La présente invention concerne un ensemble d'obturation temporaire d'uneThe present invention relates to a temporary closure assembly for a
tuyauterie ainsi qu'un procédé d'installation et de retrait de cet piping and a process for installing and removing it
ensemble d'obturation de la tuyauterie. pipe shutter assembly.
L'invention s'applique en particulier dans le cadre de l'industrie 5 nucléaire et plus particulièrement dans le cas des réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression. The invention applies in particular in the context of the nuclear industry and more particularly in the case of nuclear reactors cooled by pressurized water.
Dans le but d'accroître la durée d'utilisation des réacteurs nucléaires à eau sous pression, des interventions de maintenance ou de remplacement de certains composants sont effectuées. Ces interventions 10 consistent par exemple au remplacement de tronçons de tuyauteries primaires ou de composants nécessitant des opérations sur les tuyauteries primaires tels que le remplacement d'un générateur de vapeur. In order to increase the service life of pressurized water nuclear reactors, maintenance or replacement of certain components is carried out. These interventions 10 consist for example in the replacement of sections of primary piping or of components requiring operations on the primary piping such as the replacement of a steam generator.
D'autres interventions consistent à effectuer des réparations à l'intérieur des tuyauteries primaires telles que la réparation par affouillement et 15 soudage des zones de mélange au voisinage des piquages implantés sur ces tuyauteries primaires. Other interventions consist in carrying out repairs inside the primary pipes such as repair by scouring and welding of the mixing zones in the vicinity of the nozzles installed on these primary pipes.
Enfin, un autre type d'interventions consiste à effectuer une décontamination des tuyauteries primaires des réacteurs nucléaires. Finally, another type of intervention consists in decontaminating the primary piping of nuclear reactors.
Afin de réaliser une fonction de protection biologique et une 20 fonction de protection contre la contamination ainsi qu'une protection contre des éventuelles projections d'eau pour les opérateurs qui doivent intervenir à proximité ou à l'intérieur de ce genre de tuyauteries contaminées, il est connu de placer à l'intérieur de celles-ci un obturateur dont le rôle est de limiter l'irradiation de ces opérateurs. In order to carry out a biological protection function and a contamination protection function as well as protection against possible splashing of water for operators who must intervene near or inside this type of contaminated piping, it is known to place inside these a shutter whose role is to limit the irradiation of these operators.
Les obturateurs les plus couramment utilisés jusqu'à présent sont constitués par des ballons ayant une enveloppe souple et élastique reliée à des moyens d'alimentation en au moins un fluide de remplissage et de gonflage de cette enveloppe du ballon qui est susceptible d'obturer la section de la tuyauterie dans son état de gonflage. The shutters most commonly used up to now consist of balloons having a flexible and elastic envelope connected to means for supplying at least one fluid for filling and inflating this envelope of the balloon which is capable of sealing the section of the piping in its inflated state.
Mais, la non-rigidité de l'enveloppe du ballon pose des problèmes de raccordement à distance entre les connecteurs respectivement de cette enveloppe et des flexibles de remplissage et de vidange du fluide, car il est pratiquement impossible d'obtenir un positionnement reproductible du connecteur de l'enveloppe. However, the non-rigidity of the balloon envelope poses problems of remote connection between the connectors of this envelope respectively and of the flexible hoses for filling and draining the fluid, since it is practically impossible to obtain reproducible positioning of the connector. of the envelope.
De plus, la manipulation des ballons dégonflés, à savoir la mise en place, la circulation et l'évacuation à l'intérieur de la tuyauterie, est très difficile 5 avec des éléments de transport robotisés du fait de la forte adhérence des matériaux en présence, du poids de l'enveloppe du ballon et de la non-rigidité de cette enveloppe. In addition, the handling of deflated balloons, namely the positioning, circulation and evacuation inside the piping, is very difficult with robotic transport elements due to the strong adhesion of the materials present. , the weight of the balloon envelope and the non-rigidity of this envelope.
L'invention a pour but de palier à ces inconvénients en proposant un ensemble d'obturation temporaire d'une tuyauterie qui assure une bonne 10 protection biologique des opérateurs destinés à intervenir à proximité de cette tuyauterie, tout en facilitant les opérations d'installation et d'évacuation de l'ensemble d'obturation. The object of the invention is to overcome these drawbacks by proposing an assembly for temporarily closing off a pipe which provides good biological protection for the operators intended to intervene near this pipe, while facilitating installation operations and evacuation of the shutter assembly.
L'invention a donc pour objet un ensemble d'obturation temporaire d'une tuyauterie, notamment de réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous 15 pression, caractérisé en ce qu'il comprend un obturateur comportant: - un corps rigide en forme de jante comportant un manchon cylindrique muni sur chacune de ses extrémités d'un rebord s'étendant vers l'extérieur dudit manchon et ménageant entre eux un logement, - un réservoir annulaire souple et étanche disposé dans le loge20 ment et susceptible de s'appliquer contre la paroi interne de la tuyauterie après gonflage par un fluide de remplissage, - une première plaque rigide de fermeture d'une extrémité du manchon et une seconde plaque rigide parallèle à la première plaque et ménageant avec celle-ci une chambre étanche de remplissage d'un matériau de 25 protection biologique, - des moyens de couplage mécanique et hydraulique disposés à l'intérieur du manchon, et - des éléments de guidage dans la tuyauterie. Selon d'autres caractéristiques de l'invention 30 - le manchon est formé par deux parois cylindriques et concentriques, ménageant entre elles un espace annulaire fermé, communiquant avec la chambre et destiné à être rempli par ledit matériau de protection biologique, - le réservoir annulaire est déplaçable par le fluide entre une position escamotée dans le logement et une position déployée de diamètre supérieur au diamètre des rebords et de la seconde plaque, - le matériau de protection biologique est constitué par du plomb, - les éléments de guidage sont formés par des roulettes réparties à la périphérie de l'obturateur, - I'ensemble comprend un bras de connexion entre les moyens de 10 couplage de l'obturateur et, d'une part, un élément de transport robotisé dudit obturateur et, d'autre part, des moyens d'alimentation en fluide du réservoir de l'obturateur, - le bras de connexion comporte une tige munie, à une première extrémité, d'une articulation de pivotement de cette tige dans un plan horizontal 15 et reliée audit élément de transport robotisé et, à une seconde extrémité, d'une articulation de type rotulante portant des moyens de couplage mécanique et hydraulique de formes complémentaires aux moyens de couplage de l'obturateur, - l'articulation de type rotulante est formée par deux plaques parallèles et reliées entre elles par au moins un ressort, I'une des plaques étant 20 montée sur la seconde extrémité de la tige et l'autre desdites plaques portant les moyens de couplage. The subject of the invention is therefore a set of temporary shutters for piping, in particular for a nuclear reactor cooled by pressurized water, characterized in that it comprises a shutter comprising: - a rigid body in the form of rim comprising a cylindrical sleeve provided on each of its ends with a flange extending towards the outside of said sleeve and providing between them a housing, - a flexible and leaktight annular reservoir placed in the housing and capable of being applied against the internal wall of the piping after inflation with a filling fluid, - a first rigid plate for closing one end of the sleeve and a second rigid plate parallel to the first plate and providing therewith a sealed chamber for filling a biological protection material, - mechanical and hydraulic coupling means arranged inside the sleeve, and - guide elements in the piping. According to other characteristics of the invention 30 - the sleeve is formed by two cylindrical and concentric walls, forming between them a closed annular space, communicating with the chamber and intended to be filled with said biological protection material, - the annular reservoir is movable by the fluid between a retracted position in the housing and a deployed position with a diameter greater than the diameter of the flanges and of the second plate, - the biological protection material consists of lead, - the guide elements are formed by casters distributed around the periphery of the shutter, the assembly comprises a connection arm between the coupling means of the shutter and, on the one hand, a robotic transport element of said shutter and, on the other hand, means for supplying fluid to the shutter reservoir, - the connection arm comprises a rod provided, at a first end, with an articulation of pivoting of this rod in a horizontal plane 15 and connected to said robotic transport element and, at a second end, of a joint of the swiveling type carrying mechanical and hydraulic coupling means of forms complementary to the coupling means of the shutter, the articulation of the ball-and-socket type is formed by two parallel plates and connected together by at least one spring, one of the plates being mounted on the second end of the rod and the other of said plates carrying the coupling means.
L'invention a également pour objet un procédé d'installation d'un tel ensemble d'obturation, caractérisé en ce que: - on relie l'obturateur à l'élément de transport robotisé par le bras 25 de connexion en emboîtant les moyens de couplage de ce bras avec les moyens de couplage dudit obturateur, le réservoir annulaire de cet obturateur étant en position escamotée, - on dispose l'ensemble en vis à vis de la tuyauterie à obturer, - on introduit l'obturateur dans la tuyauterie au moyen de l'élément 30 de transport robotisé, - on positionne l'obturateur à un emplacement préalablement déterminé pour obturer la tuyauterie, - on procède au gonflage du réservoir annulaire en injectant par l'intermédiaire des moyens de couplage, le fluide de remplissage pour appliquer ledit réservoir contre la paroi interne de la tuyauterie, - on actionne, après le remplissage du réservoir, la séparation des moyens de couplage, et - on retire de la tuyauterie, l'élément de transport robotisé portant le bras de connexion. The invention also relates to a method of installing such a shutter assembly, characterized in that: - the shutter is connected to the robotic transport element by the connection arm 25 by fitting the means of coupling of this arm with the coupling means of said obturator, the annular tank of this obturator being in the retracted position, - the assembly is placed opposite the piping to be closed, - the obturator is introduced into the piping by means of the robotic transport element 30, - the shutter is positioned at a predetermined location to close off the piping, - the annular tank is inflated by injecting, via coupling means, the filling fluid to apply said reservoir against the internal wall of the piping, - after the filling of the reservoir, the separation of the coupling means is actuated, and - the transport element is removed from the piping robot carrying the connection arm.
L'invention a aussi pour objet un procédé de retrait d'un tel ensemble d'obturation, caractérisé en ce que: - on introduit, dans la tuyauterie obturée par l'obturateur, l'élément de transport robotisé portant le bras de connexion, - on déplace dans la tuyauterie l'élément de transport robotisé, - on relie l'élément de transport à l'obturateur en emboîtant les moyens de couplage du bras avec les moyens de couplage de l'obturateur, - on vide le réservoir pour l'escamoter dans le logement du corps de l'obturateur, et - on retire l'obturateur de la tuyauterie au moyen de l'élément de transport robotisé et du bras de connexion. The subject of the invention is also a method of removing such a shutter assembly, characterized in that: - the robotic transport element carrying the connection arm is introduced into the piping closed by the shutter, - the robotic transport element is moved through the piping, - the transport element is connected to the shutter by fitting the coupling means of the arm with the coupling means of the shutter, - the tank is emptied for the 'retract into the housing of the shutter body, and - the shutter is removed from the piping by means of the robotic transport element and the connection arm.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 20 au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un tronçon d'une tuyauterie d'un circuit primaire de centrale nucléaire destiné à être obturé par un ensemble d'obturation, conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective et en coupe axiale d'un obturateur de l'ensemble d'obturation, conforme à l'invention, - la Fig. 3 est une vue schématique en perspective d'un bras de connexion et d'un élément de transport motorisé de l'ensemble d'obturation, conforme à l'invention, - les Figs. 4A à 4C sont des vues schématiques en coupe transversale d'une tuyauterie et montrant les différentes phases d'obturation de cette tuyauterie par l'ensemble d'obturation, conforme à l'invention, - la Fig. 5 est une vue schématique en coupe transversale d'une tuyauterie et montrant une variante de la pose de l'ensemble d'obturation, conforme à l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will become apparent during the description which follows, given by way of example and made with reference to the appended drawings, in which: - FIG. 1 is a schematic perspective view of a section of a pipe of a primary circuit of a nuclear power station intended to be closed by a shutter assembly, in accordance with the invention, - FIG. 2 is a schematic perspective view in axial section of a shutter of the shutter assembly, according to the invention, - FIG. 3 is a schematic perspective view of a connection arm and of a motorized transport element of the closure assembly, according to the invention, - Figs. 4A to 4C are schematic cross-sectional views of a pipe and showing the different stages of sealing of this pipe by the shutter assembly, according to the invention, - FIG. 5 is a schematic view in cross section of a pipe and showing a variant of the installation of the closure assembly, according to the invention.
Sur la Fig. 1, on a représenté une partie d'extrémité d'une 5 tuyauterie 1, par exemple d'un circuit primaire d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression et dans laquelle une intervention doit être effectuée, comme par exemple un remplacement de tronçon ou une réparation par affouillement et soudage. In Fig. 1, there is shown an end part of a pipe 1, for example of a primary circuit of a nuclear reactor cooled by pressurized water and in which an intervention must be carried out, such as for example a section replacement or repair by scouring and welding.
Préalablement à ces interventions, la tuyauterie 1 doit être 10 obturée en utilisant un ensemble d'obturation désigné par la référence générale 2 pour assurer une protection biologique des opérateurs contre les rayonnements émis par la partie de la tuyauterie primaire située dans le prolongement de la partie d'extrémité ainsi que pour assurer une fonction de protection contre la contamination et contre des éventuelles projections d'eau. Prior to these interventions, the piping 1 must be closed using a sealing assembly designated by the general reference 2 to ensure biological protection of the operators against radiation emitted by the part of the primary piping located in the extension of the part end as well as to provide a protective function against contamination and against possible splashing of water.
D'une manière générale et comme représenté à la Fig. 1, l'ensemble d'obturation 2 se compose d'un obturateur 10, d'un bras de connexion 30 et d'un moyen d'introduction de l'obturateur 10 à l'intérieur de la tuyauterie 1 et qui est formé, dans l'exemple de réalisation formé à la Fig. 1, par un élément de transport robotisé 40 de façon à pouvoir déplacer l'obturateur 10 à l'intérieur de la 20 tuyauterie 1 et obturer cette tuyauterie 1 à distance. Generally and as shown in FIG. 1, the shutter assembly 2 is composed of a shutter 10, of a connection arm 30 and of a means for introducing the shutter 10 inside the pipe 1 and which is formed, in the exemplary embodiment formed in FIG. 1, by a robotic transport element 40 so as to be able to move the shutter 10 inside the pipe 1 and to close this pipe 1 at a distance.
En se reportant maintenant à la Fig. 2, on va décrire l'obturateur 10. Referring now to FIG. 2, we will describe the shutter 10.
Cet obturateur 10 est formé par un corps rigide de préférence métallique en forme de jante comportant un manchon cylindrique 11; 16 muni 25 sur chacune de ses extrémités d'un rebord, respectivement 12 et 13 s'étendant vers l'extérieur de ce manchon. Ce manchon 11; 16 et les viroles 12 et 13 ménagent un logement annulaire 14 à l'intérieur duquel est placé un réservoir annulaire 15 souple et étanche. Ce réservoir 15 est susceptible d'être gonflé par au moins un fluide de remplissage constitué par exemple par de l'eau, comme on 30 le verra ultérieurement. This shutter 10 is formed by a rigid body, preferably metallic, in the form of a rim comprising a cylindrical sleeve 11; 16 provided on each of its ends with a rim, respectively 12 and 13 extending towards the outside of this sleeve. This sleeve 11; 16 and the ferrules 12 and 13 provide an annular housing 14 inside which is placed an annular reservoir 15 flexible and sealed. This reservoir 15 is capable of being inflated by at least one filling fluid constituted for example by water, as will be seen later.
De préférence et comme représenté à la Fig. 2, le manchon est formé par deux parois, respectivement 11 et 16, cylindriques et concentriques et qui ménagent entre elles un espace annulaire 17 fermé. Preferably and as shown in FIG. 2, the sleeve is formed by two walls, respectively 11 and 16, cylindrical and concentric and which provide between them a closed annular space 17.
La partie interne 18 du manchon 11; 16 est ouverte d'un côté et 5 est fermée de l'autre côté par une première plaque rigide 19 de préférence métallique. The internal part 18 of the sleeve 11; 16 is open on one side and 5 is closed on the other side by a first rigid plate 19, preferably metallic.
Une seconde plaque rigide 20 de préférence métallique est disposée parallèlement à la première plaque 19 et ménage avec celle-ci une chambre étanche 21 qui communique avec l'espace annulaire 17 ménagé entre 10 les parois 11 et 16 du manchon. A second rigid plate 20, preferably metallic, is arranged parallel to the first plate 19 and provides therewith a sealed chamber 21 which communicates with the annular space 17 formed between the walls 11 and 16 of the sleeve.
La partie périphérique du corps de l'obturateur 10 opposée aux plaques 19 et 20 comporte un flasque 28 qui ménage avec le rebord 13, un volume annulaire 29. The peripheral part of the body of the shutter 10 opposite the plates 19 and 20 comprises a flange 28 which, with the rim 13, forms an annular volume 29.
Les différents éléments composant I 'obturateur, c'est à dire les 15 parois cylindriques 11 et 16, les rebords 12 et 13 et les plaques 19 et 20 sont reliées entre eux par des organes de rigidification, comme par exemple des entretoises, non représentées, et qui sont assemblés les uns avec les autres par The different elements making up the shutter, that is to say the cylindrical walls 11 and 16, the flanges 12 and 13 and the plates 19 and 20 are interconnected by stiffening members, such as spacers, not shown. , and which are assembled with each other by
exemple par soudage.example by welding.
L'espace annulaire 17, la chambre 21 et le volume annulaire 29 20 sont remplis d'un matériau de protection biologique, comme par exemple du plomb. The annular space 17, the chamber 21 and the annular volume 29 20 are filled with a biological protection material, such as for example lead.
L'obturateur 10 comprend également des moyens de couplage 25 disposés dans la partie interne 18 du manchon 11; 16 de manière coaxiale. The shutter 10 also comprises coupling means 25 arranged in the internal part 18 of the sleeve 11; 16 coaxially.
Ces moyens de couplage 25 sont de type connu et sont 25 constitués, par exemple par un coupleur mécanique et hydraulique de type connu, qui permet d'assurer le raccordement à distance de l'obturateur 10 pour la connexion des flexibles de remplissage et de vidange du réservoir annulaire 15, ainsi que pour la liaison mécanique avec l'élément de transport robotisé 40 afin de permettre la mise en place et le retrait de l'obturateur 10 dans la 30 tuyauterie 1, comme cela sera décrit ultérieurement. These coupling means 25 are of known type and are constituted, for example by a mechanical and hydraulic coupler of known type, which makes it possible to ensure the remote connection of the shutter 10 for the connection of the filling and emptying hoses of the annular reservoir 15, as well as for the mechanical connection with the robotic transport element 40 in order to allow the fitting and removal of the shutter 10 in the pipe 1, as will be described later.
Les moyens de couplage 25 sont reliés au réservoir annulaire 15 par un conduit 27 qui, dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, est disposé sur la face externe de la seconde plaque 20, puis traverse la chambre 21 et débouche dans ledit réservoir 15. Ce conduit 27 peut suivre un autre chemin dans l'obturateur 10. The coupling means 25 are connected to the annular reservoir 15 by a conduit 27 which, in the embodiment shown in the figures, is arranged on the external face of the second plate 20, then passes through the chamber 21 and opens into said reservoir 15. This conduit 27 can follow another path in the shutter 10.
Enfin, l'obturateur 10 est équipé d'éléments 26 de guidage dans la 5 tuyauterie 1, et qui sont constitués par des roulettes réparties à la périphérique dudit obturateur 10. Finally, the shutter 10 is equipped with elements 26 for guiding in the piping 1, and which are constituted by rollers distributed at the periphery of said shutter 10.
Le bras de connexion 30 représenté plus en détails à la Fig. 3 est constitué par une tige 31 comportant une première extrémité 31a destinée à être reliée à l'élément de ce transport 40 robotisé par une articulation 32 de 10 pivotement de cette tige 31 dans un plan horizontal. Cette articulation 32 peut être bloquée par des moyens appropriés de type classique dans une position déterminée, par exemple au moment du raccordement du bras de connexion 30 avec l'obturateur 10. The connection arm 30 shown in more detail in FIG. 3 is constituted by a rod 31 comprising a first end 31a intended to be connected to the element of this robotic transport 40 by a hinge 32 for pivoting this rod 31 in a horizontal plane. This articulation 32 can be blocked by suitable means of conventional type in a determined position, for example when the connection arm 30 is connected with the shutter 10.
L'extrémité 31a du bras 31 munie de l'articulation 32 est montée 15 sur l'élément de transport 40 au moyen d'un support 43 qui est déplaçable verticalement pour régler la hauteur de ce bras 31. The end 31a of the arm 31 provided with the articulation 32 is mounted on the transport element 40 by means of a support 43 which is vertically movable to adjust the height of this arm 31.
La tige 31 comporte une seconde extrémité 31b munie d'une articulation de type rotulante désignée dans son ensemble par la référence 35 et qui porte des moyens 33 de couplage mécanique et hydraulique de formes 20 complémentaires aux moyens de couplage de l'obturateur 10. Ces moyens de couplage 33 sont constitués par exemple par un coupleur mécanique et hydraulique dont le verrouillage et le dévérouillage sont à commande pilotée par exemple de façon pneumatique ou électrique, de type connu qui permet d'assurer notamment le raccordement de l'obturateur 10 avec au moins un 25 flexible 34 de remplissage et de vidange du réservoir annulaire 15. The rod 31 has a second end 31b provided with a ball-and-socket joint designated as a whole by the reference 35 and which carries means 33 for mechanical and hydraulic coupling of forms 20 complementary to the coupling means of the shutter 10. These coupling means 33 are constituted, for example, by a mechanical and hydraulic coupler, the locking and unlocking of which are pilot-operated, for example pneumatically or electrically, of known type, which makes it possible in particular to connect the shutter 10 with at least one flexible hose 34 for filling and emptying the annular reservoir 15.
Comme montré à la Fig. 3, I'articulation 35 de type rotulante est formée par deux plaques 36 et 37 parallèles et reliées entre elles par un ressort 38. Dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure, les plaques 36 et 37 sont reliées entre elles par trois ressorts 38 parallèles et répartis à 120 les 30 unes des autres. La plaque 36 est montée sur la seconde extrémité 31 b de la tige 31 et l'autre plaque 37 porte les moyens de couplage 33. L'interposition des ressorts 38 entre les deux plaques 36 et 37 offre une multitude d'orientations angulaires des moyens de couplage 33 pendant la phase d'accostage du bras de connexion 30 avec l'obturateur 10 ce qui facilite les opérations de connexion à distance. As shown in Fig. 3, the articulation 35 of the swiveling type is formed by two parallel plates 36 and 37 and connected to each other by a spring 38. In the embodiment shown in this figure, the plates 36 and 37 are connected to each other by three springs 38 parallel and distributed at 120 from one another. The plate 36 is mounted on the second end 31b of the rod 31 and the other plate 37 carries the coupling means 33. The interposition of the springs 38 between the two plates 36 and 37 offers a multitude of angular orientations of the means coupling 33 during the docking phase of the connection arm 30 with the shutter 10 which facilitates remote connection operations.
Ainsi que montré à la Fig. 3, l'élément de transport 40 robotisé est 5 constitué par un chariot automoteur réalisé de manière à assurer la connexion du bras 30 avec l'obturateur 10 et le déplacement de cet obturateur 10 à l'intérieur de la tuyauterie 1. As shown in Fig. 3, the robotic transport element 40 is 5 constituted by a self-propelled carriage produced so as to ensure the connection of the arm 30 with the shutter 10 and the movement of this shutter 10 inside the piping 1.
A cet effet et de manière classique, il comporte deux trains de roues 41 dont l'écartement et l'inclinaison par rapport à un plan médian du 10 chariot 40 peuvent être réglés de manière à adapter ce chariot à des tuyauteries de diamètres intérieurs différents. Par exemple, chacun des trains de roues 41 comporte un moteur d'entraînement indépendant, non représenté, monté sur l'axe d'une des roues du train de roues correspondant. For this purpose and in a conventional manner, it comprises two sets of wheels 41 whose spacing and inclination relative to a median plane of the carriage 40 can be adjusted so as to adapt this carriage to pipes of different internal diameters. For example, each of the wheel trains 41 comprises an independent drive motor, not shown, mounted on the axis of one of the wheels of the corresponding wheel train.
Les moteurs sont télécommandés pour les déplacements du 15 chariot 40 dans la tuyauterie 1. Ce chariot 40 porte un conduit souple 42 relié au moyen de couplage 33 par le flexible 34 et également à un réservoir et une pompe, non représentés, contenant un fluide pour gonfler le réservoir annulaire 15. The motors are remotely controlled for the movements of the carriage 40 in the pipe 1. This carriage 40 carries a flexible conduit 42 connected to the coupling means 33 by the hose 34 and also to a reservoir and a pump, not shown, containing a fluid for inflate the annular reservoir 15.
En se reportant maintenant aux Figs. 4A à 4C, on va décrire les 20 différentes phases d'installation de l'obturateur 10 au moyen du bras de connexion 30 et de l'élément de transport motorisé 40 dans une tuyauterie dont l'environnement est hostile et qui est inaccessible, si bien que l'installation de cet obturateur 10 ne peut se faire que de façon téléopérée. Referring now to Figs. 4A to 4C, we will describe the 20 different phases of installation of the shutter 10 by means of the connection arm 30 and the motorized transport element 40 in a pipe whose environment is hostile and which is inaccessible, if although the installation of this shutter 10 can only be done remotely.
Tout d'abord, le réservoir annulaire 15 de l'obturateur 10 est dans 25 sa position escamotée à l'intérieur du logement 14. First of all, the annular reservoir 15 of the shutter 10 is in its retracted position inside the housing 14.
Après avoir placé l'ensemble d'obturation 2 formé par l'obturateur 10, le bras de connexion 30 et l'élément de transport 40 en face de la tuyauterie 1 à obturer, par exemple au moyen d'une plateforme 3 (Fig. 1), on procède à l'introduction de l'ensemble d'obturation 2 motorisé dans ladite tuyauterie 1. After placing the shutter assembly 2 formed by the shutter 10, the connection arm 30 and the transport element 40 opposite the piping 1 to be closed, for example by means of a platform 3 (FIG. 1), the motorized shutter assembly 2 is introduced into said piping 1.
L'élément de transport 40 robotisé déplace l'obturateur 10 à l'intérieur de la tuyauterie 1 par l'intermédiaire du bras de connexion 30 dont les moyens de couplage 33 sont raccordés aux moyens de couplage 25 dudit obturateur 10. Cet obturateur 10 roule par l'intermédiaire des roulettes 26 sur la paroi interne de la tuyauterie 1 (Fig. 4A). The robotic transport element 40 moves the shutter 10 inside the pipe 1 via the connection arm 30, the coupling means 33 of which are connected to the coupling means 25 of said shutter 10. This shutter 10 rolls by means of the rollers 26 on the internal wall of the pipe 1 (Fig. 4A).
Au cours du déplacement de l'obturateur 10 à l'intérieur de la tuyauterie 1, I'articulation 32 à l'extrémité 31a de la tige 31 ainsi que l'articulation 5 35 de type rotulante à l'extrémité 31b de ladite tige 31, permettent de s'affranchir des écarts géométriques pouvant être rencontrés au cours du déplacement, comme par exemple les courbes, les délardages au droit des soudures. During the movement of the shutter 10 inside the pipe 1, the articulation 32 at the end 31a of the rod 31 as well as the articulation 5 35 of the swiveling type at the end 31b of said rod 31 , allow to overcome geometric deviations that may be encountered during movement, such as for example the curves, the fading to the right of the welds.
Une fois l'obturateur 10 arrivé à l'emplacement préalablement déterminé pour obturer la tuyauterie I (Fig. 4A), on procède au gonflage du 10 réservoir souple 15 en injectant dans celui-ci par l'intermédiaire du conduit souple 42, du flexible 34 et des moyens de couplage 25 et 33, le fluide de remplissage constitué généralement par de l'eau. Ce fluide de remplissage passe par les moyens de couplage 25 et 33, le conduit 27 et est injecté dans le réservoir annulaire 15. Le réservoir annulaire 15 se déploie donc progressivement et 15 lorsqu'il est totalement rempli par le fluide à une pression de l'ordre de 0,5 bars, il s'applique contre la paroi interne de la tuyauterie 1. De ce fait, cette tuyauterie 1 est complètement obturée, d'une part, par le réservoir annulaire 15 et, d'autre part, par la seconde plaque 20 (Fig. 4B). Once the obturator 10 has arrived at the location previously determined to close the piping I (FIG. 4A), the flexible reservoir 15 is inflated by injecting into it via the flexible conduit 42, the flexible 34 and coupling means 25 and 33, the filling fluid generally consisting of water. This filling fluid passes through the coupling means 25 and 33, the conduit 27 and is injected into the annular reservoir 15. The annular reservoir 15 therefore deploys gradually and 15 when it is completely filled with the fluid at a pressure of 1 '' order of 0.5 bars, it is applied against the internal wall of the pipe 1. As a result, this pipe 1 is completely closed, on the one hand, by the annular tank 15 and, on the other hand, by the second plate 20 (Fig. 4B).
Ensuite, on actionne alors la séparation des moyens de couplage 20 25 et 33 de façon à séparer le bras de connexion 30 de l'obturateur 10. Les moyens de couplage sont auto-obturants permettant ainsi de garantir une déconnexion des flexibles sans fuite. Un dispositif de caméra implanté sur l'élément de transport robotisé 40 permet de s'assurer du bon positionnement de l'obturateur 10 dans la tuyauterie 1. Cet élément de transport 40 robotisé portant 25 le bras de connexion 30 est retiré de la tuyauterie 1 (Fig. 4C). Then, the separation of the coupling means 20 and 33 is then actuated so as to separate the connection arm 30 from the shutter 10. The coupling means are self-sealing, thereby making it possible to disconnect the hoses without leakage. A camera device installed on the robotic transport element 40 makes it possible to ensure the correct positioning of the shutter 10 in the piping 1. This robotic transport element 40 carrying 25 the connection arm 30 is removed from the piping 1 (Fig. 4C).
Le réservoir annulaire 15 rempli de fluide combiné avec le matériau de protection biologique, c'est à dire le plomb, placé dans l'espace annulaire 17 et dans la chambre 21 assurent une protection biologique efficace des opérateurs contre les rayonnements émis par la partie de la tuyauterie située 30 devant ledit obturateur 10. The annular reservoir 15 filled with fluid combined with the biological protection material, that is to say the lead, placed in the annular space 17 and in the chamber 21 provide effective biological protection of the operators against the radiations emitted by the part of the piping located 30 in front of said shutter 10.
Le retrait de l'obturateur 10 après l'intervention des opérateurs est réalisé de la façon suivante. The withdrawal of the shutter 10 after the intervention of the operators is carried out as follows.
Tout d'abord, on introduit dans la tuyauterie 1 obturée par l'obturateur 10, l'élément de transport 40 robotisé portant le bras de connexion 30. Cet élément de transport 40 robotisé est déplacé dans la tuyauterie 1 pour amener les moyens de couplage 33 en regard des moyens de couplage 25 de 5 lI'obturateur 10. Ces moyens de couplage sont emboîtés les uns dans les autres de façon à relier le réservoir annulaire 15 au conduit souple 42 par l'intermédiaire du flexible 34. La combinaison de l'articulation 32 et de l'articulation 35 de type rotulante aux deux extrémités de la tige 31 du bras de connexion 30 permet de s'affranchir des éventuels écarts axiaux entre les moyens de couplage 25 de 10 I'obturateur 10 et les moyens de couplage 33 du bras de connexion 30. First of all, the robotic transport element 40 carrying the connection arm 30 is introduced into the piping 1 closed by the shutter 10. This robotic transport element 40 is moved in the piping 1 to bring the coupling means 33 facing the coupling means 25 of 5 the shutter 10. These coupling means are nested one inside the other so as to connect the annular reservoir 15 to the flexible conduit 42 via the flexible 34. The combination of the articulation 32 and articulation 35 of the swiveling type at the two ends of the rod 31 of the connection arm 30 makes it possible to overcome any axial deviations between the coupling means 25 of the shutter 10 and the coupling means 33 of the connection arm 30.
Une fois la connexion réalisée, on vide le réservoir annulaire 15 pour l'escamoter dans le logement délimité par le manchon 11; 16 et les deux rebords 12 et 13. L'obturateur 10 repose alors sur la paroi interne de la tuyauterie 1 par l'intermédiaire des roulettes 26. Ensuite, on retire l'obturateur 10 15 de la tuyauterie 1 au moyen de l'élément de transport 40 robotisé et du bras de connexion 30. Once the connection has been made, the annular reservoir 15 is emptied in order to retract it into the housing delimited by the sleeve 11; 16 and the two flanges 12 and 13. The shutter 10 then rests on the internal wall of the pipe 1 by means of the rollers 26. Then, the shutter 10 15 is removed from the pipe 1 by means of the element robotized transport 40 and connection arm 30.
L'ensemble d'obturation 2 est récupéré par exemple sur la plateforme 3 à la sortie de la tuyauterie 1. The shutter assembly 2 is recovered, for example on the platform 3 at the outlet of the piping 1.
Selon une variante, l'obturateur 10 peut être positionné de façon 20 manuelle à l'extrémité d'une tuyauterie 1 ainsi que montré à la Fig. 5. Alternatively, the shutter 10 can be positioned manually at the end of a pipe 1 as shown in FIG. 5.
Dans ce cas, I'obturateur 10 avec le réservoir annulaire 15 en position escamotée à l'intérieur du logement déterminé par le manchon 11; 16 et les deux rebords 12 et 13, est manutentionné au moyen d'une anse 4 en forme de C dont l'extrémité libre 4a est placée à l'intérieur de l'obturateur 10 et 25 accrochée à cet obturateur 10 par l'intermédiaire d'un crochet 5. L'autre extrémité 4b de l'anse 4 est reliée à un élément de manutention et de levage, non représenté. In this case, the shutter 10 with the annular reservoir 15 in the retracted position inside the housing determined by the sleeve 11; 16 and the two flanges 12 and 13, is handled by means of a C-shaped handle 4, the free end 4a of which is placed inside the shutter 10 and 25 hooked to this shutter 10 via a hook 5. The other end 4b of the handle 4 is connected to a handling and lifting element, not shown.
Cet obturateur 10 porté par l'anse 4 est déposé dans la tuyauterie 1 et les moyens de couplage 25 de l'obturateur 10 sont raccordés manuellement 30 à un flexible d'alimentation en fluide, non représenté, par des moyens de couplage de formes complémentaires. Le réservoir annulaire 15 est rempli de fluide à une pression de l'ordre de 0,5 bars et, à l'issu de ce remplissage, on 1il procède à la deconnexion du flexible d'alimentation de l'obturateur 10. Le retrait de l'obturateur 10 s'effectue en réalisant les mêmes opérations en sens inverse. This shutter 10 carried by the handle 4 is deposited in the piping 1 and the coupling means 25 of the shutter 10 are manually connected 30 to a fluid supply hose, not shown, by coupling means of complementary shapes. . The annular reservoir 15 is filled with fluid at a pressure of the order of 0.5 bars and, at the end of this filling, the supply hose for the shutter 10 is disconnected. the shutter 10 is performed by performing the same operations in reverse.
L'ensemble d'obturation permet d'assurer une protection biologique efficace des opérateurs contre les rayonnements, tout en étant d'une 5 mise en place très facile et très rapide dans une tuyauterie par exemple une tuyauterie primaire d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. The obturation assembly makes it possible to ensure effective biological protection of the operators against radiation, while being of a very easy and very rapid installation in a piping for example a primary piping of a nuclear water reactor. under pressure.
De plus, la conception du bras de connexion combiné avec le réservoir annulaire gonflable permet d'obtenir un obturateur de géométrie adaptée à la zone à obturer en évitant les différents obstacles qui peuvent se 10 présenter à l'intérieur de la tuyauterie, comme par exemple un doigt de gant, une écope ou une manchette thermique. In addition, the design of the connection arm combined with the inflatable annular reservoir makes it possible to obtain a shutter of geometry adapted to the area to be closed, avoiding the various obstacles which may arise inside the piping, such as for example. a thermowell, a bailer or a thermal cuff.
L'ensemble d'obturation selon l'invention peut être déplacé dans des tuyauteries non rectilignes et aussi bien sur des tuyauteries préalablement coupées avec une mise en place par des moyens auxiliaires de manutention 15 comme par exemple un pont roulant, un palan ou une potence ou sur des tuyauteries non coupées avec une mise en place au moyen d'un dispositif téléopéré ou robotisé. The shutter assembly according to the invention can be moved in non-rectilinear pipes and also on pipes cut beforehand with an installation by auxiliary handling means 15 such as for example an overhead crane, a hoist or a jib or on uncut piping with installation by means of a remote-controlled or robotic device.
Enfin, grâce notamment à la rigidité des éléments qui composent l'obturateur, le positionnement de cet obturateur est reproductible par le bras de 20 connexion. Finally, thanks in particular to the rigidity of the elements which make up the shutter, the positioning of this shutter is reproducible by the connection arm.
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