FR2700008A1 - Dispositif de contrôle non destructif d'une surface accessible par un passage de dimension réduite et en particulier de la surface intérieure d'un adaptateur d'un réacteur nucléaire. - Google Patents

Abstract

Le dispositif de contrôle comporte une lame (11) dont l'épaisseur est inférieure à la dimension du passage (8) entre l'adaptateur (3) et la manchette thermique (5). La lame (11) porte une sonde de contrôle à son extrémité. Un moyen de guidage et de déplacement (12) permet d'introduire et de déplacer la lame (11) et la sonde de contrôle à l'intérieur de l'espace annulaire (8) entre l'adaptateur (3) et la manchette thermique (5). La lame (11) est réalisée sous la forme d'un ruban stratifié souple et absorbant les vibrations en flexion. La lame (11) présente une configuration non rectiligne lorsqu'elle est introduite à l'intérieur de l'espace annulaire (8).

Description

L'invention concerne un dispositif de contrôle non destructif d'une surface accessible par un passage ayant une dimension réduite dans au moins une direction.

L'invention peut s'appliquer en particulier au contrôle non destructif de la surface intérieure d'un adapatateur de forme tubulaire traversant le couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, sans démontage de la manchette thermique de l'adaptateur.

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent généralement une cuve renfermant le coeur du réacteur qui est plongé dans l'eau sous pression de refroidissement du réacteur.

La cuve du réacteur de forme générale cylindrique comporte un couvercle de forme hémisphérique qui peut être rapporté sur sa partie supérieure. Le couvercle est percé d'ouvertures au niveau de chacune desquelles est fixée par soudure une pièce tubulaire de traversée constituant un adaptateur assurant le passage et la commande de déplacement d'un prolongateur d'une grappe de contrôle de la réactivité du coeur ou un passage de traversée d'un moyen de mesure à l'intérieur du coeur, tel qu'une colonne de thermocouple.

Sur les parties d'extrémité de chacun des adaptateurs, sont fixés les mécanismes de commande de déplacement des grappes de contrôle de la réactivité du coeur.

A l'intérieur de chacune des traversées tubulaires du couvercle de cuve est fixée, dans une position coaxiale par rapport à la pièce tubulaire de traversée et avec un certain jeu radical, une manchette thermique qui comporte une partie élargie diamétralement située à la partie supérieure de l'alésage de la pièce tubulaire de traversée et qui est montée libre en rotation à l'intérieur de la traversee.

Les prolongateurs des barres de commande de la réactivité du réacteur nucléaire et les colonnes de ther mocouples traversent le couvercle de la cuve à l'intérieur des manchettes thermiques qui sont elles-mêmes disposées coaxialement à l'intérieur des adaptateurs des barres de commande ou plus généralement à l'intérieur des pièces tubulaires de traversée du couvercle.

De manière à accroître la fiabilité et la sûreté de fonctionnement des réacteurs nucléaires et pour prolonger la durée de vie de ces réacteurs, les exploitants sont amenés à effectuer des contrôles de plus en plus nombreux des différents éléments constituant le réacteur nucléaire.

En particulier, il peut être nécessaire de contrôler l'état des pièces de traversée du couvercle de la cuve, pour s'assurer de l'intégrité de ces pièces, après un certain temps de fonctionnement du réacteur, en particulier dans la zone où ces pièces tubulaires sont soudées sur le couvercle de cuve.

Ces contrôles qui permettent de déceler et de réparer les défauts sur la surface interne de la pièce tubulaire de traversée, doivent être effectués par l'intérieur de l'alésage de la pièce tubulaire et peuvent nécessiter en conséquence un démontage de la manchette thermique pour accéder à la surface intérieure de l'alésage de la traversée.

Les contrôles et réparations sont effectués lors d'un arrêt du réacteur nucléaire, le couvercle de la cuve étant démonté et placé au niveau d'un stand d'intervention.

Le démontage de la manchette thermique nécessite des opérations complexes dans la mesure où l'élargissement de la manchette thermique reposant sur une portée d'appui disposée à la partie supérieure de l'adaptateur interdit un démontage de la manchette par traction vers le bas, sur sa partie inférieure accessible en-dessous du couvercle.

En outre, il n'est pas possible non plus de démonter la manchette par traction vers le haut dans la mesure où les mécanismes de commande de grappes qui sont fixés par vissage et par soudage sur les parties supérieures des adaptateurs interdisent le passage de la manchette thermique.

Il est donc souhaitable de limiter les opérations de démontage complexes des manchettes thermiques aux adaptateurs présentant effectivement des défauts nécessitant des réparations.

Les opérations de contrôle des pièces de traversée par l'intérieur de leur alésage peuvent être effectuées de manière efficace en utilisant des sondes de contrôle telles que des sondes à ultrasons ou des sondes à courants de Foucault, dans la mesure où ces sondes peuvent être placées en vis-à-vis ou au contact de la surface intérieure de l'alésage de la pièce de traversée.

On a proposé dans une demande de brevet déposée le 28 février 1992 sous le numéro 92-02405 par les Sociétés FRAMATOME et ELECTRICITE DE FRANCE, de réaliser au moins une fente traversant la paroi de la manchette dans une direction longitudinale, par usinage par l'intérieur de la manchette et d'introduire une sonde de contrôle dans la manchette, de manière à placer cette sonde au niveau de la fente et à réaliser le contrôle par déplacement de la manchette thermique en rotation autour de son axe à l'intérieur de la pièce tubulaire et par déplacement en translation de la sonde suivant la longueur de la fente.

On a également proposé de réaliser la réparation de la pièce tubulaire telle qu'un adaptateur dans le cas où des défauts sont décelés, à travers la fente réalisée dans la manchette.

Un tel procédé présente de nombreux avantages par rapport au procédé nécessitant le démontage de la manchette thermique mais il reste néanmoins nécessaire d'effectuer un usinage de la manchette pour réaliser la fente.

Les manchettes thermiques qui sont disposées à l'intérieur des adaptateurs présentent un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de l'adaptateur et sont placées en position parfaitement coaxiale à l'intérieur des adaptateurs. I1 subsiste donc entre la surface intérieure de l'adaptateur et la surface extérieure de la manchette thermique, un espace annulaire d'une largeur de quelques millimètres.

Cet espace annulaire débouche à l'extrémité inférieure de l'adaptateur, au-dessus d'un cône de centrage solidaire de la partie inférieure de la manchette thermique disposée à l'extérieur et en-dessous de l'adaptateur.

On ne connaissait pas jusqu'ici de moyen permettant de faire parvenir une sonde de contrôle, au niveau d'une zone de la surface intérieure de l'adaptateur, en passant par l'espace annulaire débouchant à l'extrémité inférieure de l'adaptateur.

On a proposé, par exemple dans le FR-A-2.656.415 déposé aux noms des Sociétés FRAMATOME et COGEMA, d'effectuer des mesures simultanées de distance entre des tubes métalliques disposés suivant plusieurs rangées ayant un faible écartement et d'épaisseur d'une couche d'oxyde déposée sur les tubes.

Le procédé et le dispositif décrits dans le FR
A-2.656.415 s'appliquent en particulier à des mesures à l'intérieur d'assemblages combustibles pour réacteur nucléaire à eau sous pression. Le dispositif de mesure comporte une sonde ayant un support en forme de lame qui peut être introduit entre les rangées de crayons combustibles à l'intérieur de l'assemblage. Du fait que les rangées de crayons et les espaces entre les rangées sont parfaitement rectilignes, la lame portant les sondes ou détecteurs de contrôle est introduite dans les espaces entre les crayons sans subir de flexion ; cette lame peut en conséquence présenter une certaine rigidité, ce qui permet d'obtenir un positionnement stable des sondes ou détecteurs de contrôle.

Dans le cas du contrôle de la surface intérieure d'un adaptateur sans démontage de la manchette thermique, il n'est pas possible de faire passer une lame relativement rigide et rectiligne dans l'espace annulaire entre l'adaptateur et la manchette du fait que le parcours de la sonde ne peut être rectiligne et que l'espace annulaire présente une très faible largeur.

De manière générale, on ne connaissait pas de dispositif de contrôle non destructif permettant d'accéder à une surface par un passage non rectiligne et de faible largeur, pour réaliser un contrôle d'une partie au moins de la surface par balayage à l'aide d'une sonde.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de contrôle non destructif d'une surface accessible par un passage ayant une dimension réduite dans au moins une direction, comportant une lame dont l'épaisseur est inférieure à la dimension réduite du passage portant une sonde de contrôle au voisinage de l'une de ses extrémités et un moyen de déplacement de la lame dans le passage d'accès à la surface à contrôler et le long de la surface, ce dispositif permettant d'accéder à la surface à contrôler par un passage non rectiligne de très faible largeur et de déplacer une sonde de contrôle au voisinage de la surface, dans de très bonnes conditions de stabilité permettant de mettre en oeuvre le contrôle dans des conditions satisfaisantes.

Dans ce but, la lame est réalisée sous la forme d'un ruban stratifié déformable élastiquement et absorbant les vibrations en flexion et présente une configuration non rectiligne en service à l'intérieur du passage.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif de contrôle non destructif suivant l'invention et suivant deux variantes, utilisé pour un contrôle à l'intérieur d'un adaptateur traversant le couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.

La figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical d'un adaptateur dans lequel on effectue un contrôle en utilisant un dispositif suivant l'invention.

La figure 2 est une vue de dessus suivant 2 de la figure 3 d'une partie d'une lame d'un dispositif de contrôle selon l'invention, suivant une première variante.

La figure 3 est une vue latérale de la lame selon 3 de la figure 2.

La figure 4 est une vue en coupe transversale partielle de l'espace annulaire entre un adaptateur et une manchette thermique dans lequel est introduite une sonde de mesure d'un dispositif suivant l'invention.

La figure 5 est une vue en coupe transversale partielle suivant 5-5 de la figure 2 de la lame du dispositif de mesure représenté sur les figures 2 et 3.

La figure 6 est une vue en coupe transversale partielle analogue à la vue de la figure 5, d'une lame suivant une variante de réalisation préférentielle.

La figure 7 est une vue en coupe suivant 7-7 de la figure 9 d'une lame d'un dispositif de mesure, suivant une seconde variante de réalisation.

La figure 8 est une vue en coupe transversale partielle suivant 8-8, de la lame représentée sur la figure 7.

La figure 9 est une vue de dessus suivant 9 de la figure 7 montrant le support de sonde du dispositif de mesure.

La figure 10 est une vue de dessus analogue à la vue de la figure 9 d'une variante de réalisation du support de sonde.

La figure 11 est une vue de face suivant 11 de la figure 10.

Sur la figure 1, on voit une partie d'un couvercle 1 d'une cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression qui est traversé par une ouverture 2 à l'intérieur de laquelle est fixée une pièce tubulaire 3 constituant un adaptateur permettant le passage d'un prolongateur assurant le déplacement d'une grappe de contrôle à l'intérieur de la cuve du réacteur nucléaire.

L'adaptateur 3 de forme tubulaire comporte une partie courante 3a dont le diamètre correspond au diamètre de l'ouverture 2 et qui est fixée par un cordon de soudure annulaire 4 sur la face interne inférieure du couvercle 1, de manière à se trouver saillante par rapport à cette face interne inférieure. L'adaptateur 3 comporte une partie supérieure élargie diamètralement 3b située à l'extérieur et au-dessus du couvercle 1.

Une manchette thermique 5 de forme tubulaire est disposée coaxialement à l'intérieur de l'alésage interne de l'adaptateur 3.

La manchette thermique 5 comporte une partie supérieure 5a élargie diamètralement venant reposer sur une surface d'appui 6a de forme tronconique constituant la partie supérieure de l'alésage interne 6 de l'adaptateur tubulaire 3.

La manchette 5 comporte de plus sur sa surface externe au moins un ensemble de trois plots 5b en saillie radiale vers l'extérieur, disposés à 120C les uns des autres par rapport à l'axe de la manchette 5 et venant en appui contre la surface intérieure de l'alésage interne 6 de l'adaptateur 3, lorsque la manchette 5 est montée à l'intérieur de l'adaptateur.

La manchette 5 présente un diamètre externe sensiblement inférieur au diamètre intérieur de l'alésage 6, de sorte qu'il subsiste un espace annulaire 8 de largeur constante entre la surface externe de la manchette 5 maintenue dans une disposition parfaitement coaxiale par rapport à l'alésage 6 par les plots 5b et la surface interne de l'alésage 6.

La partie supérieure élargie diamétralement 3b de l'adaptateur 3 permet d'assurer la fixation du mécanisme de commande de l'adaptateur 3 permettant le déplacement du prolongateur de la grappe traversant le couvercle à l'intérieur de l'adaptateur.

La manchette thermique 5 est solidaire à sa partie inférieure, en-dessous du couvercle de cuve et de la partie inférieure de l'adaptateur 3, d'un cône de centrage 5e permettant, lors de la pose du couvercle 1 sur la cuve du réacteur, le centrage des extrémités des tiges de commande de grappes constituant des prolongateurs de ces grappes engagées dans la direction verticale à l'intérieur du coeur du réacteur disposé dans la cuve.

Après un certain temps de fonctionnement du réacteur, il est souhaitable de vérifier l'état des adaptateurs traversant le couvercle de cuve et en particulier de la partie des adaptateurs au niveau de laquelle est réalisée la fixation sur le couvercle de cuve, par l'intermédiaire d'une soudure annulaire telle que 4.

Ce contrôle vise essentiellement la surface interne de l'alésage 6 de l'adaptateur dans la zone de soudure 4 et peut être réalisé en déplaçant une sonde telle qu'une sonde à courants de Foucault suivant la surface intérieure de l'alésage 6 de l'adaptateur.

Le dispositif suivant l'invention, désigné de manière générale par le repère 10, permet de réaliser le contrôle par balayage de la surface intérieure de l'adaptateur sans avoir à démonter préalablement la manchette thermique 5.

Le dispositif 10 comporte un ensemble de moyens de déplacement d'une lame flexible 11 portant à son extré mité une sonde de contrôle telle qu'une sonde à courants de Foucault, au contact de la surface intérieure de l'adaptateur, en particulier dans la zone voisine de la soudure 4.

La lame 11 portant la sonde de contrôle à son extrémité est introduite par la partie inférieure de l'espace annulaire 8 entre la surface intérieure de l'adaptateur 3 et la chemise thermique 5.

Comme il est visible sur la figure 1, la lame souple 11 présente un parcours non rectiligne pour passer des moyens de guidage et de déplacement 12 engagés autour de la partie inférieure de la manchette thermique 5, à 1'espace annulaire 8.

On réalise un déplacement de la sonde au contact de la surface de l'adaptateur en rotation autour de l'axe de l'adaptateur et en translation en utilisant les moyens de déplacement et de guidage 12 qui seront décrits cidessous, de manière très générale. Ces moyens sont décrits en détail dans une demande de brevet déposée le même jour que la présente demande par la Société FRAMATOME.

Les moyens 12 comportent un bras 13 à l'extrémité duquel est fixé un premier support tubulaire 14, un second support tubulaire 15 disposé de manière coaxiale à l'intérieur du premier support 14 et monté mobile en rotation autour de son axe dans le premier support ainsi que des moyens 16 et 17 de guidage et de déplacement en translation de la lame 11 portant à son extrémité une sonde de contrôle telle qu'une sonde à courants de Foucault.

Le bras 13 peut être constitué de préférence par un bras anthropomorphique à plusieurs degrés de liberté sur lequel est fixé de manière rigide le premier support 14, par une partie de sa surface latérale.

Pour effectuer les opérations de contrôle sur les adaptateurs du couvercle de la cuve 1, le couvercle de cuve est disposé sur un stand d'intervention dans sa position correspondant à la position de service dans laquelle les adaptateurs sont verticaux. Le bras 13 qui est placé sur un support mobile est susceptible de se déplacer endessous du couvercle et de venir engager les supports tubulaires 15 et 14 de l'ensemble 12, autour de la partie d'extrémité inférieure 5e de la chemise thermique 5 d'un adaptateur 3 quelconque du couvercle de la cuve, dans une disposition coaxiale par rapport à l'adaptateur.

Le second support 15 est monté rotatif autour de son axe, dans une disposition coaxiale à l'intérieur du premier support 14, par l'intermédiaire de paliers 19.

Des moyens non représentés permettent de déplacer en rotation le support 15 à l'intérieur du support 14, autour de leur axe commun, comme schématisé par la flèche 20.

Des moyens 16 permettent de déplacer en translation dans la direction longitudinale, dans un sens ou dans l'autre, la lame 11 comme schématisé par la flèche 18.

Lorsque la lame 11 est introduite dans l'espace annulaire 8 entre la surface intérieure de l'adaptateur et la chemise 5, les moyens 16 permettent de déplacer la sonde de contrôle dans la direction axiale.

Le dispositif de guidage 17 de la lame 11 peut être avantageusement constitué par un élément monté pivotant sur le second support 15, de manière à pouvoir se déplacer entre une position hors service éloigné de la manchette 5 de l'adaptateur et une position de service en appui sur l'adaptateur, dans laquelle le chemin de guidage du dispositif 17 se trouve dans le prolongement de l'espace annulaire 8.

Sur les figures 2 et 3, on a représenté une lame 11 d'un dispositif de contrôle suivant l'invention constituant à l'une de ses extrémités une tête de mesure 21 comportant une sonde à courants de Foucault et à son autre extrémité une plaque de connexion 22 permettant de réaliser le branchement de différents conducteurs électriques d'alimentation des bobines de la sonde à courants de
Foucault et de récupération des signaux de mesure.

La tête de mesure 21 comporte un support de sonde 23 fixé par des vis ou des rivets à l'extrémité de la lame proprement dite lia qui est réalisée sous la forme d'un ruban allongé dont la partie d'extrémité sur laquelle est fixée la tête de mesure 21 présente une largeur réduite par rapport à la partie courante de la lame lia.

Le support de sonde 23 porte deux bobines 24 et 24' disposées suivant une diagonale du support 23 constituant les bobines de la sonde à courants de Foucault.

L'extrémité de la lame îîa porte des plots 25 d'alimentation électrique des bobines et de récupération des signaux de mesure qui sont reliés électriquement de la manière qui sera décrite plus loin aux conducteurs branchés sur la plaque de connexion 22.

Deux ressorts de plaquage 26 en forme de spirale sont fixés sur les côtés latéraux du support de sonde 23 présentant la forme d'une plaque.

Comme il est visible sur la figure 4, lorsque l'extrémité de la lame de mesure 11 est introduite dans l'espace annulaire 8 entre un adaptateur 3 et une manchette thermique 5, les ressorts 26 venant en appui sur la manchette thermique 5 assurent le plaquage du support de sonde 23 et des bobines 24 et 24' contre la surface intérieure de l'adaptateur 3. La tête de mesure 21 présente une surface externe courbe en forme de secteur cylindrique dont le rayon est sensiblement égal au rayon intérieur de l'adaptateur. La tête de mesure 21 peut ainsi venir parfaitement en contact avec la surface intérieure de l'adaptateur.

La force de rappel des ressorts 26 est suffisante pour exercer un très bon plaquage des sondes 24 et 24' contre la surface intérieure de l'adaptateur pour réaliser les mesures ; la force des ressorts 26 est cependant limitée, de manière à permettre des déplacements de la tête de mesure 21 en rotation et en translation à l'intérieur de l'espace annulaire 8, pour effectuer les mesures dans une zone correspondant à un tronçon longitudinal de l'adaptateur 3.

Comme il est visible sur la figure 5, la lame proprement dite 11a est réalisée sous la forme d'un ruban de plusieurs couches stratifiées entourant un circuit imprimé. Le ruban stratifié comporte onze couches superposées dont la couche centrale 30 constitue un ensemble de conducteurs électriques en cuivre de direction longitudinale par rapport à la lame proprement dite îîa et reliés électriquement à l'une de leurs extrémités à un plot de la plaque de connexion 22 et à leur autre extrémité à un plot 25, de manière à assurer l'alimentation des bobines 24 et 24' et le recueil des signaux de mesure.

Dans le cas d'une bobine à courants de Foucault telle que représentée sur la figure 2, la couche 30 peut comporter sept conducteurs parallèles pour l'alimentation des bobines et le recueil des signaux de mesure.

Les dix autres couches du ruban stratifié constituant la lame lîa sont disposées de manière symétrique par rapport à la couche 30.

Les couches externes 31a et 31b sont en nickel et les deux couches suivantes 32a et 32b situées immédiatement sous les couches 31a et 31b sont en cuivre. Les couches 31a, 31b, 32a et 32b superposées assurent la protection mécanique des faces externes du ruban stratifié pila.

Les couches 33a et 33b situées sous les couches 32a et 32b respectivement sont en fibres de verre.

Les couches 34a et 34b situées sous les couches 33a et 33b respectivement sont en cuivre et constituent un écran assurant le blindage électrique des conducteurs de la couche 30.

Les couches 35a et 35b intercalées entre les couches de cuivre 34a, 34b d'une part et la couche 30 d'autre part sont en fibres de verre liées par une résine.

Les couches en fibre de verre assurent une bonne résistance du ruban îîa en traction et en flexion.

En outre, le ruban stratifié lla présente une très grande capacité d'amortissement en flexion du fait de la présence dans son épaisseur de couches successives en appui les unes sur les autres.

Il en résulte que la lame 11 comportant le ruban stratifié îîa présente une très grande capacité d'amortissement des vibrations en flexion.

De ce fait, lorsque la lame 11 est déplacée à l'intérieur de l'espace annulaire contre la surface de l'adaptateur, la tête de mesure 21 comportant les bobines 24 et 24' de la sonde à courants de Foucault ne subit pas de vibrations qui seraient défavorables pour obtenir une bonne précision et une bonne stabilité des mesures.

Sur la figure 6 on a représenté une variante de réalisation préférentielle d'une lame flexible à forte capacité d'amortissement suivant l'invention. La lame ll'a selon la variante de réalisation comporte sept couches superposées. Une couche centrale 36 analogue à la couche 30 de la lame lîa représentée sur la figure 5 définit une pluralité de conducteurs longitudinaux. De part et d'autre de la couche 36 sont disposées des couches de cuivre 37a et 37b assurant le blindage électrique des conducteurs qui sont elles-mêmes intercalées entre deux couches 38a et 38b en fibres de verre liées par une résine.De part et d'autre des couches 38a et 38b sont disposées des couches en un matériau à forte résistance mécanique qui peut être constitué par des fibres d'aramide sous forme de nappe ou de tissu, un tel matériau étant commercialisé sous le nom
KEVLAR. Ce matériau assure également une protection efficace de la lame contre l'usure.

Les couches 38a et 38b en fibres de verre et les couches 39a et 39b en KEVLAR assurent une bonne tenue mécanique de la lame en service et en particulier une bonne flexibilité, de manière que la lame ne présente pas de déformation permanente après avoir subi des flexions en service qui peuvent être importantes. De plus, la lame présente une forte résistance à l'usure, en particulier du fait de la présence des couches en KEVLAR. Sa capacité d'amortissement est également très bonne.

Les couches en fibres de verre ou les couches de
KEVLAR peuvent être remplacées par des couches de fibres de carbone. Au lieu de fibres imprégnées, on peut utiliser des tissus imprégnés de résine.

Pour réaliser le contrôle de la surface intérieure d'un adaptateur dans lequel une manchette thermique est disposée avec un jeu radial qui peut être compris entre 1 mm et une valeur un peu supérieure à 2 mm, ce jeu radial définissant la largeur de l'espace dans lequel on déplace la sonde de mesure à l'extrémité de la lame de mesure, le ruban stratifié îla de la lame comportant par exemple onze ou sept couches peut être réalisé de manière à présenter une épaisseur totale comprise entre 0,64 et 0,80 mm.

I1 est également possible de réduire l'épaisseur du ruban stratifié jusqu'à 0,50 mm, en particulier lorsque le ruban stratifié multicouches ne comporte que sept couches, par exemple dans le cas du mode de réalisation préférentiel de la figure 6 ou encore dans le cas du mode de réalisation de la figure 5, en supprimant les couches en fibre de verre 33a et 33b et les couches en cuivre 34a et 34b.

Sur les figures 7, 8 et 9, on a représenté un second mode de réalisation d'une lame 41 d'un dispositif de contrôle suivant l'invention comportant un ruban stratifié 41a sur lequel est fixé à l'une de ses extrémités une plaque de connexion 44 et à son autre extrémité, un support de sonde 45.

La plaque de connexion 44 est fixée par des vis placées dans des perçages 47 sur la partie d'extrémité du ruban stratifié 41a et comporte des moyens permettant de relier la lame 41 à des moyens de guidage et de déplacement en translation et en rotation tels qu'une courroie crantée du dispositif 16 représenté sur la figure 1.

La plaque de connexion 44 comporte également des orifices longitudinaux permettant le passage de fils d'alimentation de la sonde de mesure fixée sur le support 45 et de récupération des signaux de mesure.

Comme il est visible sur les figures 7 et 8, le ruban stratifié 41a comporte deux lames externes 48 et 49 en acier inoxydable rapportées sur deux faces opposées d'une couche adhésive 50 qui peut être constituée par exemple par une bande en un matériau adhésif isolant.

Les conducteurs 51 d'alimentation de la sonde et de récupération des signaux de mesure peuvent être noyés dans la couche de matériau adhésif 50, comme représenté sur la figure 8.

Les conducteurs 51 peuvent être également isolés extérieurement et intercalés entre les lames en acier inoxydable 48 et 49 reliées entre elles par un matériau adhésif.

Le support de sonde 45 en acier est fixé par soudage sur la lame 49 en acier inoxydable. Le support 45 comporte une cavité 55 dans laquelle est engagée l'extré- mité de la lame 48 en acier inoxydable qui n'est pas fixée sur le support 45.

Le support de sonde 45 comporte une fenêtre 54 de forme sensiblement carrée à l'intérieur de laquelle est fixée une plaque 54a en un matériau de blindage électrique.

Deux bobines 52 et 53 constituant la sonde de contrôle à courants de Foucault sont fixées sur la plaque de blindage 54a par une couche de résine.

Les bobines 52 et 53 sont reliées aux fils conducteurs 51 qui assurent leur alimentation et le recueil des courants de mesure.

Un ressort de plaquage 56 est fixé à l'une de ses extrémités sur la lame 49 et comporte une branche inclinée permettant le plaquage du support de sonde 45 qui présente une surface courbe et de la sonde à courants de
Foucault constituée par les bobines 52 et 53 contre la surface intérieure d'un adaptateur, lorsque la lame de mesure 41 est introduite dans l'espace annulaire entre un adaptateur et la manchette thermique, comme représenté sur la figure 4, en ce qui concerne la première variante de la sonde de contrôle.

Lorsque la lame de mesure et de contrôle 41 est introduite dans un espace de faible largeur tel que l'espace annulaire entre un adaptateur et une manchette thermique et présente un parcours sinueux, il est nécessaire d'obtenir un amortissement efficace des vibrations en flexion de la lame.

Dans le cas de la lame 41, le ruban stratifié 41a assure un très bon amortissement, puisque, lors d'une flexion, les lames 48 et 49 peuvent se déplacer l'une par rapport à l'autre, en exerçant des contraintes de cisaillement, de part et d'autre de la couche adhésive 50. En effet, l'extrémité de la lame 48 en acier inoxydable n'est pas fixée sur le support de sonde 45 et peut se déplacer dans la cavité 55 du support de sonde 45.

On obtient donc un très bon amortissement des vibrations en flexion, lors des déplacements de la sonde et une stabilité très satisfaisante des mesures.

Dans le cas du contrôle de la surface intérieure d'un adaptateur tel que représenté sur la figure 1, le ruban stratifié îîa de la lame 11 suivant la première variante de réalisation et le ruban stratifié 41a de la lame 41 selon la seconde variante de réalisation peuvent présenter avantageusement une largeur de l'ordre de 2 cm et une longueur de 450 à 500 mm.

La partie d'extrémité du ruban lîa constituant la tête de mesure 21 et portant le support de sonde 23 peut présenter avantageusement une largeur de l'ordre de 15 mm.

Dans tous les cas, le ruban stratifié sur lequel est fixée la tête de mesure présente une flexibilité parfaite et ne subit pas de déformation permanente dans un espace de largeur réduite définissant un parcours sinueux en direction de la surface à contrôler. En outre, le ruban stratifié de la lame du dispositif de contrôle suivant l'invention présente une forte capacité d'amortissement des vibrations en flexion, ce qui permet d'obtenir des indications stables de la sonde de contrôle.

Sur les figures 10 et 11, on a représenté une variante de réalisation du dispositif selon l'invention comportant une lame 41' constituée par un ruban stratifié 41'a sur lequel est fixé un support de sonde 45'. La lame 41' est analogue à la lame 41 décrite plus haut, à l'exception des moyens de plaquage du support de sonde en service dans un adaptateur. Dans le cas de la variante de réalisation, ces moyens de plaquage sont constitués par deux ressorts 56' fixés latéralement sur le support 45' en position inclinée par rapport au plan des faces d'appui des sondes.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.

C'est ainsi qu'on peut imaginer des rubans stratifés ayant une structure différente et constitués par exemple par un nombre différent de couches en des matériaux appropriés différents de ceux qui ont été décrits.

La sonde de contrôle peut être différente d'une sonde à courant de Foucault et par exemple être constituée par une sonde à ultrasons.

Dans ce cas, il est bien sûr nécessaire de prévoir une arrivée d'un liquide de couplage tel que de l'eau au voisinage de la sonde et un moyen d'évacuation du liquide de couplage.

L'invention s'applique non seulement au cas du contrôle de la surface intérieure d'un adaptateur traversant le couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire mais également dans le cas d'autres contrôles non destructifs de la surface de pièces d'un réacteur nucléaire qui ne sont accessibles que par un espace de faible largeur et suivant un parcours sinueux.

De manière plus générale, le dispositif suivant l'invention permet de réaliser le contrôle non destructif d'une surface métallique quelconque qui n'est accessible que par un passage sinueux de faible largeur.

Les moyens de guidage et de déplacement de la lame portant la sonde de contrôle sont adaptés, dans chacun des cas, au parcours de la sonde et de la lame pour leur mise en place au niveau de la surface à contrôler et pour leur déplacement suivant cette surface pendant le contrôle.

Les lames peuvent avoir éventuellement des longueurs et des largeurs différentes de celles qui ont été indiquées et qui sont déterminées en fonction de la position de la zone dans laquelle on effectue le contrôle à l'intérieur de l'adaptateur et du diamètre de l'adaptateur et de sa manchette thermique.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif de contrôle non destructif d'une surface accessible par un passage (8) ayant une dimension réduite dans au moins une direction, comportant une lame (11, 41) dont l'épaisseur est inférieure à la dimension réduite du passage (8) portant une sonde de contrôle (24, 24', 52, 53) au voisinage de l'une de ses extrémités et un moyen de déplacement (12) de la lame (11, 41) dans le passage (8) d'accès à la surface à contrôler et le long de la surface, caractérisé par le fait que la lame (11, 41) est réalisée sous la forme d'un ruban stratifié (lia, 41a) déformable élastiquement et absorbant les vibrations en flexion et qu'elle présente une configuration non rectiligne en service à l'intérieur du passage (8).

2.- Dispositif de contrôle non destructif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le ruban stratifié (lia, Il'a) est constitué par un ruban en matériau composite stratifié constitué de plusieurs couches superposées dont l'une au moins définit des conducteurs électriques disposés suivant la direction longitudinale du ruban stratifié (Ila, Il'a).

3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le ruban stratifié comporte une couche centrale (30, 36) constituée par des conducteurs métallique de direction longitudinale entourés par au moins deux couches métalliques de blindage électrique 31a, 31b ; 32a, 32b ; 37a, 37b) et par au moins deux couches (33a, 33b ; 35a, 35b ; 38a, 38b ; 39a, 39b) à forte résistance mécanique et contre l'usure.

4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les couches à forte résistance mécanique (33a, 33b ; 35a, 35b ; 38a, 38b ; 39a, 39b) comportent l'un au moins des matériaux suivants : fibres de verre, fibres de carbone, fibres d'aramide sous forme de nappe ou de tissu.

5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le ruban stratifié a une épaisseur inférieure à 0,80 mm.

6.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le ruban stratifié (41) comporte deux lames externes (48, 49) en un métal tel que l'acier inoxydable et une couche interne adhésive (50) intercalée entre les lames métalliques (48, 49) et assurant leur jonction par adhésion, des conducteurs électriques (51) étant intercalés entre les lames métalliques (48, 49) sur toute la longueur du ruban stratifié (41a).

7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la sonde de contrôle est une sonde à courants de Foucault comportant deux bobines (24, 24', 52, 53) fixées sur un support de sonde (23, 45) relié à l'une des extrémités du ruban stratifié (lla, 41a).

8.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'au moins un ressort de plaquage (26, 56) est fixé à l'extrémité de la lame (11, 41) portant la sonde de contrôle (24, 24', 52, 53).

9.- Dispositif de contrôle de la surface intérieure d'un adaptateur (3) traversant le couvercle de la cuve (1) d'un réacteur nucléaire à eau sous pression dans lequel est disposée une manchette thermique (5) dans une position coaxiale, avec un certain jeu radial, de manière à ménager un espace annulaire (8) entre la surface intérieure de l'adaptateur (3) et la surface extérieure de la manchette (5), caractérisé par le fait qu'il comporte une lame (11, 41) réalisée sous la forme d'un ruban stratifié (lia, 41a) portant à l'une de ses extrémités une sonde de contrôle (24, 24', 52, 53) et des moyens (12) de guidage et de déplacement de la lame (11) et de la sonde de contrôle, pour l'introduire et la déplacer à l'intérieur de l'espace annulaire (8), les moyens de guidage (16, 17) de la lame (11) de l'ensemble de guidage et de déplacement (12) imposant une configuration non rectiligne à la lame (11) pour son introduction et son déplacement dans l'espace annulaire (8).

10.- Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que l'ensemble de guidage et de déplacement (12) comporte des moyens (15, 16) de déplacement de la lame (11) et de la sonde de contrôle en rotation autour de l'axe de l'adaptateur et en translation suivant la direction axiale de l'adaptateur.

11.- Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que le ruban stratifié (lia, 41a) a une largeur de l'ordre de 20 mm et une épaisseur inférieure à 0,8 mm.

12.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la sonde de contrôle est une sonde à ultrasons.