FR2894856A1 - Finishing tool for gudgeoning the U tubes of a tubular plate for the steam generator of a nuclear reactor - Google Patents

Abstract

A finishing tool for gudgeoning a U tube in a tubular plate of a nuclear reactor steam generator comprises: (A) a cage (2) with cylindrical rollers (4) on axes parallel to the main axis (1), each supported by a roller holder (5) allowing outward elastic and radial displacement; (B) upper and lower mobile conical spacers (3a, 3b) cooperating with the cage to provoke radial spacing of the rollers exerting a uniform pressure on the inner tube wall; (C) a jack (6) with a retractable piston (7) traversing the cage and spacers, allowing the cage to cooperate with the spacers during retraction.

Description

OUTIL DE FINITION DE DUDGEONNAGE DE TUBES DANS LA PLAQUE TUBULAIRE DUTOOL FOR FINISHING THE DUTGEONNAGE OF TUBES IN THE TUBULAR PLATE OF

GENERATEUR DE VAPEUR D'UN REACTEUR NUCLEAIRE. DOMAINE TECHNIQUE La presente invention se rapporte a un outillage destine au dudgeonnage de tubes en U dans la plaque tubulaire d'un generateur de vapeur contenu dans un reacteur nucleaire, ledit outillage permettant de supprimer l'interstice qui existe actuellement entre ces tubes et la partie superieure de la plaque tubulaire et qui constitue un point de faiblesse pour les tubes du fait de 1'accumulation d'impuretes susceptibles d'induire leur corrosion fragilisante.  STEAM GENERATOR OF A NUCLEAR REACTOR TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tooling for the recessing of U-shaped tubes in the tube plate of a steam generator contained in a nuclear reactor, said tooling making it possible to eliminate the gap that currently exists between these tubes and the part superior of the tubular plate and which constitutes a point of weakness for the tubes due to the accumulation of impurities likely to induce their embrittling corrosion.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Le parc francais de reacteurs nucleaires est a ce jour principalement constitue de Reacteurs A. Eau Sous Pression (REP). Un reacteur nucleaire de type REP se subdivise en deux parties : i) Pilot nucleaire qui comprend le batiment du reacteur (cuve du reacteur, barres de commande, circuits primaire et secondaire, generateur de vapeur) ainsi qu'une piscine renfermant le combustible nucleaire use et ii) lilot conventionnel ou salle des machines (circuit secondaire, turbine, alternateur, circuit de refroidissement). Le principe de fonctionnement d'un reacteur de type REP est le 2 0 suivant : 1eau sous pression contenue dans la cuve du reacteur recupere la chaleur produite par les reactions nucleaires de fission du combustible nucleaire (Uranium enrichi). Cette eau, qui est a une pression de 155 bars et a une temperature de 340 C, sort de la cuve et circule a 1'aide de pompes primaires dans un circuit ferme, le circuit 25 primaire. Elie penetre dans les tubes du Generateur de Vapeur (GV) et chauffe au passage 1eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur a une pression de 70 bars et a une temperature de 286 C. Cette vapeur fait tourner une turbine qui entraine un alternateur afin de produire de 1'electricite. 30 Un generateur de vapeur (GV) est un reservoir cylindrique contenant un fond hemispherique recevant 1eau du circuit primaire qui penetre ensuite dans environ 5000 tubes en U inverse. L'eau du circuit secondaire circule quanta elle le long de la surface externe de ces tubes au contact desquels elle entre en ebullition et se transforme en vapeur.  STATE OF THE PRIOR ART The French fleet of nuclear reactors is to date mainly constituted by Reactors A. Water under Pressure (REP). A PWR nuclear reactor is subdivided into two parts: (i) Nuclear pilot, which comprises the reactor building (reactor vessel, control rods, primary and secondary circuits, steam generator) and a pool containing the used nuclear fuel and ii) conventional liline or engine room (secondary circuit, turbine, alternator, cooling system). The operating principle of a PWR type reactor is the following: pressurized water contained in the reactor vessel recovers the heat produced by nuclear fission reactions of the nuclear fuel (enriched uranium). This water, which is at a pressure of 155 bar and at a temperature of 340 ° C., exits the vessel and circulates with the aid of primary pumps in a closed circuit, the primary circuit. Elie enters the tubes of the Steam Generator (GV) and heats the passage of the water of the secondary circuit which turns into steam at a pressure of 70 bar and has a temperature of 286 C. This steam rotates a turbine which drives an alternator to to produce electricity. A steam generator (GV) is a cylindrical reservoir containing a hemispherical bottom receiving water from the primary circuit which then enters about 5000 U-shaped tubes. The water of the secondary circuit circulates along the outer surface of these tubes in contact with which it boils and turns into steam.

Le fond hemispherique est sepal-6 du reste du GV qui contient l'eau du circuit secondaire par une plaque tubulaire. Cette plaque a une forte epaisseur (30 centimetres) puisqu'elle doit resister a une difference de pression de 85 bars entre le circuit primaire et le circuit secondaire. Les tubes en U traversent a la fois la plaque tubulaire ainsi que des plaques entretoise qui permettent leur maintien. On le voit, de par 1'absence de contact physique entre le fluide primaire radioactif qui circule dans le cceur du reacteur et le fluide secondaire qui doit, lui, are exempt de toute contamination, le generateur de vapeur (GV) agit comme une barriere de surete entre le reacteur nucleaire et 1'environnement. Son role est done essentiel, en particulier en terme de surete. Or, les nombreuses etudes effectuees sur la duree de vie des differents composants des reacteurs REP ont montre qu'elle etait limitee par la dui-6e de vie du GV qui etait de 1'ordre de 20 ans, soit la plus courte de tous les composants principaux du reacteur. Aussi, toute amelioration de la dui-6e de vie du GV influe directement sur le cout de possession du reacteur, et par voie de consequence sur le cout du kilowatt/heure produit.  The hemispherical bottom is sepal-6 from the rest of the GV which contains the water of the secondary circuit by a tubular plate. This plate has a high thickness (30 centimeters) since it must withstand a pressure difference of 85 bar between the primary circuit and the secondary circuit. The U-tubes pass through both the tubular plate and spacer plates that allow them to be held. As can be seen, due to the absence of physical contact between the radioactive primary fluid circulating in the core of the reactor and the secondary fluid, which must be free from any contamination, the steam generator (SG) acts as a barrier. safety between the nuclear reactor and the environment. Its role is therefore essential, especially in terms of safety. However, the numerous studies carried out over the lifetime of the different components of the PWR reactors have shown that it was limited by the GV's sixth life, which was about 20 years, the shortest of all main components of the reactor. Also, any improvement in the SVG's life span has a direct influence on the cost of ownership of the reactor, and consequently on the cost of the kilowatt-hour produced.

Parmi les problemes susceptibles de reduire la duree de vie des GV, Fun touche au procede d'assemblage des tubes en U passant au travers d'un alesage pratique dans la plaque tubulaire. Un procede couramment utilise est le procede de dudgeonnage qui consiste a realiser une expansion radiale d'un tube en U jusqu'a ce qu'il vienne s'appuyer contre la paroi interne de 1'alesage pratique dans la plaque tubulaire. Cette expansion est generalement realisee par pressage hydraulique. La demande de brevet FR 1143758 mentionne dans sa partie introductive un etat de la technique qui porte sur un procede complementaire au dudgeonnage qui permet de supprimer le point faible du dudgeonnage actuel (destine a 1'assemblage des tubes en U sur la plaque tubulaire). Ce dudgeonnage complementaire est base sur 1'expansion du tube qui est realisee cette fois-ci a 1'aide de moyens mecaniques, a savoir des galets coniques disposes autour d'un axe d'entrainement de conicite egale et inversee deplacable longitudinalement entre ces galets. En refoulant axialement 1'axe conique tout en lui donnant un mouvement continu ou alterne autour de son axe, les generatrices exterieures de ces galets exercent un effort radial sur la paroi interne d'un alesage realise clans la plaque. Comme indique dans ce document, un tel procede mecanique de dudgeonnage est difficilement utilisable avec des tubes minces, c'est a dire de petit diametre tels que les tubes en U des generateurs de vapeur qui possedent un diametre qui est en general de l'ordre d'une vingtaine de millimetre. En effet, les dimensions de ces tubes ne permettent pas l'introduction de dispositifs assez robustes. D'autre part, les efforts longitudinaux et de torsion par entrainement circulaire qui existent dans ces dispositifs peuvent fragiliser ces tubes minces et generer sur la paroi interne du tube ainsi dudgeonne des rayures qui favoriseront sa corrosion. Par ailleurs, it est a noter qu'en 1'absence de la description d'un moyen adapte permettant de solidariser les galets entre eux, it est difficile de concevoir qu'une pression uniforme dans 1'espace et le temps puisse are applique sur la paroi interne du tube, en particulier lorsque 1'axe conique est soumis a un mouvement de rotation. I1 s'ensuit que 1'expansion du tube n'est elle-meme pas uniforme radialement, ce qui a pour effet de creer un jeu entre le tube et la paroi de la plaque. Ces zones de jeu restantes, lorsqu'elles sont presentes dans un 2 0 generateur de vapeur entre un tube en U et la plaque tubulaire, representent pour chaque tube un interstice favorable aux depots de boues ou autres impuretes vehiculees par le fluide du circuit primaire. Ceci conduit a terme a 1'accumulation de particules solides et/ou de produits de corrosion pouvant conduire a des fissurations eta un 25 affaiblissement notable de la tenue mecanique des tubes pouvant mener a leur rupture, ce qui represente alors un souci majeur en terme de surete nucleaire. Il apparalt donc un reel besoin d'un nouvel outil de finition de dudgeonnage des tubes minces en U presents dans les GV d'un 30 reacteur nucleaire, en particulier les reacteurs de type REP, qui pallie les problemes et inconvenients des techniques de Part anterieur. Un des buts de la presente invention est precisement de fournir un outil de finition de dudgeonnage, qui reponde, entre autres, a l'ensemble des besoins indiques plus haut, qui satisfasse aux criteres et 35 exigences mentionnes ci-dessus, et qui surmonte les problemes des outils de Part anterieur lies, en particulier a l'inadaptation des tels outils au faible diametre des tubes en U des GV et au jeu qui en resulte 4 2894856 sur une hauteur de quelques millimetres entre les tubes et la partie superieure de la plaque tubulaire. EXPOSE DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet un outil de finition de 5 dudgeonnage, destine au dudgeonnage d'au moins un tube en U dans la plaque tubulaire d'un generateur de vapeur contenu clans un reacteur nucleaire, l'outil, qui possede un axe d'operation, etant caracterise en ce qu'il comprend : - une cage pourvue de galets cylindriques d'axes paralleles a 1'axe 10 d'operation, chacun desdits galets etant supporte par un porte-galet apte a permettre son deplacement elastique et radial vers 1'exterieur de la cage; - des pieces d'ecartement coniques inferieure et superieure mobiles suivant 1'axe d'operation, lesdites pieces etant aptes a cooperer 15 avec la cage afin de provoquer 1'ecartement radial des galets pour qu'ils exercent une pression sensiblement uniforme sur la paroi interne du tube; - un verin dans lequel coulisse un piston retractable axialement traversant la cage et les pieces d'ecartement, dont la retractation 2 0 suivant 1'axe d'operation permet a ladite cage de cooperer avec lesdites pieces d'ecartement coniques inferieure et superieure. Au sens de l'invention, on entend definir par axe d'operation 1'axe de symetrie longitudinal de l'outil de finition de dudgeonnage. Cet axe d'operation se confond avec 1'axe de symetrie longitudinal du tube A. 25 dudgeonner et 1'axe de deplacement du piston. On entend egalement definir par deplacement elastique et radial vers 1'exterieur de la cage , le deplacement radial d'un galet qui, sous la contrainte des pieces d'ecartement, passe d'une position de repos, dans laquelle une partie de ce galet occupe une partie du volume interne de cette cage, vers une 3 0 position de travail, dans laquelle le galet s'appuie sur la paroi interne du tube a dudgeonner afin de le dilater. Ce deplacement du galet est elastique, c'est A. dire qu'il retrouvera automatiquement sa position de repos une fois que ladite contrainte aura cesse. Selon une disposition preferee de l'invention, ladite cage comporte 35 des tiges paralleles a 1'axe d'operation dont chaque extremite est solidaire d'une rondelle, chacune desdites tiges etant connectee suivant sa longueur a un porte-galet qui comprend deux flasques maintenues par une languette interne flexible et une languette externe flexible, chacune desdites flasques epousant la forme d'un galet et venant en appui sur une partie de celui-ci afin qu'il soit maintenu de part et d'autre en cooperant avec la flasque d'un autre porte galet adjacent.  Among the problems that can reduce the life of SGs, Fun touches the process of assembling U-tubes passing through a convenient bore in the tube plate. A commonly used method is the expansion method of radially expanding a U-shaped tube until it bears against the inner wall of the practical bore in the tube sheet. This expansion is generally carried out by hydraulic pressing. The patent application FR 1143758 mentions in its introductory part a state of the art which relates to a process complementary to the expansion which makes it possible to eliminate the weak point of the current expansion (intended for the assembly of U-tubes on the tube plate). This additional expansion is based on the expansion of the tube, which is carried out this time using mechanical means, namely conical rollers arranged around an equal and inverted conical drive shaft displaceable longitudinally between these rollers. . By axially displacing the conical axis while giving it a continuous or alternating movement about its axis, the outer generatrices of these rollers exert a radial force on the inner wall of a bore made in the plate. As indicated in this document, such a mechanical method of expansion is difficult to use with thin tubes, that is to say of small diameter such as U tubes of steam generators which have a diameter which is generally of the order about twenty millimeters. Indeed, the dimensions of these tubes do not allow the introduction of fairly robust devices. On the other hand, the longitudinal and torsional forces by circular drive that exist in these devices can weaken these thin tubes and generate on the inner wall of the tube and dudgeonne scratches that promote its corrosion. Moreover, it should be noted that in the absence of the description of an adapted means for securing the rollers to one another, it is difficult to conceive that a uniform pressure in space and time can be applied to the inner wall of the tube, in particular when the conical axis is rotated. As a result, the expansion of the tube itself is not uniform radially, which has the effect of creating a clearance between the tube and the wall of the plate. These remaining play zones, when present in a steam generator between a U-tube and the tube plate, represent for each tube a gap favorable to the deposits of sludge or other impurities carried by the primary circuit fluid. This eventually leads to the accumulation of solid particles and / or corrosion products which can lead to cracking and a considerable weakening of the mechanical strength of the tubes which can lead to their rupture, which represents then a major concern in terms of nuclear safety. There is therefore a real need for a new tool for finishing the thin U-tubes present in the GVs of a nuclear reactor, in particular PWR type reactors, which overcomes the problems and drawbacks of prior art techniques. . One of the aims of the present invention is precisely to provide a finishing tool for expansion which, among other things, meets all the needs indicated above, which satisfies the criteria and requirements mentioned above, and which overcomes the Problems of the tools of the former part related, in particular to the unsuitability of such tools to the small diameter of the U tubes of the GV and the game which results 4,2894856 on a height of a few millimeters between the tubes and the upper part of the plate tubular. SUMMARY OF THE INVENTION To this end, the subject of the invention is a finishing tool for expanding, intended for the expansion of at least one U-shaped tube in the tube plate of a steam generator contained in a nuclear reactor. the tool, which has an axis of operation, being characterized in that it comprises: a cage provided with cylindrical rollers of axes parallel to the axis of operation, each of said rollers being supported by a carrier; roller capable of allowing its elastic and radial displacement towards the outside of the cage; lower and upper conical spacers movable according to the axis of operation, said parts being able to cooperate with the cage in order to cause radial spacing of the rollers so that they exert a substantially uniform pressure on the wall internal tube; a jack in which slides an axially retractable piston passing through the cage and the spacers, whose retraction 20 along the axis of operation allows said cage to cooperate with said lower and upper conical spacers. Within the meaning of the invention, it is intended to define, by axis of operation, the axis of longitudinal symmetry of the finishing tool for swaging. This axis of operation merges with the axis of longitudinal symmetry of the tube A. 25 degander and the axis of displacement of the piston. It is also intended to define by elastic and radial displacement towards the outside of the cage, the radial displacement of a roller which, under the constraint of the spacers, passes from a rest position, in which part of this roller It occupies a part of the internal volume of this cage, towards a working position, in which the roller rests on the inner wall of the tube to be dug out in order to expand it. This movement of the roller is elastic, ie it will automatically return to its rest position once said constraint ceases. According to a preferred embodiment of the invention, said cage comprises rods parallel to the axis of operation, each end of which is integral with a washer, each of said rods being connected along its length to a roller holder which comprises two flanges. held by a flexible inner tongue and a flexible outer tongue, each of said flanges conforming to the shape of a roller and bearing on a portion thereof so that it is held on both sides by cooperating with the flange another adjacent roller door.

De preference, chaque flasque vient epouser la forme desdits galets sur environ un quart de sa circonference. Selon une autre disposition preferee de l'invention, lesdites pieces d'ecartement mobiles sont chacune pourvues d'un alesage central traverse par le piston du verin et sont disposees de part et d'autre de ladite cage, chaque piece d'ecartement ayant une partie conique qui pointe vers la cage. Dans un mode de realisation particulier de 1'invention, lesdites pieces d'ecartement sont dotees, du cote oppose A. la case, d'une collerette sur la base de laquelle vient s'appuyer, du cote de la cage, une rondelle ondulee. Les rondelles ondulees assurent le centrage de la cage a galets clans sa hauteur. Par leur elasticite, elles recuperent en permanence le jeu axial. Dans un autre mode de realisation particulier de l'invention, la 2 0 cage comprend cinq galets. L'invention est maintenant decrite en reference aux dessins annexes, non limitatifs, dans lesquels : - la figure 1 represente une vue en perspective d'un mode de realisation d'un outil de finition de dudgeonnage selon l'invention, qui 25 pour plus de clarte a ete illustre selon un assemblage explose et en quart de coupe. - la figure 2 represente une vue en coupe transversale de la cage selon 1'invention. - la figure 3 represente une vue tridimensionnelle de la mise en 30 oeuvre de l'outil de finition de dudgeonnage selon l'invention dans un tube traversant la plaque tubulaire d'un generateur de vapeur. La figure 1 represente un exemple de realisation d'outil de didgeonnage selon 1'invention, plus particulierement destine au dudgeonnage d'un tube en U dans la plaque tubulaire d'un generateur 35 de vapeur contenu dans un reacteur nucleaire. L'outil, d'axe d'operation 1, comprend une cage 2 pourvue de cinq galets 4 d'axes paralleles a 1'axe d'operation 1, chacun desdits galets  Preferably, each flange comes to marry the shape of said rollers about a quarter of its circumference. According to another preferred embodiment of the invention, said movable spacers are each provided with a central bore through which the piston of the jack and are arranged on either side of said cage, each spacer having a conical part pointing towards the cage. In a particular embodiment of the invention, said spacers are endowed, on the side opposite the box, a flange on the base of which is supported on the side of the cage, a corrugated washer . The corrugated washers ensure the centering of the roller cage in its height. By their elasticity, they permanently recover the axial play. In another particular embodiment of the invention, the cage comprises five rollers. The invention is now described with reference to the accompanying non-limiting drawings, in which: FIG. 1 represents a perspective view of an embodiment of a finishing tool according to the invention, which for more Clarity was illustrated in an exploded and quarter-cut assemblage. - Figure 2 shows a cross sectional view of the cage according 1'invention. FIG. 3 represents a three-dimensional view of the implementation of the finishing tool of the swaging according to the invention in a tube passing through the tubular plate of a steam generator. FIG. 1 represents an example of embodiment of a dewatering tool according to the invention, more particularly intended for the expansion of a U-shaped tube in the tube plate of a steam generator contained in a nuclear reactor. The tool, operating axis 1 comprises a cage 2 provided with five rollers 4 axes parallel to the axis of operation 1, each of said rollers

etant supporte par un porte-galet 5 apte a permettre son deplacement elastique et radial vers 1'exterieur de la cage. En fonction des applications, on peut prevoir un autre nombre de galets, au moins egal a trois.  being supported by a roller holder 5 adapted to allow its elastic and radial displacement towards the outside of the cage. Depending on the applications, it is possible to provide another number of rollers, at least equal to three.

L'outil comprend egalement des pieces d'ecartement inferieure 3a et superieure 3b mobiles suivant 1'axe d'operation 1. Ces pieces sont aptes a cooperer avec la cage 2 afin de provoquer l'ecartement radial des galets 4 pour qu'ils exercent une pression sensiblement uniforme sur la paroi interne du tube.  The tool also comprises lower spacers 3a and 3b movable movable along the axis of operation 1. These parts are able to cooperate with the cage 2 to cause the radial spacing of the rollers 4 so that they exert a substantially uniform pressure on the inner wall of the tube.

Ces pieces d'ecartement 3a, 3b, ainsi que les galets 4, sont de preference en alliage 10006 qui est un acier au chrome trempe, qui est ensuite recline, et dont la principale caracteristique est sa durete elevee (entre 62 et 64 HRC). Enfin, 1outil comprend un verin 6 dans lequel coulisse un piston retractable 7 traversant la cage 2 et les pieces d'ecartement 3a, 3b. Pour plus de clarte, seules les extremites inferieure et superieure du piston 7 sont representees sur la figure 1. L'extremite superieure du piston 7 est pourvue d'une collerette 7a. La cage 2 comporte cinq tiges 8 paralleles a 1'axe d'operation 1 dont chaque extremite est solidaire d'une rondelle superieure 9a et inferieure 9b respectivement. Chaque tige 8 est connectee suivant sa longueur a un porte-galet 5. La cage 2 est limitee dans sa longueur par les tiges 8 dont chaque extremite superieure est encastree dans un alesage borgne usine dans la face inferieure de la rondelle superieure 9a et dont chaque extremite inferieure est encastree dans un alesage borgne usine dans la face superieure de la seconde rondelle 9b. De preference, les rondelles 9a et 9b sont ouvertes. Chaque porte-galet 5 comprend deux flasques 10 destinees a venir en appui contre des galets. De ce fait, chaque flasque epouse la forme des galets 4. Chaque flasque 10 est supportee par une languette interne flexible 11a et une languette externe flexible 1 lb (representees uniquement figure 2). Ces languettes sont fixees le long de la tige 8 par soudure par points, de part et d'autre de la tige, et s'etendent sur sensiblement toute la longueur des flasques.  These spacers 3a, 3b, and the rollers 4, are preferably alloy 10006 which is a quenched chrome steel, which is then recline, and whose main feature is its high durability (between 62 and 64 HRC) . Finally, the tool comprises a jack 6 in which slides a retractable piston 7 passing through the cage 2 and the spacers 3a, 3b. For clarity, only the lower and upper ends of the piston 7 are shown in Figure 1. The upper end of the piston 7 is provided with a flange 7a. The cage 2 comprises five rods 8 parallel to the axis of operation 1, each end of which is integral with an upper washer 9a and lower 9b respectively. Each rod 8 is connected along its length to a roller holder 5. The cage 2 is limited in length by the rods 8, each upper end of which is embedded in a blind bore machined in the lower face of the upper washer 9a and each lower end is embedded in a factory blind bead in the upper face of the second washer 9b. Preferably, the washers 9a and 9b are open. Each roller holder 5 comprises two flanges 10 intended to bear against rollers. Therefore, each flange marries the shape of the rollers 4. Each flange 10 is supported by a flexible inner tongue 11a and a flexible outer tongue 1 lb (shown only Figure 2). These tongues are fixed along the rod 8 by spot welding, on either side of the rod, and extend over substantially the entire length of the flanges.

Ainsi, deux flasques sont montees sur une meme tige 8 de part et d'autre de celle-ci au moyen d'une meme paire de languettes flexibles l la, l lb. Deux flasques 10, appartenant a deux porte-galets 5 adjacents, sont ainsi en appui de part et d'autre d'un meme galet 4 de maniere A. le maintenir elastiquement. Les languettes internes flexibles 1la presentent a cet effet un galbe o monte en compression qui permet de repousser et maintenir les flasques 10, qui sont alors plaquees contre le galet par frottement.  Thus, two flanges are mounted on one and the same rod 8 on either side of it by means of one and the same pair of flexible tongues 11a, 1b. Two flanges 10 belonging to two adjacent roller holders 5 are thus supported on either side of a same roller 4 so as to maintain it elastically. The flexible inner tongues 1la present for this purpose a curve o mounts in compression which allows to push and maintain the flanges 10, which are then pressed against the roller by friction.

Chaque piece d'ecartement mobile 3a, 3b est formes d'une collerette reliee a une partie conique 12a, 12b respectivement, lesquelles sont traversees d'un alesage central pour le passage du piston 7 du verin. Les differentes parties de l'outil sont assemblees de la maniere suivante. Les pieces d'ecartement mobiles 3a et 3b, ainsi que la cage 2, sont enfilees sur le piston 7, les pieces d'ecartement etant disposees de part et d'autre de la cage, leur partie conique 12a, 12b pointant en direction de la cage.  Each movable spacer 3a, 3b is formed of a flange connected to a conical portion 12a, 12b respectively, which are traversed by a central bore for the passage of the piston 7 of the jack. The different parts of the tool are assembled in the following way. The movable spacers 3a and 3b, and the cage 2, are threaded on the piston 7, the spacers being arranged on either side of the cage, their conical portion 12a, 12b pointing in the direction of the cage.

De cette maniere, la collerette de la piece d'ecartement 3a vient en appui contre le corps du verin 6, tandis que la collerette de 1autre piece d'ecartement 3b vient en appui contre la collerette de 1'extremite superieure 7a du piston 7. Dans 1'exemple represents, des gorges sont usinees sur les faces des collerettes des pieces d'ecartement destinees a venir en appui contre le verin et la collerette 7a d'extremite du piston. Ces gorges s'encastreront sur le corps du verin d'une part et, d'autre part, sous la collerette 7a du piston du verin, de sorte que le verin et les pieces d'ecartement sont solidaires en rotation lorsque le piston 7 est en position retractee. Une rondelle ondulee 13 est en outre placee entre chaque piece d'ecartement 3a, 3b, et la cage 2, c'est-a-dire entre la collerette de chaque piece d'ecartement et la rondelle 9a, 9b de la cage (figure 1). Ces rondelles 13 sont de preference ouvertes. Leur fonction est de faire en sorte que 1'ensemble de l'outil garde une certaine cohesion suivant 1'axe d'operation lorsque le piston est en extension. Ainsi, le jeu que permet chaque rondelle ondulee (qui est egal a la difference de section de la rondelle entre la position compressee et la position relachee) est choisie plus ou moins equivalente au jeu qui existe entre les positions d'extension et de retraction du piston. Ce jeu, par exemple de l'ordre ou inferieur au millimetre, permet notamment de positionner l'outil dans le tube avant sa mise en service, ce positionnement etant determine par la profondeur du tube a expanser. Lorsque le verin 6 est dans sa position de repos (piston 7 sorti au maximum), les deux pieces d'ecartement 3a, 3b sont les plus eloignees l'une de 1'autre, les galets occupant un diametre minimum. Les ondulations des deux rondelles 13 maintiennent alors la cage a galets dans sa hauteur avec un jeu pratiquement nul. Lorsque le verin 6 est mis en service, la retractation du piston 7 entraine le rapprochement des pieces d'ecartement, qui repousse les galets vers un diametre croissant et compriment les rondelles ondulees 13 qui assurent en permanence le centrage de la cage a galets dans sa hauteur. Dans leur position de repos, le piston 7 etant en extension, une partie au moins des galets 4 occupe une partie du volume interne de la cage (figure 2). Du fait ce cette occultation d'une partie de la cage, les 2 0 galets peuvent ensuite 'are contraints par faction des pieces d'ecartement mobiles 3a, 3b (figure 1) a are deplaces radialement pour se trouver alors dans une position de travail (le piston 7 etant retracte) dans laquelle lesdits galets viennent presser la paroi interne du tube a dudgeonner afin de le dilater de quelques dixiemes de millimetre A. 1 25 millimetre environ, par exemple. Afin que les pieces d'ecartement mobiles 3a et 3b puissent penetrer dans la cage, on commande le verin 6 afin de provoquer la retractation du piston 7 suivant 1'axe d'operation 1. Ce mouvement de retractation entraine le coulissement longitudinal des pieces 30 d'ecartement 3a, 3b suivant 1'axe d'operation 1, jusqu'a ce que leur partie conique 12a, 12b s'insere dans le volume interne de la cage. La cage va ainsi etre prise en tenaille >' par les parties coniques 12a et 12b qui pointent vers 1'interieur de la cage. Lorsque le mouvement longitudinal est poursuivi, les parties coniques 12a et 12b vont alors 35 venir en appui sur chacun des galets 4, qui, grace a 1'elasticite des porte-galets 5, vont se deplacer radialement jusqu'a appuyer sur la paroi interne du tube pour dudgeonner celui-ci.  In this way, the flange of the spacer 3a bears against the body of the jack 6 while the flange of the other spacer 3b abuts against the flange of the upper end 7a of the piston 7. In the example shown, grooves are made on the faces of the flanges spacers intended to bear against the cylinder and the flange 7a end of the piston. These grooves will fit on the body of the cylinder on the one hand and, on the other hand, under the flange 7a of the piston of the jack, so that the jack and the spacers are integral in rotation when the piston 7 is in retracted position. A corrugated washer 13 is also placed between each spacer 3a, 3b, and the cage 2, that is to say between the collar of each spacer and the washer 9a, 9b of the cage (FIG. 1). These washers 13 are preferably open. Their function is to ensure that the tool assembly maintains some cohesion along the axis of operation when the piston is in extension. Thus, the game that each corrugated washer (which is equal to the difference in section of the washer between the compressed position and the released position) is selected is more or less equivalent to the game that exists between the extension and retraction positions of the disc. piston. This clearance, for example of the order or less than millimeter, allows in particular to position the tool in the tube before it is put into service, this positioning being determined by the depth of the tube to be expanded. When the jack 6 is in its rest position (piston 7 out to the maximum), the two spacers 3a, 3b are the furthest apart from each other, the rollers occupying a minimum diameter. The corrugations of the two washers 13 then maintain the roller cage in its height with a virtually zero clearance. When the jack 6 is put into service, the retraction of the piston 7 brings the spacers closer together, which pushes the rollers towards a diameter increasing and compresses the corrugated washers 13 which ensure the centering of the roller cage in its permanent height. In their rest position, the piston 7 being extended, at least part of the rollers 4 occupies part of the internal volume of the cage (Figure 2). Because of this concealment of a part of the cage, the rollers can then be forced by action of the movable spacers 3a, 3b (FIG. 1) to be radially displaced so as to be in a working position. (The piston 7 being retracted) in which said rollers come to press the inner wall of the tube to dugeonner in order to expand it from a few tenths of millimeter to about 1 millimeter, for example. So that the movable spacers 3a and 3b can enter the cage, the actuator 6 is controlled to cause the retraction of the piston 7 along the axis of operation 1. This retraction movement causes the longitudinal sliding of the parts 30 3a spacing, 3b along the axis of operation 1, until their conical portion 12a, 12b is inserted into the internal volume of the cage. The cage will thus be gripped by the conical portions 12a and 12b which point towards the interior of the cage. When the longitudinal movement is continued, the conical portions 12a and 12b will then come to rest on each of the rollers 4, which, thanks to the elasticity of the roller carriers 5, will move radially until pressing on the inner wall of the tube to drain it.

La pression exercee par les galets sur le tube a didgeonner est appliquee progressivement en jouant sur le degre de penetration des pieces d'ecartement a 1'interieur de la cage et sur leur conicite qui est complementaire de la forme des galets, ceux-ci etant cylindriques et se terminant a chaque extremite par une partie elliptique afin de terminer 1'expansion du tube par un grand rayon. Par ailleurs, cette pression est appliquee de maniere uniforme sur 1'ensemble du perimetre interne du tube a dudgeonner grace a deux caracteristiques de l'invention : i) les galets 4 sont positionnes a equidistance de 1'axe d'operation 1 et ii) les pieces d'ecartement mobiles penetrent de part et d'autre de la cage de sorte que les axes des galets sont maintenus paralleles a 1'axe d'operation, donc tangents a la paroi interne du tube a dudgeonner, ce qui leur confere une bonne stabilite. Un point qui caracterise l'invention est le faible niveau de pression qu'il est necessaire d'appliquer pour dudgeonner un tube selon 1'invention, a savoir une pression entre 10 et 40 kg/cm2, preferentiellement de l'ordre de 20 kg/cm2, est suffisante. En effet, l'objectif vise n'est pas d'obtenir une etancheite parfaite, mais seulement d'assurer un rapprochement entre le tube et la plaque tubulaire de maniere a supprimer tout interstice qui pourrait accumuler des particules solides et/ou des produits de corrosion. Il est a noter que lorsque les pieces d'ecartement se retirent de la cage, les galets reprennent automatiquement leur position de repos de par la flexibilite des languettes 11a et 1 lb (figure 2). Cela permet a l'outil d'etre facilement reutilise pour dudgeonner un nouveau tube. Dans le mode de realisation de 1'outil represents figure 3, l'outil de finition de dudgeonnage selon l'invention est associe a un dispositif de guidage 16 fixe sur la base du verin 6 qui permettra de positionner dans un tube a dudgeonner 14 la cage contenant les galets apres un reglage prealable. Ainsi en pratique, sachant que 1'epaisseur d'une plaque tubulaire 15 est de 300 millimetres, le haut de la partie cylindrique des galets pourrait are positionne a 300 + 1 millimetre, car le debordement de 1 ou 2 millimetres de la partie cylindrique des galets au-dessus du bord superieur de la plaque ne peut, de par la forme des galets, en aucun cas generer un gonflement du tube superieur au diametre de percage de la plaque tubulaire.  The pressure exerted by the rollers on the tube to be born is gradually applied by adjusting the degree of penetration of the spacers inside the cage and on their conicity which is complementary to the shape of the rollers, the latter being cylindrical and terminating at each end by an elliptical portion to complete the expansion of the tube by a large radius. Furthermore, this pressure is uniformly applied to the entire internal perimeter of the tube to be dug out by two features of the invention: i) the rollers 4 are positioned equidistant from the axis of operation 1 and ii) the movable spacers penetrate on both sides of the cage so that the axes of the rollers are kept parallel to the axis of operation, so tangent to the inner wall of the tube to dégeonner, which gives them a good stability. A point that characterizes the invention is the low level of pressure that is necessary to apply to degege a tube according to the invention, namely a pressure between 10 and 40 kg / cm 2, preferably of the order of 20 kg / cm2, is sufficient. Indeed, the objective is not to obtain a perfect seal, but only to ensure a connection between the tube and the tube plate to remove any gap that could accumulate solid particles and / or products of corrosion. It should be noted that when the spacers withdraw from the cage, the rollers automatically resume their rest position by the flexibility of the tabs 11a and 1 lb (Figure 2). This allows the tool to be easily reused to drain a new tube. In the embodiment of the tool shown in FIG. 3, the finishing tool of the swaging according to the invention is associated with a guiding device 16 fixed on the base of the jack 6 which will allow to position in a tube to dugege 14 the cage containing the rollers after a pre-adjustment. Thus in practice, knowing that the thickness of a tubular plate 15 is 300 millimeters, the top of the cylindrical portion of the rollers could be positioned at 300 + 1 millimeter, since the overhang of 1 or 2 millimeters of the cylindrical portion of Rollers above the upper edge of the plate can not, by the shape of the rollers, in any case generate a swelling of the upper tube to the drilling diameter of the tube plate.

Ce dispositif de guidage 16 peut etre pivote au moyen d'un dispositif de mise en rotation 17 qui permet de repartir de fawn homogene la dilatation des tubes. I1 s'agit par exemple d'un moteur qui peut actionne par un entrainement hydraulique, pneumatique ou electrique. Ce dispositif de mise en rotation 17 permet d'entrainer en rotation le verin 6 par rapport a 1'axe d'operation 1, ainsi que de la cage 2 lorsque le piston 7 est retracte. Par rotations successives de la cage a galets, on deplace la zone de contact des galets sur le tube a dudgeonner de maniere a obtenir un dudgeonnage uniforme sur toute la peripherie du tube a dudgeonner. La mise en ceuvre de l'outil de finition de dudgeonnage selon l'invention va maintenant are decrit (figure 3) pour un mode de realisation prefere qui est la realisation du dudgeonnage de tubes de GV concus pour les reacteurs nucleaires de type REP 1300 MW. La figure 3 represente un tube 14 a dudgeonner dans une plaque 15, l'outil selon l'invention etant represente en position de fonctionnement a 1'interieur du tube 14. Cette mise en ceuvre se decline en plusieurs etapes : i) reglage prealable de la position de la cage a 1'aide du dispositif de guidage 16 et en fonction de la position predeterminee de la zone du 2 0 tube a expanser, sachant que la partie superieure cylindrique des galets devra depasser, par exemple de plus ou moins 1 millimetre, du bord superieur de la plaque tubulaire 15, ii) positionnement de l'outillage selon l'invention a 1'interieur du tube a dudgeonner a 1'aide du dispositif de guidage 16 (le dispositif de 25 guidage venant par exemple en appui contre 1'extremite inferieure du tube), iii) montee en Legere pression dans le verin 6 afin de permettre le rapprochement des pieces d'ecartement mobiles par retractation du piston 7 et d'agir sur l'extension du diametre exterieur des galets, , 30 iv) mise en rotation du verin par le dispositif de mise en rotation 17. Afin de balayer 1'ensemble du perimetre interne du tube a dudgeonner et eviter ainsi que seule une partie de ce perimetre ait ete dilatee, le verin, et par consequent la cage, sont mis en rotation au moyen du dispositif de mise en rotation 17, 35 v) augmentation progressive de la pression du verin afin d'obtenir la retractation du piston, ce qui permettra de faire varier progressivement le diametre de la cage, jusqu'a obtenir, par appui des galets, 1'expansion du tube au diametre de percage de la plaque tubulaire, vi) en fin d'expansion du tube, fermeture de 1'alimentation de la pression du verin qui se purgera et entrainera 1'extension du piston qui s'effectuera automatiquement sous la pression d'un ressort interne au verin, vii) arret du dispositif de mise en rotation et sortie de l'outillage. De preference, 1'outil est maintenu en rotation pendant toute la duree de 1'expansion du tube. Cette rotation donne aux galets cylindriques un effet de roulement en interne contre les pieces d'ecartement coniques et en externe contre la paroi interne du tube a dilater. La rotation des galets contre la paroi interne du tube exclut tout risque de rayure de la paroi interne du tube par frottement. L'outillage de finition de dudgeonnage selon l'invention est principalement applique aux generateurs de vapeur des reacteurs nucleaires REP en complement du dudgeonnage hydraulique actuel. L'invention permet en particulier d'optimiser la fin de 1'expansion du tube sur le bord superieur de la plaque tubulaire, sans risque de gonflement du tube au-dela du diametre de percage de la plaque et ainsi supprimer 1'interstice entre les tubes et la plaque tubulaire qui favorise 1'accumulation de particules solides et/ ou de produits de corrosion. Il est cependant clair que l'outillage de l'invention peut are utilise dans de nombreux autres domaines comme la chimie, la thermique, la chaudronnerie, ... .  This guiding device 16 can be rotated by means of a rotation device 17 which makes it possible to homogeneously distribute the expansion of the tubes. It is for example a motor that can operate by a hydraulic drive, pneumatic or electric. This rotation device 17 rotates the actuator 6 with respect to the axis of operation 1, and the cage 2 when the piston 7 is retracted. By successive rotations of the roller cage, the contact zone of the rollers is displaced on the tube to be dug out so as to obtain uniform swelling throughout the periphery of the tube to be dug out. The implementation of the finishing tool of the swaging according to the invention will now be described (Figure 3) for a preferred embodiment which is the realization of the expansion of GV tubes designed for PWR 1300 MW type nuclear reactors . FIG. 3 shows a tube 14 to be dug into a plate 15, the tool according to the invention being represented in the operating position inside the tube 14. This implementation is declined in several steps: i) pre-adjustment of the position of the cage by means of the guiding device 16 and as a function of the predetermined position of the zone of the tube to be expanded, knowing that the cylindrical upper part of the rollers will have to exceed, for example by more or less 1 millimeter the upper edge of the tube plate 15, ii) positioning of the tool according to the invention inside the tube to be dug down with the aid of the guiding device 16 (the guiding device coming for example against The lower end of the tube), iii) mounted in slight pressure in the cylinder 6 to allow the approximation of the movable spacers by retraction of the piston 7 and to act on the extension of the outer diameter of the rollers, 30 iv) rotation of the veri by the rotating device 17. In order to sweep the entire inner perimeter of the tube to duge and avoid and only a portion of this perimeter has been expanded, the cylinder, and therefore the cage, are rotated by means of the rotation device 17, 35 v) gradual increase in the pressure of the jack to obtain the retraction of the piston, which will allow to gradually vary the diameter of the cage, until, by rollers, the expansion of the tube to the drilling diameter of the tube plate, vi) at the end of expansion of the tube, closing of the supply of the pressure of the cylinder which will be purged and will cause the extension of the piston which will take place automatically under the pressure of a spring internal to the jack, vii) stopping of the device for rotating and leaving the tool. Preferably, the tool is kept in rotation during the entire duration of tube expansion. This rotation gives the cylindrical rollers a rolling effect internally against the conical spacers and externally against the inner wall of the tube to be expanded. The rotation of the rollers against the inner wall of the tube excludes any risk of scratching the inner wall of the tube by friction. The finishing tool of the swaging according to the invention is mainly applied to the steam generators of the PWR nuclear reactors in addition to the current hydraulic swaging. The invention makes it possible in particular to optimize the end of the expansion of the tube on the upper edge of the tube plate, without the risk of swelling of the tube beyond the drilled diameter of the plate and thus to eliminate the gap between the tubes. tubes and the tubular plate which promotes the accumulation of solid particles and / or corrosion products. It is however clear that the tooling of the invention can be used in many other fields such as chemistry, heat, boiler, ....

Claims (6)

REVENDICATIONS 1) Outil de finition de dudgeonnage, destine au dudgeonnage d'au moins un tube en U dans la plaque tubulaire d'un generateur de vapeur contenu dans un reacteur nucleaire, l'outil, qui possede un axe d'operation (1), etant caracterise en ce qu'il comprend : - une cage (2) pourvue de galets cylindriques (4) d'axes paralleles a 1'axe d'operation, chacun desdits galets etant supporte par un portegalet (5) apte a permettre son deplacement elastique et radial vers 1'exterieur de la cage; - des pieces d'ecartement coniques inferieure (3a) et superieure (3b) mobiles suivant 1'axe d'operation (1), lesdites pieces etant aptes a cooperer avec la cage (2) afin de provoquer 1'ecartement radial des galets (4) pour qu'ils exercent une pression sensiblement uniforme sur la paroi interne du tube; - un verin (6) dans lequel coulisse un piston retractable (7) traversant la cage (2) et les pieces d'ecartement (3a, 3b), dont la retractation suivant 1'axe d'operation (1) permet a ladite cage de cooperer avec lesdites pieces d'ecartement coniques inferieure (3a) et superieure (3b). 2 0  1) A sweeping finishing tool for the expansion of at least one U-tube in the tube plate of a steam generator contained in a nuclear reactor, the tool having an operating axis (1), characterized in that it comprises: - a cage (2) provided with cylindrical rollers (4) axes parallel to the axis of operation, each of said rollers being supported by a gate (5) adapted to allow its displacement elastic and radial towards the outside of the cage; - lower conical spacers (3a) and upper (3b) movable along the axis of operation (1), said parts being able to cooperate with the cage (2) to cause the radial spacing of the rollers ( 4) to exert a substantially uniform pressure on the inner wall of the tube; - a jack (6) in which slides a retractable piston (7) passing through the cage (2) and the spacers (3a, 3b), the retraction of which along the axis of operation (1) allows said cage cooperating with said lower conical spacers (3a) and upper (3b). 2 0 2) Outil de finition de dudgeonnage selon la revendication 1 caracterise en ce que ladite cage comporte des tiges (8) paralleles A .1'axe d'operation (1) dont chaque extremite est solidaire d'une rondelle (9a, 9b), chacune desdites tiges etant connectee suivant sa longueur a un porte-galet (5) qui comprend deux flasques (10) maintenues par une 25 languette interne flexible (11 a) et une languette externe flexible (11 b), chacune desdites flasques epousant la forme d'un galet et venant en appui sur une partie de celui-ci, afin qu'il soit maintenu de part et d'autre en cooperant avec la flasque d'un autre porte galet adjacent.  2) Finishing finishing tool according to claim 1 characterized in that said cage comprises rods (8) parallel to the axis of operation (1), each end of which is integral with a washer (9a, 9b), each of said rods being connected along its length to a roller holder (5) which comprises two flanges (10) held by a flexible inner tongue (11a) and a flexible outer tongue (11b), each of said flanges conforming to the shape a roller and bearing on a portion of it, so that it is maintained on both sides by cooperating with the flange of another adjacent roller door. 3) Outil de finition de dudgeonnage selon la revendication 2 30 caracterisee en ce que chaque flasque (10) vient epouser la forme desdits galets sur environ un quart de sa circonference.  3) Finishing finishing tool according to claim 2, characterized in that each flange (10) fits the shape of said rollers about a quarter of its circumference. 4) Outil de finition de dudgeonnage selon les revendications 1 a 3 caracterisee en ce que lesdites pieces d'ecartement mobiles (3a, 3b) sont chacune pourvues d'un alesage central traverse par le piston (7) du 35 verin et sont disposees de part et d'autre de ladite cage, chaque piece d'ecartement (3a, 3b) ayant une partie conique (12a, 12b) qui pointe vers la cage.  4) Finishing finishing tool according to claims 1 to 3 characterized in that said moving spacers (3a, 3b) are each provided with a central bore through the piston (7) of the verin and are provided with on each side of said cage, each spacer (3a, 3b) having a conical portion (12a, 12b) pointing towards the cage. 5) Outil de finition de dudgeonnage selon l'une des revendications 1 a 4, caracterisee en ce que lesdites pieces d'ecartement (3a, 3b) sont dotees, du cote oppose a la cage, d'une collerette sur la base de laquelle vient s'appuyer, du cote de la cage (2), une rondelle ondulee (13).  5) Finishing finishing tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that said spacers (3a, 3b) are endowed, on the side opposite the cage, a collar on the basis of which is supported on the side of the cage (2), a corrugated washer (13). 6) Outil de finition de dudgeonnage selon la revendication 2, caracterisee en ce que la cage (2) comprend cinq galets (4).  6) Finishing finishing tool according to claim 2, characterized in that the cage (2) comprises five rollers (4).