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Title:
METHOD AND SET FOR REPAIRING A STEAM GENERATOR OF A NUCLEAR REACTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/053015
Kind Code:
A1
Abstract:
The method comprises the following steps: - supplying a set (E) of centrifugal separator elements; - inserting the elements into the steam generator (1) through the manhole (30); - assembling the centrifugal separator elements together inside the steam generator (1), the centrifugal separator elements forming, once assembled, a replacement upper tubular section (39) and replacement blades (41) for a centrifugal separator.

Inventors:
LIBAULT FRANÇOIS (FR)
HEURGUE DENIS (FR)
JANIN FRANÇOIS (FR)
SIMONATO JEAN-CLAUDE (FR)
Application Number:
EP2020/075863
Publication Date:
March 25, 2021
Filing Date:
September 16, 2020
Export Citation:
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Assignee:
FRAMATOME SA (FR)
International Classes:
F22B37/00; F22B1/02; F22B37/32
Foreign References:
US5564370A1996-10-15
US2654351A1953-10-06
US4344387A1982-08-17
Attorney, Agent or Firm:
HABASQUE, Etienne et al. (2 place d'Estienne d'Orves, PARIS CEDEX 09, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Méthode de réparation d’un générateur de vapeur d’un réacteur nucléaire, le générateur de vapeur (1 ) ayant au moins un séparateur centrifuge (21 ) comprenant un tube (31 ) présentant un tronçon tubulaire inférieur (33) et un tronçon tubulaire supérieur (35), et une pluralité de pales (37) fixées dans le tronçon tubulaire supérieur (35), la méthode comprenant les étapes suivantes :

- Séparation du tronçon tubulaire supérieur (35) et du tronçon tubulaire inférieur (33) et évacuation du tronçon tubulaire supérieur (35) et des pales (37) hors du générateur de vapeur (1) ;

- Approvisionnement d’un ensemble (E) d’éléments de séparateur centrifuge, chaque élément étant de taille adaptée pour être introduit dans le générateur de vapeur (1) par un trou d’homme (30) du générateur de vapeur (1) ;

- Introduction desdits éléments de séparateur centrifuge dans le générateur de vapeur (1) à travers ledit trou d’homme (30) ;

- Assemblage desdits éléments de séparateur centrifuge les uns aux autres à l’intérieur du générateur de vapeur (1 ), lesdits éléments de séparateur centrifuge formant après assemblage un autre tronçon tubulaire supérieur (39) et d’autres pales (41 ) fixées dans l’autre tronçon tubulaire supérieur (39) ;

- Assemblage de l’autre tronçon tubulaire supérieur (39) sur le tronçon tubulaire inférieur (33).

2. Méthode de réparation selon la revendication 1 , dans laquelle le générateur de vapeur (1) présente un premier étage de séchage de la vapeur (24) et un second étage de séchage de la vapeur (25) situé en aval du premier étage selon un sens de circulation normal de la vapeur dans le générateur de vapeur (1 ), le séparateur centrifuge (21) appartenant au premier étage de séchage (24).

3. Méthode de réparation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l’ensemble d’éléments de séparateur centrifuge (E) comprend une pluralité d’éléments principaux (43), chaque élément principal (43) comprenant une partie de l’autre tronçon tubulaire supérieur (39) et l’une des autres pales (41 ).

4. Méthode de réparation selon la revendication 3, dans laquelle les éléments principaux (43) sont tous identiques.

5. Méthode de réparation selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle chaque élément principal (43) comporte la totalité de ladite une des autres pales (41 ).

6. Méthode de réparation selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans laquelle les éléments principaux (43) comprennent chacun une paroi (45) portant l’autre pale (41 ), les parois (45) constituant ensemble la totalité de l’autre tronçon tubulaire supérieur (39).

7. Méthode de réparation selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, dans laquelle les éléments principaux (43) comportent chacun une partie d’arbre (61), les parties d’arbre (61) formant ensemble un arbre creux s’étendant selon l’axe (X) de l’autre partie tubulaire supérieure (39).

8. Méthode de réparation selon la revendication 7, dans laquelle les parties d’arbres (61 ) présentent chacune une partie terminale supérieure (63) et/ou une partie terminale inférieure (64), qui, une fois les éléments principaux (43) assemblés les uns aux autres, forment ensemble un tronçon d’extrémité supérieur (67) de l’arbre creux et/ou un tronçon d’extrémité inférieur (68) de l’arbre creux, l’ensemble (E) d’éléments de séparateur centrifuge comprenant en outre un connecteur supérieur (69) et/ou un connecteur inférieur (71 ) configurés pour maintenir respectivement les parties terminales supérieures (63) et/ou les parties terminales inférieures (64) assemblées les unes aux autres.

9. Méthode de réparation selon la revendication 8, dans laquelle le connecteur supérieur (69) et le connecteur inférieur (71) présentent des orifices (73, 75) respectifs alignés l’un avec l’autre, l’ensemble d’éléments de séparateur centrifuge (E) comprenant en outre un organe de fixation (77) engagé dans lesdits orifices alignés (73, 75) et solidarisant les éléments principaux (43), le connecteur supérieur (69) et le connecteur inférieur (71) les uns avec les autres.

10. Ensemble (E) de réparation d’un générateur de vapeur (1) d’un réacteur nucléaire, le générateur de vapeur (1 ) ayant au moins un séparateur centrifuge (21) comprenant un tube (31) présentant un tronçon tubulaire inférieur (33) et un tronçon tubulaire supérieur (35), et une pluralité de pales (37) fixées dans le tronçon tubulaire supérieur (35), l’ensemble (E) comprenant une pluralité d’éléments de séparateur centrifuge, chaque élément étant de taille adaptée pour être introduit dans le générateur de vapeur (1) par un trou d’homme (30) du générateur de vapeur (1 ), lesdits éléments de séparateur centrifuge étant configurés pour être assemblés les uns aux autres et formant, après assemblage, un autre tronçon tubulaire supérieur (39) et d’autres pales (41 ) fixées dans l’autre tronçon tubulaire supérieur (39), l’autre tronçon tubulaire supérieur (39) étant configuré pour être assemblé sur le tronçon tubulaire inférieur (33).

Description:
TITRE : Méthode et ensemble de réparation d’un générateur de vapeur d’un réacteur nucléaire

La présente invention concerne en général la maintenance des générateurs de vapeur de réacteur nucléaire.

Les générateurs de vapeur de réacteur nucléaire comprennent un côté secondaire typiquement équipé de deux étages de séchage de vapeur. Le premier étage est constitué d’un grand nombre de séparateurs centrifuges, comprenant chacun un tube à l’intérieur duquel des pales sont fixées.

Les séparateurs centrifuges dans certains cas sont soumis à une usure et peuvent être amenés à être remplacés pour d’une part garantir la qualité de la vapeur produite par le générateur de vapeur, et donc les performances du générateur de vapeur, et d’autre part éviter le risque que certains éléments des séparateurs centrifuges se transforment en corps migrants.

Le séparateur centrifuge de remplacement, une fois assemblé dans le générateur de vapeur, doit présenter la même géométrie que le séparateur centrifuge d’origine, de manière à ne pas altérer ou modifier les performances du générateur de vapeur.

Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une méthode de réparation d’un générateur de vapeur de réacteur nucléaire permettant de remplacer les séparateurs centrifuges tout en satisfaisant les exigences ci-dessus.

A cette fin, l’invention porte sur une méthode de réparation d’un générateur de vapeur de réacteur nucléaire, le générateur de vapeur ayant au moins un séparateur centrifuge comprenant un tube présentant un tronçon tubulaire inférieur et un tronçon tubulaire supérieur, et une pluralité de pales fixées dans le tronçon tubulaire supérieur, la méthode comprenant les étapes suivantes :

- Séparation du tronçon tubulaire supérieur et du tronçon tubulaire inférieur et évacuation du tronçon tubulaire supérieur et des pales hors du générateur de vapeur;

- Approvisionnement d’un ensemble d’éléments de séparateur centrifuge, chaque élément étant de taille adaptée pour être introduit dans le générateur de vapeur par un trou d’homme du générateur de vapeur;

- Introduction desdits éléments de séparateur centrifuge dans le générateur de vapeur à travers ledit trou d’homme;

- Assemblage desdits éléments de séparateur centrifuge les uns aux autres à l’intérieur du générateur de vapeur, lesdits éléments de séparateur centrifuge formant après assemblage un autre tronçon tubulaire supérieur et d’autres pales fixées dans l’autre tronçon tubulaire supérieur; et

- Assemblage de l’autre tronçon tubulaire supérieur sur le tronçon tubulaire inférieur. Ainsi, la méthode de réparation prévoit de réaliser le nouveau séparateur centrifuge sous la forme d’une pluralité d’éléments qui peuvent être introduits à l’intérieur du générateur de vapeur par le trou d’homme.

La conception des séparateurs centrifuges dans certains modèles de générateurs de vapeur est telle que ces séparateurs centrifuges ne peuvent pas être introduits d’une pièce à travers le trou d’homme secondaire du générateur de vapeur.

Ce trou d’homme présente un diamètre compris entre 400 et 500 mm, en fonction du modèle de générateur de vapeur. Le séparateur centrifuge présente un diamètre supérieur à celui du trou d’homme secondaire.

Les éléments de séparateur centrifuge par ailleurs forment, après assemblage les uns aux autres, un autre tronçon tubulaire supérieur et d’autres pales fixées dans l’autre tronçon tubulaire supérieur.

Il est ainsi possible de reconstituer un autre tronçon tubulaire supérieur ayant la même taille et la même géométrie que le tronçon tubulaire supérieur d’origine, même si celui-ci présente un diamètre plus grand que celui du trou d’homme. De même, les autres pales peuvent avoir la même taille et la même géométrie que les pales d’origine.

Ainsi, après assemblage des éléments de séparateur centrifuge les uns aux autres et assemblage de l’autre tronçon supérieur sur le tronçon inférieur de tube, la géométrie et les performances du séparateur centrifuge peuvent être restaurées quelle que soit la taille du séparateur centrifuge.

Il est ainsi possible, à l’issue de l’opération, d’obtenir un séparateur centrifuge sensiblement identique au séparateur centrifuge d’origine.

La méthode de réparation peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

- le générateur de vapeur présente un premier étage de séchage de la vapeur et un second étage de séchage de la vapeur situé en aval du premier étage selon un sens de circulation normal de la vapeur dans le générateur de vapeur, le séparateur centrifuge appartenant au premier étage de séchage ; - l’ensemble d’éléments de séparateur centrifuge comprend une pluralité d’éléments principaux, chaque élément principal comprenant une partie de l’autre tronçon tubulaire supérieur et l’une des autres pales ;

- les éléments principaux sont tous identiques ;

- chaque élément principal comporte la totalité de ladite une des autres pales ;

- les éléments principaux comprennent chacun une paroi portant l’autre pale, les parois constituant ensemble la totalité de l’autre tronçon tubulaire supérieur ;

- les éléments principaux comportent chacun une partie d’arbre, les parties d’arbre formant ensemble un arbre creux s’étendant selon l’axe de l’autre partie tubulaire supérieure ;

- les parties d’arbres présentent chacune une partie terminale supérieure et/ou une partie terminale inférieure, qui, une fois les éléments principaux assemblés les uns aux autres, forment ensemble un tronçon d’extrémité supérieur de l’arbre creux et/ou un tronçon d’extrémité inférieur de l’arbre creux, l’ensemble d’éléments de séparateur centrifuge comprenant en outre un connecteur supérieur et/ou un connecteur inférieur configurés pour maintenir respectivement les parties terminales supérieures et/ou les parties terminales inférieures assemblées les unes aux autres ; et

- le connecteur supérieur et le connecteur inférieur présentent des orifices respectifs alignés l’un avec l’autre, l’ensemble d’éléments de séparateur centrifuge comprenant en outre un organe de fixation engagé dans lesdits orifices alignés et solidarisant les éléments principaux, le connecteur supérieur et le connecteur inférieur les uns avec les autres.

Selon un second aspect, l’invention porte sur un ensemble de réparation d’un générateur de vapeur d’un réacteur nucléaire, le générateur de vapeur ayant au moins un séparateur centrifuge comprenant un tube présentant un tronçon tubulaire inférieur et un tronçon tubulaire supérieur, et une pluralité de pales fixées dans le tronçon tubulaire supérieur, l’ensemble comprenant une pluralité d’éléments de séparateur centrifuge, chaque élément étant de taille adaptée pour être introduit dans le générateur de vapeur par un trou d’homme du générateur de vapeur, lesdits éléments de séparateur centrifuge étant configurés pour être assemblés les uns aux autres et formant, après assemblage, un autre tronçon tubulaire supérieur et d’autres pales fixées dans l’autre tronçon tubulaire supérieur, l’autre tronçon tubulaire supérieur étant configuré pour être assemblé sur le tronçon tubulaire inférieur. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :

[Fig 1] la figure 1 est une représentation schématique, en coupe axiale, d’un générateur de vapeur de réacteur nucléaire ;

[Fig 2] la figure 2 est une vue en perspective de la partie supérieure d’un séparateur centrifuge du générateur de vapeur de la figure 1

[Fig 3] la figure est un diagramme d’étapes de la méthode de réparation de l’invention ;

[Fig 4] la figure 4 est une vue en perspective d’une partie supérieure de remplacement pour séparateur centrifuge, à l’état éclaté, montrant les différents éléments de l’ensemble de réparation utilisé pour la méthode de l’invention ;

[Fig 5] [Fig 6] les figures 5 et 6 sont des vues en perspective de la partie supérieure de remplacement de la figure 4 à l’état assemblé ; et

[Fig 7] la figure 7 est une vue en perspective de l’un des éléments principaux de l’ensemble de la figure 4.

La méthode de l’invention vise à réparer un générateur de vapeur 1 de réacteur nucléaire, du type représenté sur la figure 1 . Le générateur de vapeur 1 comporte une enveloppe externe 3, résistant à la pression, et un faisceau tubulaire 5 logé dans la partie inférieure de plus faible diamètre de l’enveloppe externe 3. Le faisceau tubulaire 5 comporte un grand nombre de tubes coudés en forme de U renversé. Ces tubes sont parcourus par de l’eau sous pression provenant du circuit primaire du réacteur nucléaire. L’eau est introduite dans le générateur de vapeur 1 sous la plaque tubulaire 7 par un orifice d’entrée 9. L’eau sous pression parcourt les tubes du faisceau tubulaire 5 puis revient sous la plaque tubulaire 7 pour sortir par l’orifice de sortie 11 .

Le faisceau tubulaire 5 est entouré, jusqu’au voisinage de sa partie inférieure, par une enveloppe secondaire 13 délimitant intérieurement une enceinte de vaporisation 15 à l’intérieur de laquelle le mélange d’eau secondaire et d’eau alimentaire est en contact avec le faisceau tubulaire 5 parcouru par l’eau sous pression, à haute température, venant du cœur du réacteur nucléaire.

La partie supérieure du générateur de vapeur 1 constitue un ballon 17 collectant la vapeur obtenue par évaporation du mélange d’eau secondaire et d’eau alimentaire. Le ballon 17 est séparé de l’enceinte de vaporisation 15 par une plaque 18 constituant le toit de l’enceinte de vaporisation 15. Un dispositif d’amenée d’eau alimentaire non représenté permet de contrôler le niveau d’eau dans le générateur de vapeur.

Une entrée d’eau secondaire 19 débouche dans le volume annulaire 20 séparant l’enveloppe secondaire 13 de l’enveloppe externe 3. Ce volume annulaire 20 communique fluidiquement avec une extrémité inférieure de l’enceinte de vaporisation 15, au niveau de la plaque tubulaire 7.

Le générateur de vapeur 1 comporte initialement une pluralité de séparateurs centrifuges 21.

Les séparateurs centrifuges 21 mettent en communication l’enceinte de vaporisation 15 avec le volume interne du ballon 17. Ils sont fixés sur le toit 18 par l’intermédiaire de colonnes tubulaires 23.

Les séparateurs centrifuges 21 constituent un premier étage 24 de séchage de la vapeur. Le générateur de vapeur 1 comporte typiquement un second étage 25 de séchage de la vapeur, situé en aval du premier étage 24. L’aval est entendu dans la présente description relativement au sens de circulation normal de la vapeur.

Un orifice 27 d’évacuation de la vapeur hors du générateur de vapeur est ménagé en haut du ballon 17, en aval du second étage de séchage 25.

Le générateur de vapeur 1 comporte par ailleurs un trou d’homme 30. Ce trou d’homme 30 met en communication l’intérieur du ballon 17 avec l’extérieur du générateur de vapeur. Il est ménagé à travers l’enveloppe externe 3. Il est connu sous le nom de trou d’homme secondaire, du fait qu’il met en communication le côté secondaire du générateur de vapeur avec l’extérieur.

Le fonctionnement du générateur de vapeur est le suivant.

L’eau alimentaire entre dans le générateur de vapeur 1 par l’entrée 19, et passe dans l’espace annulaire 20 entre l’enveloppe externe 3 et l’enveloppe secondaire 13, elle se mélange avec l’eau secondaire pour atteindre l’extrémité inférieure de l’enveloppe secondaire 13.

Ce mélange passe entre la plaque tubulaire 7 et l’extrémité inférieure de l’enveloppe secondaire 13, et pénètre dans l’enceinte de vaporisation 15. Le mélange d’eau alimentaire et d’eau secondaire se vaporise progressivement en s’élevant à l’intérieur de l’enceinte de vaporisation 15. La vapeur ne peut quitter l’enceinte de vaporisation 15 qu’à travers les colonnes tubulaires 23, qui conduisent la vapeur humide dans les séparateurs centrifuges 21 du premier étage 24. La vapeur abandonne la plus grande partie de l’eau liquide entraînée avec elle dans les séparateurs centrifuges 21 . Elle passe ensuite dans le second étage de séchage 25, et sort du générateur de vapeur par la sortie de vapeur 27. Chaque séparateur centrifuge 21 comporte un tube 31 présentant un tronçon tubulaire inférieur 33 et un tronçon tubulaire supérieur 35. Comme le montre la figure 2, une pluralité de pales 37 sont fixées dans le tronçon tubulaire supérieur 35 du tube.

Le tube 31 est creux, et est fixé par son tronçon tubulaire inférieur 33 sur l’une des colonnes tubulaires 23. Le tronçon tubulaire supérieur 35 débouche à l’intérieur du ballon 17.

Un arbre 38 s’étend selon l’axe central du tube 31 .

Les pales 37 sont hélicoïdales. Chaque pale 37 est rigidement fixée au tronçon tubulaire supérieur 35 du tube par son bord radialement externe. Chaque pale 37 est rigidement fixée à l’arbre 38 par son bord radialement interne.

Les pales 37 sont configurées pour conférer à la vapeur circulant dans le tube 31 un mouvement hélicoïdal, contribuant à projeter les gouttelettes d’eau entraînées avec la vapeur sur la surface interne du tube 31 , sous l’effet de la force centrifuge.

Dans l’exemple représenté, chaque séparateur centrifuge 21 comporte quatre pales 37. Toutefois, le séparateur centrifuge 21 comporte en variante un nombre de pales différent, par exemple trois pales, cinq pales, ou tout autre nombre de pales.

La méthode de l’invention, comme indiqué ci-dessus, vise à remplacer un séparateur centrifuge 21 , et plus précisément la partie supérieure du séparateur centrifuge 21 .

La méthode de réparation de l’invention comprend les étapes suivantes :

- étape S1 : séparation du tronçon tubulaire supérieur 35 et du tronçon tubulaire inférieur 33 du tube 31 , et évacuation du tronçon tubulaire supérieur 35 et des pales 37 hors du générateur de vapeur 1 ;

- étape S2 : approvisionnement d’un ensemble E d’éléments de séparateur centrifuge (figure 4), chaque élément de séparateur centrifuge étant de taille adaptée pour être introduit dans le générateur de vapeur 1 par le trou d’homme 30 du générateur de vapeur ;

- étape S3 : introduction desdits éléments de séparateur centrifuge dans le générateur de vapeur 1 à travers ledit trou d’homme 30 ;

- étape S4 : assemblage desdits éléments de séparateur centrifuge les uns aux autres à l’intérieur du générateur de vapeur 1 , lesdits éléments de séparateur centrifuge formant après assemblage un autre tronçon tubulaire supérieur 39 et d’autres pales 41 fixées dans l’autre tronçon tubulaire supérieur 39 (figures 5 et 6);

- étape S5 : assemblage de l’autre tronçon tubulaire supérieur 39 sur le tronçon tubulaire inférieur 33. Le tronçon tubulaire supérieur 35 du tube correspond au tronçon du tube 31 portant les pales 37. Il présente une forme tubulaire. Le tronçon tubulaire inférieur 33 correspond à la portion du tube 31 ne portant pas les pales 37. Il présente une forme tubulaire.

Le tronçon tubulaire supérieur 35 et le tronçon tubulaire inférieur 33 sont séparés l’un de l’autre par tout moyen adapté, par exemple par découpe à l’aide de moyens mécaniques de découpe tels qu’une meuleuse, une scie etc. Cette séparation est effectuée in situ, par des opérateurs travaillant à l’intérieur du ballon 17 du générateur de vapeur.

L’évacuation du tronçon tubulaire supérieur 35 et des pales 37 hors du générateur de vapeur est typiquement réalisée à travers le trou d’homme 30. Pour ce faire, le tronçon tubulaire supérieur 35 et les pales 37 sont découpés en morceaux de tailles adaptées pour passer à travers le trou d’homme.

Les différents éléments formant l’ensemble E sont représentés sur la figure 4.

L’ensemble E comprend une pluralité d’éléments principaux 43, chaque élément principal 43 comprenant une partie de l’autre tronçon tubulaire supérieur 39 et l’une des autres pales 41 .

Typiquement, les éléments principaux 43 sont tous identiques. On entend par là qu’ils ont tous la même forme et les mêmes dimensions.

Un des éléments principaux 43 est représenté de manière agrandie sur la figure 7.

Avantageusement, chaque élément principal 43 comporte la totalité d’une des autres pales 41.

En d’autres termes, chacune des autres pales 41 est formée par l’un des éléments principaux 43, et seulement un.

De ce fait, si le séparateur centrifuge 21 comporte un nombre déterminé de pales, l’ensemble E comporte ledit nombre déterminé d’éléments principaux 43.

Par ailleurs, chaque élément principal 43 comprend une paroi 45, portant l’autre pale 41 .

Les parois 45 des différents éléments principaux 43, une fois assemblées, constituent ensemble la totalité de l’autre tronçon tubulaire supérieur 39.

Pour permettre à chaque autre pale 41 d’être portée par un seul des éléments principaux 43, il est avantageux de conférer à chaque paroi 45 une forme irrégulière.

Dans l’exemple représenté à quatre pales, chaque autre pale 41 s’étend circonférentiellement sur environ 120° autour de l’axe central X de l’autre tronçon tubulaire supérieur 39. Plus généralement, chaque autre pale 41 s’étend circonférentiellement sur la même extension angulaire que la pale 37 d’origine.

L’autre tronçon tubulaire supérieur 39 est délimité axialement d’un côté par un bord libre 47, et du côté opposé par un autre bord libre 49 (figures 5 et 6).

La paroi 45 de chaque élément principal 43 comporte un secteur de cylindre 51 coaxial à l’axe X, et un prolongement circonférentiel 53.

Dans le cas où le séparateur centrifuge 21 est à quatre pales, le secteur de cylindre 51 s’étend sur 90° environ.

Le secteur de cylindre 51 est délimité axialement d’un côté par un bord circonférentiel 55 constituant une partie du bord libre 47, environ un quart du bord libre 47 dans l’exemple représenté.

Du côté axial opposé, il est délimité par un autre bord circonférentiel 57, présentant à une extrémité une échancrure 59. Le prolongement 53 prolonge circonférentiellement l’autre bord circonférentiel 57 à l’opposé de l’échancrure 59. Le prolongement 53 et l’autre bord circonférentiel 57 constituent une partie du bord libre 49, environ un quart du bord libre 49 dans l’exemple représenté.

Le prolongement 53 présente une forme sensiblement complémentaire de celle de l’échancrure 59. Le prolongement 53 est prévu pour venir se loger dans l’échancrure 59 d’un autre élément principal 43.

Le secteur de cylindre 51 est délimité des deux côtés circonférentiels opposés par deux bords axiaux 60, opposés l’un à l’autre et parallèles à l’axe central X. L’échancrure 59 est creusée dans l’un des deux bords axiaux 60. Le prolongement 53 fait saillie par rapport à l’autre bord axial 60.

Chaque élément principal 43 comporte encore une partie d’arbre 61. La partie d’arbre 61 est une paroi arquée coaxiale à l’axe X, s’inscrivant dans une surface cylindrique. Elle est sensiblement parallèle au secteur de cylindre 51. Elle présente un rayon inférieur au rayon du secteur de cylindre 51.

La partie d’arbre 61 présente une partie hélicoïdale 62, coaxiale à l’axe X, prolongée axialement par une partie terminale supérieure 63 et une partie terminale inférieure 64.

Dans l’exemple représenté à quatre pales, la partie hélicoïdale 62 s’étend sur un secteur angulaire de 180° environ autour de l’axe X. Les parties terminales 63 et 64 s’étendent axialement dans des directions opposées l’une à l’autre à partir de la partie hélicoïdale 62. Elles présentent chacune une forme de secteur de cylindre, coaxiale à l’axe X et de même rayon que la partie hélicoïdale 62. La pale 41 est solidaire par son bord radialement externe de la surface interne de la paroi 45. Elle est solidaire par son bord radialement interne de la partie d’arbre 61.

La pale 41 comprend une portion sensiblement hélicoïdale 65, s’enroulant autour de l’axe X, prolongée par une portion axiale 66 sensiblement parallèle à l’axe X ou faiblement inclinée par rapport à l’axe X.

La portion hélicoïdale 65 s’étend sensiblement en hélice à partir du prolongement 53, et suit la partie hélicoïdale 62 sur sensiblement toute sa longueur. La portion axiale 66 est solidaire de la partie terminale inférieure 64.

Une fois les éléments principaux 43 assemblés les uns aux autres, les parties d’arbre 61 forment ensemble un arbre creux, cylindrique, sensiblement coaxial à l’axe X. Cet arbre s’étend selon l’axe central de l’autre tronçon tubulaire supérieur 39.

Avantageusement, les parties terminales supérieures 63 forment ensemble un tronçon d’extrémité supérieur 67 de l’arbre creux, visible sur la figure 6.

Les parties terminales inférieures 64 forment ensemble un tronçon d’extrémité inférieur 68 de l’arbre creux 6, visible sur la figure 5.

L’ensemble E comprend un connecteur supérieur 69, configuré pour maintenir les parties terminales supérieures 63 assemblées les unes aux autres.

Avantageusement, il comporte également un connecteur inférieur 71 configuré pour maintenir les parties terminales inférieures 64 assemblées les unes aux autres.

Les connecteurs 69 et 71 sont des pièces creuses, présentant chacune un bord cylindrique qui vient s’adapter autour respectivement du tronçon d’extrémité supérieur 67 et du tronçon d’extrémité inférieur 68.

A l’étape S3, les différents éléments de l’ensemble E sont introduits dans le ballon 17 à travers le trou d’homme 30. Ceci est possible du fait de la taille choisie pour les différents éléments de l’ensemble E.

A l’étape S4, un opérateur situé à l’intérieur du ballon 17 assemble les uns aux autres les éléments de l’ensemble E.

Pour ce faire, il juxtapose circonférentiellement les éléments principaux 43 les uns contre les autres.

Chaque élément principal 43 est accolé à un autre élément principal 43 de telle sorte que le prolongement 53 dudit élément principal 43 vienne s’insérer dans l’échancrure 59 de l’autre élément principal 43.

Les secteurs de cylindre 51 des éléments principaux sont en contact les uns avec les autres par le biais de leurs bords axiaux 60 respectifs. L’assemblage des éléments principaux 43 les uns aux autres permet également de constituer l’arbre creux, comme décrit plus haut.

L’opérateur vient ensuite mettre en place le connecteur supérieur 69 sur le tronçon d’extrémité supérieur 67. Pour cela, il engage le connecteur supérieur autour des parties terminales supérieures 63.

L’opérateur vient également placer le connecteur inférieur 71 sur le tronçon d’extrémité inférieur 68. Pour cela, il engage le connecteur inférieur 71 autour des parties terminales inférieures 64.

Comme visible notamment sur la figure 6, le connecteur supérieur 69 et le connecteur inférieur 71 présentent des orifices respectifs 73, 75 alignés axialement l’un avec l’autre.

L’ensemble E comprend un organe de fixation 77, que l’opérateur engage dans lesdits orifices 73, 75 alignés de manière à solidariser les uns avec les autres les éléments principaux 43, le connecteur supérieur 69 et le connecteur inférieur 71.

Cet organe de fixation 77 est par exemple un tirant. Il s’étend selon l’axe X. Il traverse successivement l’orifice 73, l’arbre creux et l’orifice 75.

Avantageusement, pour parfaire l’étanchéité de l’autre tronçon tubulaire supérieur 39, les éléments principaux 43 sont soudés les uns aux autres le long des lignes de contact, typiquement entre les bords axiaux 60 et entre les prolongements 53 et les échancrures 59.

A la fin de l’étape S4, l’autre tronçon tubulaire supérieur 39 et les autres pales 41 présentent sensiblement la même géométrie et la même taille que le tronçon tubulaire supérieur 35 et les pales 37.

L’arbre creux présente de même sensiblement la même géométrie et la même taille que l’arbre 38.

A l’étape S5, l’assemblage de l’autre tronçon tubulaire supérieur 39 sur le tronçon tubulaire inférieur 33 se fait par tous moyens adaptés, fonction du matériau constituant l’autre tronçon tubulaire supérieur et le tronçon tubulaire inférieur.

Par exemple, cet assemblage est effectué par soudage.

Les différents éléments de l’ensemble E sont fabriqués par toute méthode adaptée.

Par exemple, les éléments principaux 43 sont fabriqués par des moyens de chaudronnerie classiques, et sont mécano-soudées à partir de tôles formées comme pour les séparateurs centrifuges d’origine. La principale différence étant que l’arbre creux et l’autre tronçon tubulaire supérieur sont en plusieurs parties, alors qu’ils sont d’une pièce sur le séparateur centrifuge d’origine. En revanche, les autres pales 41 sont d’une pièce et sont strictement identiques aux pales d’origine 37.

Selon une variante de réalisation, les éléments principaux 43 sont obtenus exclusivement par usinage, chacun à partir d’un bloc d’acier. L’usinage est réalisé sur un centre d’usinage, pour obtenir directement la pièce finale. Il est à noter que, dans ce cas, les autres pales ne sont pas soudées à l’arbre creux et à l’autre tronçon tubulaire supérieur mais taillées dans la masse.

Selon une autre variante, chaque élément principal 43 est obtenu par fabrication additive, typiquement par impression 3D en acier. Selon encore une autre variante, chaque élément principal 43 est obtenu par compression isostatique à chaud à partir d’une poudre métallique.