Technologies robotiques dans les installations nucléaires

Technologies robotiques dans les installations nucléaires

4 février 2016

Les technologies robotiques sont utilisées dans divers secteurs, comme les chaînes de montage d’ automobiles et l’exploration spatiale. Non seulement les robots permettent d’automatiser certains processus, mais ils procurent également des avantages en matière de sécurité, comme dans le cas de tâches très dangereuses ou complexes pour l’humain si elles sont accomplies par des moyens conventionnels. Par exemple, un robot peut effectuer des tâches dans des milieux extrêmes – température, pression et rayonnement – et inspecter de l’équipement dans des endroits difficiles d’accès. Les robots sont donc devenus une ressource indispensable dans un vaste éventail de domaines.

Au Canada, le secteur nucléaire exploite des technologies robotiques depuis des décennies. Du 2 au 4 février 2016, la CCSN parraine conjointement un atelier international sur le sujet et y participe (lien en anglais seulement). L’atelier a pour but de communiquer, d’échanger et d’examiner des informations sur les utilisations passées, présentes et futures des technologies robotiques pour les applications et activités de sûreté dans les installations nucléaires de partout dans le monde. L’atelier vise à faciliter l’échange technique de leçons retenues des applications et des expériences passées relatives au nucléaire (p. ex. Three Mile Island, Sellafield et Fukushima Daiichi) et de résultats de recherches en cours.

Applications au Canada

Figure 2: Machine de rechargement de combustible à la centrale nucléaire de Bruce
Machine de rechargement de combustible à la centrale nucléaire de Bruce

Parmi les premiers exemples d’applications de la robotique dans le secteur nucléaire au Canada, mentionnons les machines conçues pour le rechargement de combustible dans les réacteurs CANDU. Cette application, développée dans les années 1960 et perfectionnée au cours des décennies qui ont suivi, permet aux opérateurs de charger du combustible frais, de repositionner le combustible partiellement usé et de retirer le combustible usé sans qu’il soit nécessaire de prévoir un arrêt de la centrale.

Les technologies robotiques jouent également un rôle dans les activités d’inspection : elles aident à confirmer la sûreté des composants vieillissants. En 2010, un robot à bras « serpentine » (lien en anglais seulement) surnommé « SAFIRE » a été conçu pour la centrale nucléaire de Pickering d’Ontario Power Generation (OPG). Il sert à vérifier l’intégrité de certaines pièces du circuit caloporteur primaire, qui transmet la chaleur du cœur du réacteur aux générateurs de vapeur. « Cela a permis à OPG de diminuer la dose aux travailleurs et d’inspecter les pièces autrefois considérées comme inaccessibles », explique Greg Lamarre, directeur de la Division de l’analyse des systèmes de la CCSN. La centrale de Pickering compte également des robots conçus par Promation Nuclear pour retirer, nettoyer et récupérer des matières radioactives. Ces technologies représentent des éléments importants à inclure dans la trousse d’outils d’une centrale nucléaire.

Text Box: Figure 3 : Robot Seaeye Falcon DR ROV muni d’un sonar, utilisé à la mine de Cigar Lake de Cameco, en Saskatchewan
Robot Seaeye Falcon DR ROV muni d’un sonar, utilisé à la mine de Cigar Lake de Cameco, en Saskatchewan

Certes, l’utilisation de robots ne se limite pas aux centrales nucléaires. À la suite d’une inondation du puits de mine de son installation de Cigar Lake en 2008, Cameco a fait appel aux services d’une entreprise spécialisée dans des opérations sous l’eau pour localiser et réparer une conduite endommagée. Le robot Seaeye Falcon DR ROV, véritable mini-sous-marin, a bravé l’eau glaciale pour évaluer la situation. Muni d’un thermomètre hypersensible, le robot a pu détecter la source de la fuite malgré la visibilité pratiquement nulle, pour ensuite aider à colmater la fuite. Aujourd’hui, la mine de Cigar Lake est entièrement en service, en partie grâce aux robots.

Parmi les autres applications robotiques au Canada, mentionnons les opérations effectuées au réacteur NRU des Laboratoires de Chalk River. Ce réacteur de recherche a constamment besoin d’inspections et de réparations ainsi que d’un entretien à long terme. Toutes ces fonctions clés, effectuées complètement ou en partie par divers dispositifs robotisés, ont permis de prolonger la durée de vie du réacteur NRU en toute sécurité.

Gestion des déchets et déclassement

Text Box: Figure 4: Robots conçus par l’International Research Institute for Nuclear Decommissioning pour la décontamination des étages supérieurs d’un bâtiment de réacteur de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi
Robots conçus par l’International Research Institute for Nuclear Decommissioning pour la décontamination des étages supérieurs d’un bâtiment de réacteur de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi

Les technologies robotiques jouent également un rôle dans le processus de déclassement. Par exemple, au Royaume­Uni, des robots effectuent des tâches comme la manutention de déchets et le démontage d’équipement avec précision. Depuis une vingtaine d’années, des techniciens bien formés sont en mesure de minimiser leur exposition au rayonnement pendant la gestion de déchets et le déclassement de sites.

Des robots ont également servi à des activités de stabilisation, d’inspection et de nettoyage des réacteurs à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi. Vu la gravité de l’accident, les techniciens et le personnel chargé du nettoyage sont incapables de se rendre dans certaines parties des réacteurs. Cependant, de nouveaux robots ont été conçus pour effectuer sans danger ce que les humains ne peuvent pas faire, et ces technologies continueront de jouer un rôle clé dans la gestion des déchets et les travaux de déclassement.

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