Systèmes de manutention pour le stockage profond des colis nucléaires en Finlande

En janvier 2020, les autorités finlandaises pour le secteur du Nucléaire, le STUK (équivalent français de l’ASN), ont validé la conception et le plan d’industrialisation d’une des trois machines de manutention sécurisée du combustible que CNIM fournira pour Olkiluoto, le site finlandais d’enfouissement géologique des colis nucléaires, actuellement en construction. Retour sur la conception des systèmes.

Chiffres clés

3

Systèmes de manutention de colis nucléaires

EN 13001

Dernière norme EU de dimensionnement des systèmes de manutention

1
mm

Positionnement précis au millimètre près

Manutention sécurisée et positionnement précis : des savoir-faire de CNIM reconnus

Manutention hautement sécurisée et positionnement précis de colis sensibles en environnement contraint : les savoir-faire de CNIM sont recherchés.  Posiva Oy est le premier opérateur au monde de stockage profond du combustible nucléaire irradié usé. Posiva Oy se prépare à commencer l'élimination finale du combustible généré par ses propriétaires TVO et Fortum Power and Heat Oy dans l'installation ONKALO® qui sera creusée profondément dans la roche en 2020.

Deep storage_Olkiluoto Encapsulation Plant © POSIVA.gif

Stockage profond en Finlande © POSIVA

Olkiluoto Encapsulation Plant © Posiva Oy.jpg

Station d'encapsulation d'Olkiluoto © Posiva Oy

Posiva Oy confie à CNIM en janvier 2017 la conception et réalisation de trois machines de manutention pour la station d’encapsulation d’Olkiluoto :

  • Le « Cask Transfer Trolley », chariot convoyant les châteaux de transport de combustible vers la cellule chaude (PK.221 - voir photo ci-dessous)
  • Le « Fuel Handling Machine », pour le transfert des assemblages de combustible usé vers leur fût de cuivre (PK.231)
  • Le « Canister Trolley », système de maintien / positionnement / levage / rotation des fûts à travers différentes stations pour leur finalisation (soudage, usinage, inspection) avant transfert vers les zones de stockage profond. (PK.251)

Safe precise handling system_hot cell_(c) CNIM.png

Le "Cask Transfer Trolley", ou PK.221 qui transfère les châteaux de combustible vers la cellule chaude © Posiva Oy / CNIM

« Les châteaux et fûts manutentionnés mesurent environ 5 m et doivent être positionnés au millimètre près, précise Gregory Ecalle, un des experts en conception de CNIM Systèmes Industriels.  Pour le « Canister Trolley » par exemple ses performances de positionnement extrêmement précis sont atteintes grâce à un système de vérins tri directionnels, placé sur une plaque rotative inférieure. Notre expertise en systèmes électromécaniques de manutention sécurisée en environnement contraint nous permet de trouver des solutions à la fois innovantes et robustes. »

Handling systems of copper canister before transfer to deep storage (c) CNIM.png

Le "Canister Trolley" ou PK.251 est un système de manutention des fûts qui effectue toute une série d'opérations précises © Posiva Oy / CNIM

 

Norme EN 13001 & codes internationaux de conception nucléaire

Les équipes de CNIM ont affirmé une nouvelle fois leur capacité à concevoir des systèmes électromécaniques pour le secteur du nucléaire, tout en appliquant les dernières normes de sécurité et de dimensionnement, à l’échelle internationale.

Ayant déjà fourni plusieurs chariots de déchargement du combustible usé à l’international, les ingénieurs de CNIM étaient familiarisés avec les réglementations de conception et fabrication imposées par les autorités finlandaises de sûreté nucléaire.


« Nous avons dû prendre en compte les nouvelles réglementations finlandaises – les nouvelles YVL – pour la conception des machines de manutention pour le site d’Olkiluoto, explique Gregory Ecalle. Il y a eu la norme EN 13001. C’est une norme européenne récente pour le dimensionnement des systèmes de manutention sécurisée. C’était l’une de premières fois qu’elle était déployée sur un projet d’une telle ampleur et nos équipes ont dû clarifier son interprétation avec les rédacteurs même de la norme, précise l’expert en conception. Aujourd’hui, nous avons gagné en compétences et continuons d’ambitionner des projets de manutention sécurisée de colis très sensibles de grandes dimensions pour lesquels un positionnement précis de l’ordre du millimètre doit être atteint. »

Handling systems to transfer nuclear packages to hot cell (c) CNIM.png

Environnement opérationnel du système de manutention "Cask Transfer Trolley"  © Posiva Oy / CNIM

 

Plus qu’un design, un plan d’industrialisation validé

Les autorités de sûreté finlandaises exigent que l'exploitant (Posiva Oy) leur fournisse non seulement des études de conception, mais également un "plan de construction" complet relatif aux éléments de sécurité de la machine, qui relèvent de la compétence de CNIM.

Le STUK a ainsi formellement validé en janvier 2020 la conception de l’ensemble de la machine « Canister Trolley », la préqualification des matériels et le descriptif précis de son industrialisation (notamment pour les modes opératoires de soudage et les procédures de tests). La fabrication de ce système de manutention a commencé début 2020 dans les ateliers de CNIM à La Seyne-sur-Mer et aboutira à l’été 2021.

Le design du « Cask Transfer Trolley » et de son plan d’industrialisation ont été soumis et sont en cours d’approbation par le STUK. Quant au « Fuel Handling Machine » il verra sa conception finie au printemps 2020.

Spent fuel cask transfer system_environment (c) Posiva CNIM.png

Environnement opérationnel du "Canister Trolley" : passage à travers différentes stations pour finaliser les fûts avant leur transfert vers les zones de stockage © Posiva Oy / CNIM