Quelques mois après le début de sa construction en juillet 2025, une toute nouvelle cellule laser a vu le jour au sein du Démonstrateur Industriel d’EDF. Après une phase d’aménagement et de finalisation des automatisations, les premiers essais de découpe ont pu être réalisés début décembre. Véritable théâtre de faisceaux, de scintillement et d’étincelles, il s’agit pour Graphitech d’un outil clé de ses activités de développement et d’essais. Cette cellule participera notamment à consolider la maîtrise des risques des scénarios de démantèlement des réacteurs de Chinon A2 et de Brennilis mais également d’optimiser l’implantation d’une machine de découpe laser pour l’usine de CENTRACO, véritable levier pour de nouveau marché comme celui du démantèlement de réacteurs RBMK, AGR et MAGNOX.
Une cellule laser haute performance
Destinée aux opérations de développement cette structure a été conçue pour intégrer et tester des systèmes robotisés comportant un effecteur laser, outil encore peu utilisé dans le domaine du démantèlement. La cellule a ainsi été construite en tenant compte de l’ensemble des contraintes qu’engendrent le tir de flux laser, une énergie lumineuse fortement concentrée, qui permet de réaliser des découpes grâce à sa puissance. Isolée par 4 épais mur de béton, cette dernière est sécurisée par de nombreux capteurs qui permettent de réaliser les opérations en prévenant les risques matériels et humains (accès sécurisé, bouton d’arrêt d’urgence, suspension du bras et de l’effecteur). Elle est contrôlée à distance à l’aide d’un poste d’essai qui permet le pilotage de l’ensemble du système notamment la surveillance des portes, la préparation des trajectoires robotiques ou encore la gestion de la régie vidéo.
Le dimensionnement de la cellule a également été pensé pour accueillir des équipements de grande envergure : des engins de type nacelle ou chariot élévateur, le robot ARTUR, l’engin ROV ou encore le prototype du bras envisagé pour réaliser les opérations de démantèlement du réacteur de Chinon A2. Pour faciliter l’installation de ces machines, une grande porte de 3 mètres sur 5 mètres orne l’un des côtés de la cellule tandis que le toit offre la possibilité d’être ouvert (voir photographie ci-contre) pour pouvoir y passer des équipements, gros point fort de manutention pour y tester les échantillons, représentatifs de portions à l’échelle 1 de parties de réacteur par exemple.
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Contrairement à un affrontement au sabre laser qui démarrerait au quart de tour, la procédure ici nécessite plusieurs étapes cruciales. Les automates et capteurs sont d’abord réglés en fonction des caractéristiques du projet concerné. Le bras de l’effecteur doit ensuite être paramétré afin de définir la trajectoire de découpe, la vitesse et la puissance du laser. Une fois le système opérationnel, les accès se verrouillent afin d’éviter toute intrusion dans la cellule pendant les opérations laser. Les opérations sont alors conduites à distance grâce à un système de vidéosurveillance constitué d’un grand nombre de caméras et contrôlée par un réseau de capteurs.
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Le bras active alors la rotation de ses axes pour se positionner sur la zone à traiter. Depuis le poste de pilotage, les équipes supervisent l’opération et déclenchent le faisceau laser afin d’engager la découpe de la surface ciblée, dont l’épaisseur peut varier selon les configurations d’essais. L’objectif de l’opération est de confirmer la faisabilité des différentes étapes dans des conditions représentatives de celles qui seront rencontrées dans le réacteur tout en limitant l’impact sur les surfaces adjacentes. En fonction des opérations de démantèlement visées, ces dernières doivent en effet parfois être préservées.
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A l’issue de chaque essai, une fois la sécurisation assurée dans la cellule, l’accès est rendu possible afin de permettre l’inspection de la découpe réalisée dans la chambre forte du laser. Les équipes peuvent alors analyser les résultats obtenus et ajuster les paramètres de découpe afin de trouver le meilleur compromis entre faisabilité, performance et impact pour les opérations de démantèlement.
Un levier stratégique pour nos activités
Cette cellule aura de nombreux apports dans les activités de Graphitech, notamment dans l’intégration d’un outil laser en vue de répondre aux enjeux techniques de démantèlement des réacteurs de première génération. Les développements et essais pourront désormais être menées directement au Démonstrateur Industriel de Beaumont-en-Véron, à proximité de la centrale nucléaire de Chinon où se situe le réacteur Chinon A2, projet central des activités de Graphitech. Les essais réalisés vont permettre notamment de mesurer les capacités du procédé à découper différents matériaux (différentes épaisseurs, configuration géométriques ou nuances) ainsi qu’à caractériser les phénomènes (montée en température des pièces, production de résidus dus à la combustion et impact du paramétrage).
La cellule laser sera également utilisée dans le cadre des essais pour le projet de démantèlement de Brennilis, avec le robot ARTUR notamment. En 2026, l’extraction et la découpe des tubes de force (conçus pour contenir le combustible dans un réacteur), seront réalisées simultanément pour vérifier la faisabilité des trajectoires d’extraction telle qu’imaginé lors de la conception. Le principal atout de cette structure réside dans sa taille, capable d’accueillir des machines à l’échelle 1:1 offrant une mise en condition au plus proche du réel. Cela constitue un atout majeur puisque ces robots sont ensuite destinés à être déployés sur le chantier de démantèlement en Bretagne.
Des perspectives d'utilisations prometteuses
Des sessions d’essais vont ainsi se succéder dans le cadre des différents projets de la société. Par ses dimensions, son niveau de sécurisation et sa capacité à intégrer des systèmes complexes de grande taille, elle constitue un outil d’essais unique permettant d’accompagner le développement de nouvelles solutions robotisées et de nouveaux procédés de découpe pour les environnements nucléaires exigeants. Les nombreuses campagnes d’essais prévues au cours des prochains mois viendront renforcer la maîtrise des scénarios de démantèlement des réacteurs ainsi que les capacités d’innovation de Graphitech, tout en consolidant l’expertise développée au sein du Groupe Cyclife dans le domaine du démantèlement nucléaire.
Rédigé par Louis MANSART avec l'appui de Axel JAEGHERS, Delphine DELVALLE, Soulaimane EL BARKANI et Pauline RODDIER