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Nouvelle première de Westinghouse : un filtre imprimé en 3D pour les débris nucléaires

Cuve du réacteur Olkiluoto 2

Cuve du réacteur Olkiluoto 2 (crédit photo : TVO)

Réputé pour son conservatisme, et à juste titre, son exigence inhérente aux risques majeurs auxquels il est exposé, le secteur du nucléaire commence doucement à s’ouvrir à la fabrication additive. L’un des acteurs les plus avancés dans ce domaine se nomme Westinghouse Electric Company. Il a deux ans cette entreprise américaine spécialisée dans la conception et la fabrication d’assemblages de combustibles nucléaires, avait créé la surprise en officialisant l’installation d’un composant de réacteur nucléaire. Forte de cette réussite, la compagnie n’a semble t-il pas chômé, puisqu’elle annonce cette fois-ci l’installation de filtres à débris de combustible nucléaire “StrongHold® AM”, imprimés en 3D.

On apprend qu’il s’agit plus exactement de sa filiale suédoise Westinghouse Electric Sweden, qui a travaillé en étroite collaboration avec des exploitants de centrales Teollisuuden Voima Oyj (TVO) en Finlande et OKG en Suède pour développer la dite pièce. Un partenariat fructueux, puisque le filtre imprimé en 3D équipe désormais l’unité 2 de la centrale nucléaire d’Olkiluoto et l’unité 3 de la centrale d’Oskarsham.

Vice-présidente EMEA Fuel Delivery chez Westinghouse, Carina Önneby, souligne cette étape importante  : « En tant que premier filtre à débris de combustible imprimé en 3D à insérer dans une centrale nucléaire, le StrongHold AM marque une étape importante dans nos efforts pour améliorer encore le réacteur à eau bouillante (BWR ). ) alimente la fiabilité en tirant parti des progrès de la technologie de fabrication. »

« Nous pouvons nous vanter d’avoir joué un rôle de pionnier dans l’utilisation de cette nouvelle technologie dans les centrales nucléaires »

Filtre à débris de combustible nucléaire StrongHold AM imprimé en 3D

Filtre à débris de combustible nucléaire StrongHold AM imprimé en 3D (crédits photo : Westinghouse)

Pour comprendre l’intérêt de la fabrication additive pour ce type de pièce, il faut savoir que parmi les risques majeurs auxquels sont soumis les centrales nucléaires il y a la panne de combustible due à la pénétration de corps étrangers dans le réacteur. Pour cette raison, les filtres à débris de combustible sont un élément important dans la production d’énergie nucléaire, tout simplement parce qu’ils permettent de retenir les débris qui pourraient endommager la gaine d’un assemblage combustible. Sans leur présence, les centrales feraient l’objet de pannes et d’arrêts très coûteux.

« Les dommages causés par le combustible peuvent nous obliger à suspendre temporairement les opérations, ce qui affecte la sécurité de l’approvisionnement et entraîne des coûts inutiles, » explique Andreas Roos, directeur de l’usine d’Oskarshamn 3. « Réduire le risque de dommages est très positif pour notre entreprise. »

Les protagonistes soulignent une fois de plus la capacité de l’impression 3D à obtenir des formes complexes qui auraient été impossibles à obtenir avec les techniques classiques. Plus efficaces dans leur filtration, les filtres imprimés en 3D seraient en outre moins coûteux à produire. Si on ignore quel procédé de fabrication additive et matériau ont précisément été employés, la nature de la pièce, ainsi que sa géométrie et son apparence, laissent à penser qu’il s’agit très probablement d’un système à fusion laser sur lit de poudre.

« Nous pouvons nous vanter d’avoir joué un rôle de pionnier, même à l’échelle mondiale, dans l’utilisation de cette nouvelle technologie dans les centrales nucléaires », conclut Arttu Knuutila, chef d’équipe d’approvisionnement en combustible chez TVO. « Nous pouvons désormais acquérir une expérience pratique importante dans l’utilisation de produits métalliques imprimés en 3D, qui deviendront une solution opérationnelle de plus en plus importante à l’avenir. Il est important d’avoir un solide réseau de partenaires comme Westinghouse qui déploient la fabrication additive pour améliorer les capacités. »

Alexandre Moussion