Un freinage d’urgence pour colis radioactifs au banc d’essai

Alors que l’agence nationale de gestion des déchets radioactifs espère obtenir la déclaration d’utilité publique de son projet de stockage géologique Cigeo dans les mois qui viennent, elle mène des essais de freinage d’urgence du funiculaire qui descendra les conteneurs à 500 m sous terre où ils seront enfouis.

L’opération, entamée en janvier, se déroule dans un hangar des forges de Froncles, en Haute-Marne, qu’il a fallu adapter. La halle désaffectée a été remise en état, la toiture et le pont roulant rénovés et il a fallu creuser une fosse pour reproduire la pente de 12 % prévue dans la descenderie de Cigeo. Des travaux pour un montant total de 1,65 million d’euros, nécessaires pour reproduire au plus près le site dans lequel évoluera le funiculaire.

Un contrat de conception-réalisation

Sa mission : descendre les 225 000 colis renfermant 83 000 m3 de déchets radioactifs issus de l’exploitation des réacteurs français au cœur de Cigeo où ils seront ensevelis pour l’éternité. L’Andra a préféré cette solution aux ascenseurs ou aux automoteurs, estimant qu’elle offrait de meilleures garanties de sûreté. C’est le spécialiste français des transports par câble Poma qui a remporté le contrat de conception-réalisation de ces essais. L’entreprise a réalisé des études poussées puis des tests au laboratoire du Cetim à Saint-Etienne avant de réaliser ce prototype à l’échelle 1 dans son usine de Gilly-sur-Isère (Savoie).

Limites de vitesse

Au final, un véhicule de 80 t posé sur 80 m de rails. Très loin des 4 km prévus à Cigeo mais suffisant pour tester les dispositifs d’arrêt d’urgence qui éviteront que le funiculaire et son dangereux chargement ne s’emballent en cas de défaillance du système de freinage normal.

Sur l’engin, jusqu’à 130 t de hottes, des emballages de transport en acier de plusieurs dizaines de centimètres d’épaisseur destinés à isoler au maximum la radioactivité des colis. Un treuil monte l’ensemble en haut de la voie avant de le lâcher. « En fonctionnement normal, le funiculaire se déplace à 2,55 m/s, soit environ 10 km/h, explique Cyril Briancourt, ingénieur à l’Andra et responsable des essais de qualification du véhicule. Le premier dispositif de freinage d’urgence se déclenche lorsqu’il dépasse cette vitesse de 13 %. » Ce sont alors six pinces de frein qui se referment sur le câble. A 20 %, c’est un dispositif d’affalage qui prend le relais : par l’action de vérins, le châssis de la machine vient se poser sur les rails et le poids de l’engin suffit alors à l’arrêter.

Systèmes indépendants

En dernier recours, deux butoirs se déploient en cas de dépassement de la gare d’arrivée. « Pour garantir la sûreté du véhicule, nous utilisons des technologies différentes pour chaque type de freinage », souligne Cyril Briancourt. De la même manière, il n’y a pas de mode commun pour le contrôle-commande mais quatre systèmes indépendants – freinage normal, freinage à pinces, freinage par affalage et butoirs. Dans le poste de commande, chaque technique a son pupitre et son armoire de commande. La machine dispose en outre d’un dispositif autonome de détection et d’extinction d’incendie.

Tout essayer

L’engin est par ailleurs équipé d’une quarantaine de capteurs : température, freinage, pression, accélération, vitesse dans les roues ou encore déformation sur certaines pièces de la structure. Les ingénieurs peuvent ainsi scruter ses réactions dans toutes les situations : à vide, avec 100 t ou 130 t de chargement, avec une pince de frein en moins, de l’huile sur les rails, une machine partiellement endommagée, une vitesse supérieure à ce qui est prévu… L’imagination des essayeurs est sans limite : « nous envisageons aussi d’enlever une fixation sur les rails ou d’en tronçonner une section », ajoute Cyril Briancourt. Environ 170 essais ont déjà été réalisés. Leur premier enseignement : « le système fonctionne, on peut le démontrer et le qualifier », se réjouit le responsable des opérations.

Visibilité

Au-delà de ce satisfecit, les opérateurs accumulent les retours d’expérience sur le montage de la machine, son exploitation et sa maintenance ou encore le mode opératoire du changement des plaquettes de frein, et consignent dans un registre les modifications à réaliser : ici, une échelle un peu courte, là, une barre de liaison qui a tendance à pivoter… Cette phase d’essais, qui s’achèvera dans le courant de l’été, offre enfin une visibilité au projet : « c’est l’un des premiers équipements de Cigeo que l’on peut voir et toucher », souligne Cyril Briancourt. Un aspect tangible non négligeable pour un équipement qui n’entrera vraisemblablement pas en service avant une dizaine d'années, lors de la phase pilote du programme.