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Étude d’analyse des écarts – PRM et impression 3D

Lignes directrices pour la mise en œuvre des technologies de fabrication avancées dans l’industrie nucléaire canadienne

Introduction

En 2023, Ressources naturelles Canada (RNCan) a lancé le Programme facilitant les petits réacteurs modulaires, dont les objectifs sont de soutenir le développement de chaînes d’approvisionnement pour la fabrication de petits réacteurs modulaires (PRM) ainsi que l’approvisionnement en combustible des PRM, et de financer la recherche sur les solutions de gestion des déchets des PRM. Les Laboratoires Nucléaires Canadiens (LNC), en collaboration avec InnoTech Alberta, ont reçu un financement dans le cadre du programme intitulé « Lignes directrices pour la mise en œuvre des technologies de fabrication avancées dans l’industrie nucléaire canadienne ».

L’objectif de ce projet est d’élaborer des lignes directrices pour l’utilisation des techniques de fabrication avancées dans le cadre des codes et des normes nucléaires canadiennes. Une version à l’échelle d’un composant de PRM sera fabriquée à l’aide de technologies de fabrication avancées et une série d’inspections et d’essais sera effectuée sur les composants fabriqués pour évaluer leurs propriétés.

Le projet rassemble des représentants de PRM, des fournisseurs d’équipement, des experts en fabrication avancée et des organismes de réglementation afin de relever avec succès les défis en matière d’ingénierie, de qualité et de réglementation liés à la mise en œuvre de ces technologies en développement dans un environnement particulièrement contraignant.

Dans le cadre de ce projet entièrement financé, le sondage suivant a été créé pour aider à identifier les domaines, les systèmes ou les composants spécifiques qui ont été identifiés comme des domaines où il existe actuellement des lacunes dans la chaîne d’approvisionnement. La participation au sondage est volontaire. Les résultats du sondage seront utilisés pour générer une liste restreinte de systèmes et de composants, et sélectionner un composant final qui sera élaboré par fabrication additive.

Fabrication additive

La fabrication additive (FA), communément appelée impression 3D, est un processus de fabrication qui crée des objets en ajoutant de la matière couche par couche sur la base d’une conception numérique, par opposition aux technologies de fabrication soustractive et de fabrication formative. La technologie FA a été adoptée dans diverses industries, notamment l’aérospatiale, l’automobile, les soins de santé et les biens de consommation car elle offre des avantages tels que le prototypage rapide, la personnalisation, la réduction des déchets et la diminution des coûts de production.

Les composants fabriqués de manière additive ont montré un potentiel significatif dans l’industrie nucléaire, offrant des solutions innovantes à de nombreux défis auxquels le secteur est confronté. L’utilisation de la technologie d’impression 3D dans les applications nucléaires offre des avantages dans des domaines tels que la flexibilité de conception, la rentabilité, le prototypage rapide et la consolidation des pièces. Des composants fabriqués de manière additive ont récemment été installés dans des réacteurs nucléaires. Il s’agit par exemple de filtres anti-débris installés à la base des assemblages combustibles et de grilles de plaques supérieures installées au sommet des assemblages combustibles.

Gap analysis survey - SMR/3D printing - Fre

Section 1 : Renseignements généraux

1. Quel est votre rôle ou votre poste dans l’industrie nucléaire?
2. Quel type de petit réacteur modulaire (PRM) est envisagé/conçu?
3. Existe-t-il des composants, des pièces ou des systèmes pour lesquels aucune technologie n'a été identifiée pour leur fabrication?
4. Quelles sont les principales fonctions de ce(s) composant(s) identifié(s) à la question 3 dans le système PRM?
5. Les codes et normes pertinents associés à ces composants dans le système PRM ont-ils été identifiés?
6. Êtes-vous disposé à partager des renseignements relatifs à la propriété intellectuelle concernant ces composants avec un groupe de recherche à des fins non commerciales?

Section 2 : Matériaux et technologies de fabrication

7. De quels matériaux sont faits les composants?
8. Les composants ont-ils été conçus pour résister aux conditions de fonctionnement spécifiques du PRM, telles que des niveaux de rayonnement élevés, des températures élevées ou des cycles thermiques?
9. Quelles sont les échelles ou les dimensions approximatives des composants?

Section 3 : Performance et fonctionnalité

10. Les composants ont-ils été testés dans des conditions pertinentes pour les PRM (p. ex., chaleur, pression, température, rayonnement)?
11. Quelle est la durée de vie prévue des composants dans le système PRM?

Section 4 : Sécurité, réglementation et conformité

12. Les composants ont-ils été évalués en ce qui concerne les risques potentiels liés à l'exposition aux rayonnements, aux contraintes thermiques et à la dégradation des matériaux dans des conditions de PRM?
13. Y a-t-il des préoccupations concernant l’utilisation de composants imprimés en 3D dans les PRM du point de vue de la sécurité?
14. Existe-t-il des lacunes dans les codes et les normes qui entravent l'utilisation et l'adoption de composants imprimés en 3D dans les PRM?

Section 5 : Conception, intégration et perspectives d'avenir

15. Dans quelle mesure les composants imprimés en 3D sont-ils compatibles avec les conceptions et exigences d’intégration des PRM existants?
16. Quels avantages voyez-vous à l'utilisation de composants imprimés en 3D pour les PRM par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles?
17. Quels défis prévoyez-vous pour l’augmentation de l’utilisation de l’impression 3D pour les composants des PRM?

Section 6 : Utilisation future et améliorations

18. Pensez-vous que l'impression 3D jouera un rôle important dans l'avenir de la conception et de la fabrication des PRM?
19. Utilisez-vous actuellement l’impression 3D dans d’autres secteurs de votre entreprise?
20. Quelles améliorations recommanderiez-vous pour les composants imprimés en 3D dans les PRM?
21. Seriez-vous intéressé à fournir des conseils ou à collaborer à des travaux de recherche et développement avec les LNC sur la fabrication additive pour les composants des réacteurs nucléaires?
22. L’équipe de projet peut-elle communiquer avec vous pour discuter de vos réponses plus en détail?

Merci de votre participation!

Vos idées sont inestimables pour le développement et l’adoption continus des composants imprimés en 3D dans les PRM. Nous apprécions votre temps et votre expertise.

Contact

Eric Sansoucy
eric.sansoucy@cnl.ca