9/10 – Velan : robinetterie nucléaire et maintenance prévisionnelle
Le projet « Vanne connectée » de Velan vise à associer les équipements de robinetterie à des solutions numériques pour optimiser les opérations de maintenance sur les réacteurs nucléaires. Un gain important de sûreté et de compétitivité.
Velan conçoit et fabrique des appareils de robinetterie de haute performance pour de nombreux secteurs : l’électronucléaire, les installations cryogéniques, la défense et la Recherche. L’entreprise lyonnaise, qui compte près de 300 salariés, assure également la maintenance de ses équipements sur site. La base installée de technologies Velan couvre 80 % des centrales nucléaires dans le monde, tous types de réacteurs confondus.
Le projet « Vanne connectée » consiste à développer une solution numérique capable d’introduire la maintenance prévisionnelle au niveau des équipements de robinetterie nucléaire. Grâce à l’instrumentation intégrée, cette technologie permet de capter et de faire remonter en temps réel des signaux faibles dans le comportement de la vanne, prévenant ainsi d’éventuels dysfonctionnements. Elle apporte une réponse efficace à l’optimisation des opérations de maintenance « classiques » (corrective, préventive), souvent coûteuses et contraignantes, tout en rendant possibles de nouveaux usages et services.
La « Vanne connectée » en deux étapes
Après avoir obtenu la labellisation de Nuclear Valley, le pôle de compétitivité de la filière nucléaire française, Velan a déposé, en juin 2020, un dossier de candidature au Plan d’investissement d’avenir 3 (PIA 3) régionalisé Auvergne – Rhône-Alpes. L’objectif de cette première étape était de démontrer la faisabilité de la mise en place d’une instrumentation sur une vanne à coin1, en capacité de détecter les paramètres liés aux modes de fonctionnement et de dysfonctionnement de l’équipement.
D’ici fin 2021, avec le concours de ses partenaires Vibratec (instrumentation) et Predict (analyse des données), Velan réalisera une série d’essais en laboratoire afin d’alimenter une base de données avec les signatures électriques, mécaniques et d’étanchéité dans des conditions de fonctionnement normales et dégradées. En parallèle, la constitution d’un premier jumeau numérique de ce prototype, accessible via un identifiant unique, intègre la documentation et la modélisation, en réalité virtuelle et augmentée, de la vanne. Dans ce domaine, Velan s’est appuyé sur l’expertise de Nucleus VR, une startup d’EAB Engineering. À terme, elle pourra être utilisée en soutien des agents d’exploitation et de maintenance, notamment pour la formation et l’accès facilité aux données techniques et à l’historique de maintenance.
La deuxième étape du projet Vanne connectée, lauréat du plan France Relance, est de tester la vanne instrumentée et son jumeau numérique dans un environnement plus représentatif des conditions réelles d’exploitation. Pour cela, le prototype sera installé sur les boucles d’essais du centre de recherche d’EDF Les Renardières. Les capteurs équipant la vanne seront couplés à ceux de l’installation pour étudier l’interaction avec le process et ainsi enrichir le jumeau numérique. Dernière étape : l’hybridation des données avec une campagne sur banc d’essais tribologiques2.
Un nouveau banc d’essais tribologiques
Le projet comprend la conception et la fabrication d’un banc d’essais autoclave capable de reproduire les conditions rencontrées au coeur des installations nucléaires. Ce dispositif unique en France permettra de mieux comprendre les phénomènes d’usure apparaissant au fil du temps au niveau de la vanne et de mesurer les coefficients de frottement.
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