Prestations « Atomiques » dans l’Illinois

Les équipements Indeco jouent un rôle décisif dans la démolition de la centrale nucléaire de Zion dans l’Illinois. Le chantier a été confié à Manafort Brothers, une entreprise spécialisée, parmi les plus cotées aux Etats-Unis dans ce secteur du démantèlement.

La centrale de Zion se situe dans l’Illinois sur les berges du Lac Michigan, à environ 64 km de Chicago et 68 km de Milwaukee. Achevée en 1973, cette installation a commencé à produire de l’énergie électrique avec la mise en service d’un premier réacteur à la fin de cette même année, et en septembre 1974, celle d’un deuxième réacteur. La centrale de Zion faisait partie du réseau de Commonwealth Edison (ComEd). Elle avait été conçue pour alimenter le grand ensemble métropolitain de Chicago et en particulier la partie de l’Etat qui donne sur le lac.
En février 1997, à la suite d’une opération malencontreuse qui provoqua l’arrêt accidentel du réacteur numéro 1 (événement qui n’engendra aucun problème de sécurité), la production électrique fut interrompue. En février 1998, ComEd, qui aurait dû investir 435 millions de dollars pour relancer le réacteur 1, et affecter de nouvelles barres au réacteur 2 (arrêté lui aussi à la suite de l’incident), prit la décision de cesser définitivement l’activité, car l’investissement ne garantissait pas un seuil de rentabilité suffisant pour l’entreprise. Afin d’accélérer les délais de conversion du site, l’NRC (Nuclear Regulatory Commission), a eu recours à une procédure inédite.
Fin août 2010, elle a autorisé ComEd à transférer la maîtrise d’œuvre à Energy Solutions, une entreprise spécialisée dans le démantèlement de centrales nucléaires, et dans la requalification de sites pollués par des activités industrielles. Ainsi, le projet d’Energy Solutions prévoit de réhabiliter avant fin 2026 toute la zone de telle façon qu’elle recouvre les mêmes caractéristiques environnementales et paysagères que celles qui étaient les siennes, il y a cinquante ans, c’est-à-dire avant que ne commence la construction de l’installation (la fameuse solution « greenfield »).

Un démantèlement long et complexe

Energy Solutions, via sa filiale Zion Solutions, est responsable de tous les travaux d’évacuation des installations, de la démolition des superstructures, ainsi que du transfert de tous les gravats sur un site de sa propriété. Le démantèlement a débuté en 1998 avec le retrait du combustible nucléaire des réacteurs et la mise en sécurité des barres d’uranium.
En 2011, ont commencé les opérations de décontamination et de démolition des structures qui, dès cette date, compte tenu des délais nécessaires à la réhabilitation des terrains, donneront du travail à 200 ouvriers spécialisés pendant une bonne dizaine d’années.
Le budget total de l’intervention est estimé à un milliard de dollars. Pour toutes les phases de démolition des structures en béton armé et en acier, le plan du démantèlement envisage des procédés exclusivement mécaniques. L’explosif a été exclu a priori, en raison des spécificités du site et du risque potentiel de propagation intempestive des poussières contaminées dans l’atmosphère.
Pour pouvoir mener de façon correcte et en toute sécurité les opérations de démolition, il fallait envisager de confier le chantier à une entreprise capable et expérimentée.
Il était question en effet de démanteler des structures éminemment complexes, si l’on considère les caractéristiques structurelles des différents bâtiments et la nature extrêmement hétéroclite des composants.
C’est pourquoi, en 2014, Zion Solutions a sous-traité le chantier à Manafort Brothers de New Britain, Connecticut, une entreprise plus que centenaire, reconnue à l’échelle internationale pour avoir procédé la démolition de deux centrales nucléaires sur la côte orientale des Etats-Unis.
Une performance inégalée à ce jour. Manafort Brothers a commencé par le bâtiment qui contenait les turbines et les générateurs. Aujourd’hui, la place est nette : le bâtiment a été entièrement démoli. Le chantier s’est poursuivi à l’intérieur des deux tours, celles dévolues aux réacteurs 1 et 2, d’où l’on a retiré un grand nombre d’équipements. Puis ce fut le tour du démantèlement du grand édifice qui renfermait les appareillages situés entre les deux tours.
Tours dont la démolition a débuté à l’automne de 2017. Des démolitions aussi délicates et complexes réclament non seulement une expertise, un savoir-faire en matière de sécurité, mais aussi des engins et des matériels adéquats. Le prolongement dans le temps du chantier, la taille et la résistance des structures en béton armé et en acier, ainsi que la nécessité de garantir un volume de production conforme aux attentes, ont donné lieu à un examen minutieux des matériels envisagés pour la démolition. Ce diagnostic a conforté Manafort Brothers dans son choix d’utiliser exclusivement des brise-roches Indeco, avec en renfort, un broyeur et une cisaille, Indeco eux aussi.

Une démolition signée Indeco

Sur le chantier de Zion interviennent deux HP 25000 (en Europe, HP 18000 – poids opérationnel, 11.054 kg, outil de 250 mm pour des excavateurs de 60 à 140 t.) trois HP 13001 (en Europe, HP 9000 – poids opérationnel 5.000 kg, 15.000 Joules, pointe de 195 mm pour des excavateurs de 39 à 80 t) et un HP 8000 (en Europe, HP 5000 – poids opérationnel 4.000 kg, outil de 180 mm, 10.500 joules, pour des excavateurs de 32 à 63 t) monté sur un excavateur doté d’un bras long de démolition et, comme nous l’avons déjà signalé, une cisaille ISS 30/50 et un broyeur rotatif IRP 1250. Les matériels sont utilisés en même temps, parfois dans plusieurs subdivisions du site. Certains sont sollicités sans discontinuer depuis plus d’un an.
John Carville, directeur de chantier chez Manafort Brothers, peut en témoigner : « Ici à Zion, comme sur tous les chantiers du même genre, nous sommes confrontés à toute une série de problèmes. En premier lieu la sécurité et l’état de santé des employés, le respect des normes environnementales et la nécessité de programmer et de suivre, du mieux possible, les différentes étapes de la démolition, afin de gagner des secteurs difficilement accessibles et souvent cachés par d’autres structures. Pour donner une idée de la quantité de béton armé présent sur le site, il suffit d’indiquer qu’à la réception des travaux, nous aurons généré plus de 113.000 tonnes de gravats, lesquels seront convoyés par train vers un site dédié, propriété d’Energy Solutions, situé à Clive dans le désert de l’Utah. Le béton, c’est important. Cependant, il ne faudrait pas oublier les dizaines de milliers de tonnes de matériaux ferreux et non ferreux générés par la démolition ». Toutefois, l’ampleur du chantier ne peut pas être ramenée à une avalanche de chiffres.
Toutes les structures en béton armé, internes et externes, et d’un certain gabarit sont réalisées en béton projeté. En fonction de leur destination d’usage, elles peuvent mesurer de 1 à 4 mètres d’épaisseur, tandis que les fers d’armature ont un diamètre de 32 ou 36 mm, quand la maille de l’ensemble varie de moyennement serrée à très serrée.
Parmi les structures les plus épaisses, certaines furent aménagées à 18 mètres au-dessous du niveau du sol. Elles avaient pour fonction d’abriter les équipements de pompage de l’eau de refroidissement tirée du lac Michigan. D’autres, à l’intérieur du bâtiment, renfermaient la réserve de combustible nucléaire. D’autres encore, servaient de fondations.
Des épaisseurs qui nécessitent donc un effort soutenu, à la fois des hommes, des engins et des équipements. Un constat qui va dans le sens de ce que John Carville dit lui-même : « Manafort Brothers est la seule entreprise de la Côte Est qui peut revendiquer une expertise dans la démolition de centrales nucléaires désaffectées. Nous avons déjà démoli la centrale Connecticut Yankee, à proximité d’Haddam Neck, et la centrale Maine Yankee non loin de Wiscasset.
Nous connaissons l’art et la manière d’intervenir sur ce type de chantiers, mais franchement, je n’avais jamais été confronté à des bétons armés dotés de valeurs de résistance à la compression comprises entre 60 a 90 MPa (8,7- 13 Kpsi), telles que celles que nous avons relevées ici à Zion. C’est pourquoi le choix des brise-roches et des autres équipements pour la démolition s’est révélé crucial. Je tiens à préciser, en outre, que la décision de se tourner vers Indeco, ne découle pas d’un a priori positif que nous pourrions avoir pour l’HP 8000, que déjà nous utilisions.
Il s’agit plutôt d’une attentive évaluation comparative avec d’autre produits de même classe.
Les deux HP 13001 sont les appareils que nous utilisons le plus régulièrement sauf, bien entendu, lorsque nous avons à faire face à des situations particulières ou difficiles.
En pareil cas nous recourrons aux deux HP 25000. L’HP 25000, dispose non seulement de la technologie Indeco présente sur tous les modèles de la gamme, mais, avec ses 25.000 joules, il reste incontestablement le brise-roches le plus productif et le plus puissant du marché.
Dans certaines conditions, il est même le seul de sa catégorie à pouvoir rivaliser avec l’explosif.
Pour tous les modèles, nous avons en outre relevé une remarquable fiabilité et une excellente pérennité des outils compte tenu du type de démolition. Signe évident que les matériaux avec lesquels ils sont réalisés, sont du même niveau qualitatif de ceux que l’on utilise pour les autres parties du brise-roches. Le broyeur et la cisaille donnent d’excellents résultats en termes de productivité. Le rapport puissance/dimensions du broyeur rotatif est, quant à lui, particulièrement significatif ».

Compétente tant dans la production que dans le service

Sur le chantier de Zion, les brise-roches ont été et continuent d’être soumis à des conditions de travail très éprouvantes. Une situation plutôt insolite pour des chantiers de démolition classiques qui, généralement, ne durent guère plus d’une année. Sur tous les plus grands sites, il est facile de mesurer la productivité des équipements. Mais un chantier comme celui de Zion constitue un vrai défi pour ce qui est du service et de l’assistance, deux paramètres qui ont toujours un impact sur les cadences et les délais. John Carville n’a pas manqué de souligner cet aspect : « Les brise-roches, le broyeur et la cisaille Indeco nous donnent entière satisfaction, tant du point de vue du rendement, que de l’assistance technique d’Indeco North America, laquelle a toujours répondu présent, en temps et heure, satisfaisant à toutes nos demandes, notamment en matière d’entretien ordinaire. Rien d’étonnant à ce que soyons sur le point de passer commande de deux autres HP 13001 pour terminer le boulot. N’est-ce pas ? ».