REPORTAGE - Joints de colis de transport : mesurer le retour élastique

Quel est le vieillissement thermique réel des joints des emballages de transport de matières radioactives ? Pour le savoir, les experts sollicitent des chercheurs. Visite à Cadarache (Bouches-du-Rhône).

Après plusieurs mois, les essais réalisés à Cadarache sur les joints de colis de transport de matière nucléaire touchent à leur fin. Les résultats obtenus par le Laboratoire d’expérimentation environnement et chimie (L2EC) alimenteront un avis de l’IRSN. Extrapolables aux colis de transport de médicaments radiopharmaceutiques, ces travaux amélioreront les connaissances sur le vieillissement thermique de divers types de joints.
En avril 2020, les experts1 missionnent le L2EC pour étudier les joints2 qui étanchéifient le système de fermeture et le confinement des colis. Dans les conditions normales de transport, le fabricant – à l’issue d’essais standard – estime à 25 % la perte d’élasticité après compression (DRC3). Mais, dès 2016, des études d’un institut allemand4 révèlent des DRC plus élevées. « Les experts nous ont demandé de conforter ces données appliquées aux conditions représentatives de transport », raconte la spécialiste du vieillissement des polymères, Fabienne Bot-Robin.
Fabienne Bot-Robin et Quentin Ayasse, alternant formé à l’étude du cycle de vie des matériaux, étudient l’élasticité, après vieillissement, des joints de trois types de gorges de colis, là où se loge le joint.
« Notre projet innovant utilise des maquettes avec des gorges. Il simule réellement les contraintes pendant le vieillissement, précise Quentin Ayasse. Dans l’essai standard, la compression se fait entre deux surfaces planes. » Des mesures dimensionnelles sont réalisées. « Nous décomprimons le joint et calculons la restitution élastique », détaille Fabienne Bot-Robin. Les résultats, en cours d’analyse, sont similaires aux observations allemandes, mais il semble que la dynamique soit plus rapide en gorge.
Quelles recommandations seraient susceptibles d’en résulter ? « L’une d’elles pourrait être d’augmenter la cadence de changement des joints », avancent les chercheurs. Verdict courant 2021.

1. Service de sûreté des transports et des installations du cycle du combustible.
2. Joints à base d’éthylène-propylène-diène monomère (EPDM) et d’élastomère fluoré (FKM).
3. Déformation rémanente après compression.
4. Institut fédéral pour la recherche et les essais des matériaux.

À l’aide d’une jauge de profondeur, Fabienne Bot-Robin, spécialiste du vieillissement des polymères, contrôle le pré- et post-vieillissement des joints d’emballage de transport de matières radioactives.
Après un test en enceinte climatique, le joint d’emballage est contrôlé visuellement.
Pour être étudié, le joint est mis à plat dans une platine.
Les joints d’emballage vus en coupe. La forme ronde du joint avant l’expérience (à gauche) se perd au cours du vieillissement (au centre et à droite).

Photoreportage : © JM. Huron/Signatures/Médiathèque IRSN

Bibliographie

Avis IRSN 2020-00166
Avis IRSN 2020-00194
Avis IRSN 2020-00188

Repères n° 45, avril 2020 Matières radioactives, comment maîtriser les risques ? www.irsn.fr/R45
Repères n° 50, septembre 2021 Transport de radiopharmaceutiques, multiplier les précautions www.irsn.fr/R50
Sûreté des transports de substances radioactives www.irsn.fr/transports3
Réglementation relative au transport de substances radioactives www.irsn.fr/transports2

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Article publié en novembre 2021