Laboratoire de Réalisation d’Equipements Expérimentaux (LR2E)

LR2E-2

« l’innovation technologique au service de la Recherche »
Le Laboratoire de Réalisation d'Equipements Expérimentaux (LR2E) fait partie du Service de l’Ingénierie et des Projets de Recherche (SIPR). Il est situé à Cadarache, dans les Bouches du Rhône. Sa mission principale est la conception, le développement, la qualification et la réalisation d’installations et d’équipements expérimentaux. Il comprend une quinzaine de collaborateurs, ingénieurs et techniciens en mécanique, électrotechnique et instrumentation et forme régulièrement des apprentis.

Contexte

Le laboratoire est sollicité par les chercheurs de l’Institut lorsqu’aucun moyen expérimental n’est accessible au niveau national ou international pour répondre à leurs besoins de recherche. 
À la demande de ces chercheurs, le laboratoire conçoit, réalise et qualifie des installations expérimentales ainsi que des dispositifs expérimentaux.
Le champ d’application de ces moyens expérimentaux est extrêmement varié et leurs conditions de fonctionnement nécessitent des capteurs et solutions de mesure adaptés. Le laboratoire développe et qualifie alors de l’instrumentation innovante permettant de produire les données de la recherche.

LR2E

À titre d’illustration, le laboratoire a conçu les dispositifs expérimentaux du programme CIP réalisé dans le réacteur expérimental CABRI. Il a également conçu l’expérimentation COCAGNE du projet ANR PERFROI, hébergé dans la plateforme MAESTRO, ou encore les expérimentations MIDI, MEDEA et ASPIC du programme ANR DENOPI, hébergées dans la plateforme expérimentale THEMA.

Axes de recherche

Le laboratoire effectue l’étude, la conception et le suivi de réalisation de dispositifs expérimentaux en pile et hors pile suivant différents codes de construction (RCCM, RCCMX, CODAP…) et différentes réglementations (ESPN, ESP…). Il mène de la recherche par le développement et la qualification d’instrumentation en conditions sévères :

  • Haute température, haute pression, vide
  • Fréquence et précision élevées
  • Encombrement limité voire non intrusif 
  • Résistance sous flux neutronique
Dispositifs revêtements composites.jpg

Dispositifs revêtements composites

Le laboratoire conçoit l’électronique et les chaînes de mesure associées aux dispositifs expérimentaux pour l’acquisition et la supervision des installations expérimentales.
Il est notamment impliqué dans des programmes de recherche sur le comportement du combustible lors d’un accident dans un réacteur à eau pressurisée ou dans une piscine de désactivation, sur le vieillissement des ouvrages en béton armé ou encore sur la phénoménologie des systèmes passifs de réacteurs modulaires de moyenne puissance (SMR).

Accident d’injection de réactivité (RIA) dans un réacteur à eau pressurisée (REP) 

Accident de perte de réfrigérant primaire (APRP) dans un réacteur à eau pressurisée (REP) 

  • Programme TILT d’essais dans le réacteur TREAT : réalisation des dispositifs instrumentés recevant les crayons d’essai
  • Programme PERFROI : réalisation de l’installation COCAGNE pour l’étude de la déformation et éclatement de gaine de combustible et réalisation de l’installation COAL pour l’étude de refroidissabilité des crayons de combustible dans différentes configurations figées (crayons intacts et déformés)
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Section d’essai COAL/ projet PERFROI

Comportement du combustible lors d’un accident de perte de refroidissement d’une piscine de désactivation.

  • Programmes DENOPI et POLCA : réalisation des installations MEDEA et ASPIC pour l’étude de l’impact d’une aspersion sur le refroidissement d’une grappe de crayons de combustible et MIDI pour l’étude du comportement thermohydraulique de la piscine

Vieillissement des ouvrages en béton armé 

  • Programme ODOBA  : réalisation des piscines de vieillissement et des blocs de béton instrumentés
ODOBA
Bloc de béton instrumenté plateforme ODE/projet ODOBA

Systèmes passifs pour le refroidissement de réacteurs de nouvelle génération

  • Programme PASTIS : réalisation des installation ALCINA pour l’étude de la circulation naturelle dans une boucle à eau diphasique et KoKoMo pour l’étude du refroidissement par condensation sur les parois d’une enceinte immergée

Équipements et logiciels

Le laboratoire a développé et exploite des installations expérimentales de qualification d’instrumentation

  • MAKI : dispositif expérimental permettant de qualifier la mesure de température de la gaine d’un crayon de combustible par fibre optique dans des conditions thermohydrauliques représentatives des conditions attendues dans le réacteur CABRI lors d’essais APRP (en termes de pression, de température, de vapeur sèche, mais sans contrainte neutronique)
  • CSN : le banc d’essai CHAMPAGNE SUPERNOVA (CSN) est destiné à réaliser des transitoires de débit aux conditions REP (155 bar, 300°C) afin de qualifier en température le comportement des débitmètres (à cible et tube de Pitot) implantés dans les dispositifs d’essai CABRI. Le principe est basé sur la décharge d’une capacité d’eau à travers la turbine suite à la rupture d’une membrane (disque de rupture)

Les principaux logiciels du commerce utilisés par le laboratoire sont :

  • SolidWorks, AutoCAD Electrical pour la CAO dans le design des installations
  • LabVIEW pour les IHM utilisées dans la supervision des installations

Par ailleurs le laboratoire abritant le FabCAD, son personnel est référent pour l’utilisation des machines-outils :

  • Imprimante 3D
  • Découpe laser
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A gauche : Dispositif expérimental MAKI, qualification de mesures de surface et de fibre optique /projet CABRI. A droite : Installation Champagne Supernova (CSN) : qualification des débitmètres transitoires/ projet CABRI

Partenariat et réseaux de recherche

Le laboratoire collabore avec des organismes de recherche nationaux et internationaux notamment dans le domaine de l’instrumentation pour l’application de la fibre optique :

  • à la recherche expérimentale sur le vieillissement du béton avec UGE (Université Gustave Eiffel)
  • à la mesure de température de gaine combustible sans contact avec le CEA et INL (Idaho National Laboratory)

Laboratoires IRSN partenaires

Équipe de recherche

Thomas ALBERTINI, Chargé d’affaires mécanique/projeteur
Gil BOIOLI, Ingénieur Chargé d’affaires instrumentation
Frédéric BONNET, Ingénieur Chargé d’affaires électrotechnique
Mathias DUNAND, Ingénieur Chargé d’affaires mécanique, apprenti
Florian ENDINGER, Chargé d’affaires mécanique/projeteur
Stéphane EYMERY, Ingénieur Chargé d’affaires instrumentation
Quentin GRANDO, Ingénieur Chargé d’affaires instrumentation (référent)/Adjoint du chef du LR2E (orcid.org/0000-0002-8649-5707)
Terraï HUTCHINGS, Ingénieur Chargé d’affaires mécanique
Eric MAGLICA, Ingénieur/Chef du LR2E
Phoëdon MICHAILIDES, Ingénieur Chargé d’affaires électrotechnique
Julien OLIVIERI, Ingénieur Chargé d’affaires instrumentation
Thibault ORLANDINI, Ingénieur Chargé d’affaires mécanique)
Jean-Christophe PRELE, Ingénieur Chargé d’affaires mécanique

Thèses et publications

Liste des thèses en cours et publication du laboratoire

Contact

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