A destination des élèves de cycle 3 (CM1/CM2/6ème)
Souvent dédiées aux opérations de communication externe, les maquettes de process répondent aussi parfaitement aux besoins internes de formation du secteur de l’industrie.
C’est le cas, par exemple, de la maquette du générateur de vapeur que Ducaroy Grange a réalisée pour EDF, premier producteur mondial d’électricité d’origine nucléaire.
Représentée avec un écorché, ce qui lui confère une grande pertinence didactique, cette maquette reproduit le générateur de vapeur au 1/15ème.
Le générateur de vapeur sert au fonctionnement des centrales nucléaires. Il s’agit d’installations qui utilisent, comme c’est le cas en France, la technologie du réacteur à eau sous pression. La maquette en volume représente en réduction cet échangeur de chaleur qui est une pièce maîtresse du procédé de production d’électricité.
Pour le comprendre, il est important de se représenter les 3 circuits d’eau indépendants qui permettent les échanges thermiques. C’est au cœur du réacteur, là où la fission des atomes d’uranium produit la chaleur, que l’eau s’échauffe à 320 °C. Cette eau très chaude, maintenue sous pression à l’état liquide dans un circuit fermé appelé circuit primaire, est dirigée vers le générateur de vapeur. Elle y est mise en contact par son intermédiaire à un deuxième circuit d’eau : le circuit secondaire. Le contact entre les tuyaux assure l’échange thermique transformant l’eau en vapeur. Puis cette vapeur entraine une turbine qui, reliée à un alternateur, produit l’électricité. Un troisième circuit, le circuit de refroidissement, condense la vapeur en eau avant de la rediriger vers le générateur pour un nouveau cycle.
Cette maquette modélise un dispositif complexe implanté au cœur de la zone nucléaire dans le bâtiment réacteur. On peut ainsi voir la forme de la grande cuve cylindrique qui mesure en réalité une vingtaine de mètres et dont l’eau, transformée en vapeur à 220° C, s’échappe par la partie haute vers la turbine.
La représentation de la maquette en éclaté montre explicitement le faisceau tubulaire. Ce sont des milliers de tubes formant un U inversé dans lesquels circule l’eau du circuit primaire portée à haute température et le long desquels passe l’eau du circuit secondaire. Ils représentent une surface d’échange thermique d’environ 5 000 m² et font l’objet d’importants programmes de maintenance.