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Depuis quelques temps, les oiseaux rencontraient sur les réservoirs « une chose étrange », en forme de cube, parfois lumineuse, munie d'un bras, infiniment plus petite et moins rapide qu'une baleine... Les exploitants de centrales, les scientifiques et les scaphandriers se sont intéressés au plus haut point à cet objet curieux.

Est-ce l'enthousiasme pour le robot sous-marin bleu qui me fait me prendre pour Jules Verne et adapter librement ses Vingt mille lieues sous les mers à la sauce hydro-québécoise?

Depuis plus d'un an déjà, je consigne dans mon carnet des renseignements sur les travaux d'une équipe de l'Institut de recherche d'Hydro-Québec. L'objet de ces travaux s'appelle le robot sous-marin 3, puisqu'il représente la troisième génération de robots utilisés par Hydro-Québec pour inspecter les barrages et les structures immergées. Mais il faudrait lui trouver un joli nom, n'est-ce pas? Électricité de France a bien son Super Achille, un robot subaquatique.

De la tête aux pieds
La sécurité des barrages repose sur une solide connaissance de leur état. Outre l'inspection terrestre des ouvrages, on doit diagnostiquer toute anomalie sur les structures immergées. Cette mission revient à une équipe expérimentée de scaphandriers. Ces plongeurs travaillent dans des conditions souvent difficiles. La visibilité, parfois nulle, et les débris en suspension constituent une menace; les conditions dangereuses occasionnent même parfois une interdiction de plonger. Mais les centrales hydroélectriques, préoccupées par leur soif d'eau et leur rendement, n'ont cure de ces dangers. Si l'humain a voulu d'elles pour assurer son confort, qu'il s'en occupe, de la tête aux pieds !

Une équipe de chercheurs, de techniciens et de scaphandriers unissent leurs talents depuis plusieurs années pour mettre au monde un robot subaquatique adapté aux besoins des exploitants d'aménagements hydroélectriques. Hydro-Presse vous invite à plonger au coeur de ce projet d'innovation technologique, à vingt mille lieues de la science-fiction.

Dernier chapitre
Amorcé au milieu des années 1990, le développement du robot doit franchir plusieurs étapes avant son homologation. À la fin du mois de février 2003, les responsables de l'équipe plate-forme Production accordaient un budget de 4,5 M$ au responsable du projet pour la réalisation d'un prototype industriel. Cela signifie notamment réaliser une étude de marché, préparer un plan d'affaires, rédiger la documentation pour les partenaires industriels qui seront retenus, augmenter la robustesse de la version 2002 du robot et étendre son utilisation à plusieurs régions où l'entreprise a des installations.

« Nous récoltons les fruits des bons coups de nos prédécesseurs, raconte humblement Michel Blain, chargé de projet - Technologies à valeur ajoutée pour les travaux immergés. Le robot de deuxième génération, le sous-marin jaune, a été très utile car on a pu effectuer plusieurs inspections. Certaines furent des succès, d'autres des échecs. Ces plongées nous ont permis d'orchestrer le projet de recherche selon les vrais besoins de l'entreprise. Nous savions exactement ce qu'il fallait: un robot sous-marin robuste, facile à mettre à l'eau, à utiliser et à réparer. » Formulé ainsi, ça parait simple mais, pour la quinzaine de membres de l'équipe, la commande était de taille. «Le robot sous-marin tel que nous le voulions n'existait pas sur le marché; il a fallu adapter une technologie existante aux besoins d'Hydro-Québec. Pour ce genre de produit, il est important que l'entreprise détienne l'expertise. »

UNE TOURNÉE
FRUCTUEUSE
Au cours de l'année, plusieurs sorties ont été effectuées ici et là au Québec avec le robot sous-marin 3. On a notamment réalisé des inspections aux centrales de la Première-Chute, de la Sainte-Marguerite-3 et de Bryson, ainsi qu'aux centrales La Grande-1 et La Grande-2. « Les opérations exécutées à l'aide du robot ont permis de cibler les éléments à améliorer, fait remarquer Richard Laliberté. La qualité des images diffusées par les caméras auxiliaires et la précision du système de positionnement en sont des exemples. » Voici les principaux faits saillants:
  • Pour certaines centrales. Inspection entre la grille à débris et la vanne amont.
  • À la centrale de la Sainte-Marguerite-3. Inspection du barrage avec un groupe turbine-altérnateur en exploitation.
  • A la centrale de Hull-2. Détection d'une faille à un endroit où il y a interdiction de plonger. Évaluation des dommages avant une réfection majeure.
  • A la centrale Manic-5. Détection d'une fissure plongeante sur la voûte centrale du barrage Daniel-Johnson et inspection de la qualité des travaux d'injection sur celle-ci.

UN AMI PAYANT
ET SÉCURISANT

 

 

 

Une fissure plongeante sur la
voûte 6 du barrage Daniel-
Johnson, captée par le robot à
plus de 130 m de profondeur.

 

 

 

 

 

Inspection du béton des
piliers de l'évacuateur de
crues de la centrale de Hull-1.

 

 

 

 

Encombrement d'une grille à
débris de la prise d'eau de la
centrale La Grande-2-A.
La puissance des moteurs
du robot permet d'inspecter
la grille à débris d'un groupe
turbine-alternateur immobi-
lisé pendant que les groupes
adjacents sont en fonction.

Le robot, meilleur ami du scaphandrier? Serge Banville, chef - Civil et activités sous-marines à Hydro-Québec Production, est responsable de l'équipe de plongeurs. «Le robot sous-marin vient transformer la mission des scaphandriers. Il devient un outil de travail. C'est aussi un bon moyen de sécuriser une aire de travail.» En effet, la plongée d'un scaphandrier fait l'objet d'un encadrement rigoureux et elle nécessite une série d'autorisations dont l'obtention peut s'échelonner sur plusieurs semaines. Le robot accélère ce processus car on peut l'utiliser sans cadenasser les points de coupure mécanique, étant donné qu'il n'y a pas de personnel dans l'aire de travail. Cette façon de faire diminue le nombre d'interventions, comme la fermeture des vannes de tête, et les manoeuvres peuvent être effectuées à distance par l'opérateur du centre de téléconduite. Un groupe turbine-alternateur peut ainsi être arrêté et remis en marche plus rapidement, ce qui réduit son indisponibilité. En plus d'assurer une plus grande sécurité lors des plongées, le robot réduit la durée des inspections et peut rendre inutile la pose de batardeaux. Il permet par ailleurs aux exploitants d'augmenter la disponibilité des groupes et de maximiser leur marge bénéficiaire. Depuis l'an 2000, l'utilisation du robot sous-marin a fait éviter des dépenses d'environ 5,1 M$.


Vers le robot idéal
Chargé de projet depuis le début de l'année, Richard Laliberté s'occupe plus particulièrement de l'industrialisation et de la commercialisation du robot sous-marin. «D'ici la fin de l'année, nous devrons avoir préparé la documentation (plans, liste de pièces, spécifications, etc.) et choisi un ou des partenaires industriels.

«Le choix du bon partenaire industriel est primordial. Celui-ci doit faire évoluer la version actuelle du prototype vers une version industrielle. Ainsi, il participera aux travaux: visant à augmenter la robustesse du robot dans le but de fabriquer une version industrielle pour l'année 2004. Et, qui sait?, Si l'étude de marché s'avère avantageuse pour les deux parties, ce partenaire industriel deviendra peut-être notre partenaire commercial. En laissant la fabrication de prototypes aux industriels, le personnel de l'IREQ peut continuer à développer des applications spécifiques aux besoins d'Hydro-Québec.»

Le robot sous-marin est équipé de sept moteurs de 1,5 CV chacun, dont la conception est unique. Pour l'alimenter en énergie électrique, on utilise le même principe que pour une ligne de transport à haute tension. On élève la tension et, une fois celle-ci rendue au robot, un convertisseur l'abaisse. On a dû refaire le bobinage des moteurs pour les adapter à ce concept. Six projecteurs de 500 W chacun fournissent un éclairage puissant. La prise de vues est assurée par quatre caméras couleur servant à la navigation et à l'enregistrement vidéo. Le bras manipulateur peut être utilisé pour diverses tâches. Son utilisation future fait actuellement l'objet de travaux de recherche-développement. On se penche sur de nouvelles applications, comme le nettoyage et le meulage.

 

Le nouvel univers de travail du scaphandrier

 

Outre les images des caméras, un environnement virtuel représentant les déplacements du robot dans un monde en 3D peut aider le pilote à se repérer.

 

Ils unissent leurs talents pour mettre au monde un robot subaquatique adapté aux besoins des exploitants d'aménagements hydroélectriques. Accroupis: Serge Sarraillon et Jean Saintonge. Assis : Luc Provencher, Richard Laliberté, Stéphan Beauregard et Michel Blain. Debout: Réjean Lemire, Nathalie Soucy, Alain Croteau, Régis Houde et Robert Adam.

 

 

 

 

 

 


Un des atouts de la technologie mise au point à l'institut de recherche (IREQ) est l'ensemble camionnette-remorque spécialement conçu pour transporter et piloter le robot. Selon l’aménagement hydroélectrique, on a besoin en moyenne d'une heure pour le rendre opérationnel. Roger Beauchesne et Michel Therrien, chefs scaphandriers, ainsi que Philippe Beauchesne, scaphandrier, s'exécutent.

 


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Dernière mise à jour:  22 avril, 2007