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Evaluations complémentaires de sûreté

En France : le déploiement du concept du noyau dur dans les centrales EDF

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À la suite de l'accident  de Fukushima, une réévaluation de la résistance  des installations nucléaires françaises aux événements naturels extrêmes a été réalisée. Un « plan d’actions post-Fukushima » s’est mis en place, avec le déploiement du concept "noyau dur". L’un des principaux exploitants concernés est EDF, avec ses 58 réacteurs répartis sur 19 sites.

L'IRSN a tiré plusieurs conclusions de l’instruction des 85 rapports d’ECS rendus. Il a souligné l’existence d’écarts de conformité sur certains sites concernant les dispositions prévues pour faire face aux situations extrêmes envisagées. Par exemple, des systèmes de ventilation des groupes électrogènes à Paluel (Seine-Maritime), à Flamanville (Manche) et à Saint-Alban (Haute-Garonne) sont apparus comme sous-dimensionnés en cas de séisme.

« Avant de se prononcer sur la résistance en cas de phénomène ‘hors norme’, il fallait que les installations soient conformes à ce que prévoient les examens de sûreté », insiste Caroline Lavarenne. EDF s’est ainsi engagé à effectuer cet examen complet de la conformité des dispositions.

L'accident nucléaire de Fukushima a soulevé d'autres questions : les installations nucléaires françaises peuvent-elles résister à des agressions naturelles de grande ampleur ? Sont-elles capables de faire face à la perte durable du refroidissement ou des alimentations électriques ? Comment répondre à des défaillances affectant simultanément toutes les installations d’un même site, alors que certains moyens de secours sont communs à deux réacteurs… ? Proposé par l’IRSN, le "noyau dur" consiste donc à doter chaque installation d’équipements « ultimes », capables de résister à des événements exceptionnels.

 

Le concept du noyau dur

L’Institut a estimé que les propositions de "noyaux durs" ont pour objectif d’accroître le niveau de résistance des installations, en cas d’agression naturelle extrême ou de pertes de fonctions vitales sur une longue durée pouvant conduire à des rejets majeurs de radioactivité dans l’environnement. Ces dispositifs doivent être ponctuellement renforcés, par exemple pour prendre en compte des inétanchéités des piscines, des scénarios d’incendies multiples, des moyens de limiter le relâchement de matière.

Quant aux équipements, ils doivent répondre à des exigences élevées pour garantir leur capacité à assurer leurs fonctions face à des agressions extrêmes. Les aléas retenus par l’Institut pour ceux-ci doivent être justifiés, sur la base d’une approche scientifique, et aller de façon significative au-delà des référentiels de dimensionnement initial des installations.

 

Le noyau dur, un dispositif de sûreté ultime pour résister aux situations extrêmes

En cas d'accident, le noyau dur doit assurer de manière durable les fonctions de sûreté vitales, en cas de perte totale des sources froides ou de l’alimentation électrique, à la suite d’une agression hors norme.

Le noyau dur, un dispositif de sûreté ultime pour résister aux situations extrêmes

 

L'un des premiers chantiers  "noyau dur" a été lancé pour le réacteur n°3 de la centrale de Cattenom (Moselle) avec la construction d'un véritable bunker d’ici à fin 2016, au plus près des installations existantes. De 24 mètres de haut pour 12 mètres de long et 6 mètres de large, ce bâtiment en béton armé est conçu pour résister à un séisme extrême. Pour parer aux risques d’inondation, il est en outre surélevé. Enfin, la toiture est dotée d’une ossature capable de résister aux projectiles que pourraient véhiculer des vents extrêmes. Pour l’alimentation électrique, un Diesel d’Ultime Secours (DUS) de 3 MW sera installé sur chaque réacteur d’ici à fin 2018.

 

Philippe Coïc, responsable de la stratégie de déploiement des modifications post-Fukushima à EDF
Ces chantiers constituent d’énormes défis humains, matériels et organisationnel

Philippe Coïc, responsable de la stratégie de déploiement des modifications post-Fukushima à EDFQuels changements EDF a-t-il opérés ?

Jusqu’en 2015, nous avons déployé de nouveaux moyens mobiles ou préliminaires de secours. Nous avons renforcé les dispositions de gestion de crise, notamment avec la mise en place d’une Force d’action rapide nucléaire (Farn).

Quelles sont les prochaines étapes ?

Pour chacun de nos 58 réacteurs, nous aurons construit d’ici à fin 2018 un Diesel d’Ultime Secours pour renforcer l’alimentation électrique interne et, d’ici à fin 2021, un dispositif d’appoint en eau. À ces horizons, le déploiement du centre de crise “bunkerisé” propre à chaque site aura été engagé.
À partir de 2019, au rythme des visites décennales, seront installées les dispositions complémentaires du noyau dur. C’est le cas du dispositif de prévention de fusion du cœur par refroidissement, qui utilise les générateurs de vapeur, en priorité pour les centrales de 900 MW.

Cela implique-t-il de nouveaux défis ?

Mener de front tous ces chantiers constitue d’énormes défis humains, matériels et organisationnels. Ils s’ajoutent aux réexamens de sûreté décennaux et aux opérations de maintenance lourde, telles que le remplacement de générateurs de vapeur.  Le défi est aussi financier, avec un coût  des modifications post-Fukushima estimé  à 10 milliards d’euros.

 

L’IRSN évalue la conception de ces nouveaux équipement et leur capacité à remplir leurs fonctions », explique Patrick Lejuste, qui suit le déploiement des “noyaux durs” pour les réacteurs d’EDF. « Par exemple, la puissance maximale du générateur Diesel permet-elle d’alimenter simultanément tous les équipements ultimes ? »

Concernant les pertes de sources froides ou électriques, les exploitants ont évalué le délai dont ils disposeraient avant un accident grave, avec fusion du cœur, ou avant les premiers rejets. Ils ont proposé des dispositifs pour y faire face : groupe électrogène à moteur diesel d’ultime secours pour parer à une panne conjointe de l’alimentation et des groupes diesels de secours existants, pompes…

Les experts de l'IRSN ont examiné cette caractérisation et les niveaux à retenir, en tenant compte des spécificités géologiques et géographiques de chaque site. Puis ils apprécient les moyens ultimes envisagés pour empêcher ou réduire les conséquences d’un accident.

Parmi les dispositions post-Fukushima, la Force d’action rapide nucléaire (Farn) figure en bonne place. « Elle peut intervenir sur le site des centrales en moins de 24 heures, explique Laurent Mercier, directeur adjoint de la Farn chez EDF. Avec des moyens humains et matériels  d’intervention et de réalimentation, sa mission est de rétablir des éléments qui ont manqué à Fukushima : l’alimentation en électricité et en eau. » Enfin, la Farn est capable d’évaluer la situation puis de déployer ses moyens, basés dans quatre localisations en France, en trois à cinq jours au plus.

 

Une surveillance de l'environnement renforcée

L’accident de Fukushima a accéléré la mise en œuvre de nouveaux moyens par l’IRSN, en particulier une capacité de modélisation inverse qui permet de déterminer le rejet radioactif à partir de valeurs relevées par des balises de télémesure du rayonnement. Cette méthode permet d’évaluer les caractéristiques du rejet bien plus vite qu’en procédant à des prélèvements puis des mesures.

Pour améliorer les performances, l’IRSN s'est doté d'une vingtaine de balises mobiles déployables sur le terrain. Ces nouveaux moyens de mesure sont destinés à faciliter la réalisation de cartes de dépôt des radionucléides indispensable pour définir les zones contaminées et les actions de protection des populations et de gestion des territoires.

En outre, le dispositif Marcassin permet de réaliser en temps réel la caractérisation par spectrométrie gamma de surfaces de quelques centaines de mètres carrés à quelques hectares. Il utilise un spectromètre au germanium couplé à un GPS, le tout intégré sur un porteur de type Quad permettant d’effectuer les mesures en se déplaçant. Ainsi, il est possible d’établir des cartographies précises de l’activité et/ou de la contamination d’un site.

 

 

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