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Évaluations complémentaires de sûreté : Analyser la résistance des installations françaises

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​Derrière le sigle ECS se cachent les évaluations complémentaires de sûreté. Cet état des lieux complet des installations nucléaires a nécessité un long travail.

Les visites d'inspection chez l'exploitant -ici à la centrale de Cruas- sont assurées par des inspecteurs ASN, accompagnés d'experts IRSN ​Les accidents de Three Mile Island (États-Unis) ou de Tchernobyl (Ukraine) avaient pour origine des défaillances internes. Celui de Fukushima a été provoqué par des agressions naturelles extrêmes. Cela a conduit à évaluer jusqu’à quel niveau de séisme et d’inondation les centrales européennes, et notamment françaises, peuvent résister. Il fallait aussi déterminer les délais avant que des rejets surviennent dans l’environnement en cas de perte totale d’alimentation électrique ou de source de refroidissement.​

C’est l’objet des évaluations complémentaires de sûreté (ECS) demandées aux exploitants français le 5 mai 2011 par l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN).

La démarche des ECS répond à une double demande : celle, en date du 23 mars 2011, du Premier ministre, François Fillon, de réaliser un audit de la sûreté des installations françaises et celle du Conseil européen, lors de sa réunion des 24 et 25 mars, de réaliser des stress tests (tests de résistance). « Les deux requêtes étaient comparables », résume Karine Herviou, expert de l’IRSN chargée de l’instruction des dossiers ECS. « C’est sur la base du cahier des charges rédigé par l’association européenne des chefs des autorités de sûreté nucléaire, Wenra, que le cahier des charges français a été rédigé. »

 

79 installations prioritaires

​​Des installations observées à la loupe

carte des installations nucléaires françaises 

Voir la carte des installations nucléaires françaises soumises aux ECS

Il y a quelques différences entre les stress tests européens et les ECS français. Ils ont justifié deux rapports différents dans la forme, même si le fond reste le même : « Le périmètre des évaluations françaises est plus large. Elles couvrent non seulement les réacteurs, mais aussi les installations de recherche et les usines du cycle du combustible. Un chapitre dédié à la sous-traitance a été ajouté à la demande du Haut Comité pour la transparence et l’information sur la sécurité nucléaire », explique Daniel Quéniart, conseiller du directeur général de l’IRSN, qui a participé à la mise au point du rapport d’analyse critique des dossiers des exploitants. La quasi-totalité des installations françaises sont concernées par les ECS.

Cela correspond aux 58 réacteurs à eau sous pression, à l’EPR en construction, aux installations de recherche et aux usines du cycle du combustible.

Soixante-dix-neuf installations jugées prioritaires par l’ASN, dont les réacteurs ont fait l’objet de rapports remis par les exploitants le 15 septembre 2011. Pour les autres, les exploitants disposent d’une année supplémentaire. 

 Dans la pratique, si les installations visées sont nombreuses, les opérateurs le sont beaucoup moins, avec EDF, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Areva et l’Institut Laüe-Langevin (ILL). Afin de faciliter les ECS, une étape intermédiaire a été observée.  

« Début juin, les exploitants ont transmis un document synthétisant la démarche qu’ils comptaient mettre en place pour réaliser les ECS », explique Caroline Lavarenne, expert à l’Institut et pilote de l’instruction des dossiers d’ECS. « Les groupes permanents d’experts [GPE] apportent un appui technique à l’ASN. Sur la base d’une analyse de l’IRSN, ils ont jugé satisfaisantes ces démarches, en indiquant certains points de vigilance. Ensuite, l’Autorité a imposé aux exploitants de prendre en compte l’impact d’éventuelles installations à risque, comme des usines chimiques, situées à proximité d’une centrale. »

Le dossier d’évaluation ​comporte huit chapitres :

1. Présentation du site
2. Séisme
3. Inondation​​​
4. Phénomènes naturels extrêmes (grêle, foudre, tornade)
5. Perte de source froide/perte de source électrique
6. Gestion des accidents graves
7. Entreprises prestataires
8. Synthèse du site et du plan d’action associé.

Durant l’été 2011, les exploitants des 79 installations prioritaires se sont donc attelés à la tâche pour remettre leur rapport le 15 septembre. « Pendant ce laps de temps, nous avons identifié les écarts de conformité, les points à améliorer sur les installations et calculé les délais disponibles avant rejets, réexaminé les aléas sismiques des sites... afin de disposer d’une grille d’analyse des rapports d’ECS en septembre », explique Karine Herviou.

Puis l’analyse des dossiers reçus a eu lieu. Un mois et demi plus tard, l’IRSN présentait devant les groupes permanents une synthèse et une analyse critique des propositions des exploitants, afin que les GPE puissent rendre un avis.

 

 

Les dates clés des évaluations complémentaires de sûreté

Les dates clés des évaluations complémentaires de sûreté (ECS). © Hervé Bouilly/IRSN 

 

Les dates clés des évaluations complémentaires de sûreté (ECS). © Hervé Bouilly/IRSN 

 

Les conclusio​ns des experts
Transparence à tous les niveaux


Dans le dossier des évaluations complémentaires de sûreté (ECS), l’Autorité de sûreté nucléaire et l’Institut ont souhaité la plus grande transparence. Nombre de pièces du dossier sont ainsi consultables sur Internet.

Sur le site de l'IRSN :


Sur le site de l'ASN :

Première conclusion : si les installations autorisées en France peuvent être légitimement considérées comme sûres, il s’avère que certaines d’entre elles ne répondent pas complètement aux exigences définies dans les référentiels de sûreté qui leur sont applicables. Ces écarts doivent être résorbés rapidement.

Concernant la résistance des installations à des scénarios dépassant ceux imaginés, lors de la conception ou de la réévaluation de sûreté, la conclusion des experts est double. D’abord, l’accident de Fukushima et les ECS ont mis en évidence certaines limites des référentiels de sûreté actuels. « Ils ne considèrent pas le cumul de la perte totale des alimentations électriques ou de sources de refroidissement avec les agressions externes prises en compte dans les référentie​ls », explique Caroline Lavarenne. « Or Fukushima a montré que c’était possible. »

Aussi, faute d’envisager la concomitance d’événements, les équipements nécessaires à la gestion de ces situations ne sont pas tous protégés et la survenue d’une perte totale de refroidissement ou de sources d’énergie affectant simultanément plusieurs installations d’un site n’est pas envisagée. « Certains équipements comme des pompes ou les dispositifs de dépressurisation et de filtration sont communs à deux tranches. Des moyens de secours mobiles existent sur les sites, mais sont prévus pour un réacteur ou une installation uniquement », illustre Karine Herviou.

Dernière conclusion : la nécessité de renforcer ou de mettre en place des équipements essentiels à la gestion de situations extrêmes, capables de résister à des séismes ou des inondations importants. Ils constitueraient un “noyau dur”.

Aujourd’hui, chaque installation doit disposer d’un minimum d’équipements vitaux et extrêmement robustes, disponibles en toutes circonstances, pour prévenir l’accident grave ou en maîtriser les conséquences. « À ne faire que de la prévention, on risque toujours d’oublier quelque chose et d’assister impuissants à un rejet tel qu’à Fukushima, explique Emmanuel Raimond, chef de projet des études sur les accidents graves. « Il faut aussi concevoir des dispositifs pour maîtriser l’éventuel accident. » Ce que Karine Herviou résume d’une expression : “ceinture et bretelles”. Les moyens de gestion de crise doivent également être rendus robustes pour ces situations.​

Des items déjà connus​

Certaines des conclusions des ECS recoupent des travaux de longue date, par exemple sur les réacteurs. « L’inondation survenue en 1999 à la centrale nucléaire du Blayais avait déjà posé la question du cumul des agressions climatiques. La protection face aux inondations avait été renforcée », rappelle Martial Jorel, spécialiste de la sûreté des réacteurs à l’IRSN.

« Après l’accident de Three Mile Island, les centrales françaises ont été équipées de filtres à sable pour dépressuriser l’enceinte en cas d’accident grave, et de recombineurs d’hydrogène. À l’issue de la troisième vague de visites décennales en 2003, la décision a été prise de renforcer la boulonnerie de l’enceinte de confinement, d’équiper les réacteurs d’un système de détection de percée de cuve et d’un autre de mesure de l’hydrogène dans l’enceinte. »

Autant d’améliorations qui auraient certainement joué un rôle si elles avaient existé à Fukushima, mais qui demeurent incomplètes, car ne résistant pas forcément aux agressions extrêmes. « Les filtres à sable ne tiennent pas face aux séismes », reconnaît Martial Jorel.

Une analyse partagée par Thierry Charles, son collègue en charge de la sûreté des laboratoires et usines. « Comme les réacteurs, les usines du cycle du combustible font l’objet de réexamens de sûreté périodiques où tout est passé en revue au regard des dernières données et connaissances. Par exemple, l’usine de la société FBFC qui produit du combustible à base d’uranium avait bénéficié de nombreux renforcements entre 2003 et 2008, notamment en matière de comportement aux séismes : renforcement des bâtiments, du confinement avec la mise en place d’une deuxième barrière étanche autour des conteneurs d’UF6 (Hexafluorure d’uranium), de la protection contre l’incendie… »​​.

 


Savoir tirer les leçons des événements
concernant la sûreté nucléaire
 


Three Mile Island (États-Unis) :
En 1979, l’accident de Three Mile Island montrait qu’une fusion de cœur était ​possible. Des procédures pour gérer les situations ultimes, notamment la perte totale de source froide ou d’alim​entation, ont été ajoutées. Une gestion de crise a été mise au point. Une nouvelle approche fondée sur l’état réel de l’installation et non plus sur des scénarios supposés, a été définie. “Cet accident a été le point de départ d’un programme de recherche qui permet aujourd’hui d’anticiper et d’établir des parades, ajoute Emmanuel Raimond, chef de projet des études sur les accidents graves à l’IRSN. Aujourd’hui, les REP français sont équipés de recombineurs d’hydrogène qui limitent la possibilité d’explosion comme à Fukushima, de dispositifs d’éventage et de filtration des enceintes de confinement permettant de faire retomber la pression tout e​​​​n limitant les rejets de particules radioactives. Avec l’usage de tels filtres, combinés à des enceintes de confinement de plus grande dimension, les rejets en césium auraient été 10 000 à 100 000 fois inférieurs à Fukushima.”

> Plus d'information sur l'accident de Three Mile Island

Tchernobyl (Ukraine) : Outre l’arrêt de l’exploitation des réacteurs RBMK (sauf en Russie), les grandes leçons de l'accident de Tchernobyl en 1986 ont porté sur la gouvernance des risques nu​cléaires en Europe, sur la nécessité de la transparence et sur la gestion à grande échelle des territoires contaminés.

> Plus d'information sur l'accident de Tchernobyl

Blayais (Gironde) : Lors de la tempête de 1999, la conjugaison d’une forte marée, d’une dépression et de la houle a généré des vagues qui ont inondé le site de la centrale et mis hors d’usage plusieurs de ses systèmes de sauvegarde. Cela a conduit à un renforcement de la protection des sites contre les inondations. Une liste d’équipements stratégiques qui, au moyen de digues ou de portes étanches, devaient rester hors d’eau, a été définie. C’est le début d’une approche conduisant à renforcer la défense en profondeur des installations vis-à-vis de risques environnementaux. 

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Au programme en 2012

Après les ECS, les conclusions des GPE et les décisions prises par l’ASN début 2012, chaque exploitant proposera une définition pratique, précise et concrète des équipements à mettre en place. Un calendrier de mise en œuvre, tenant compte de la sensibilité particulière de certains sites, devra être proposé. “Les exploitants ont pris un certain nombre d’engagements dans leurs dossiers, qu’ils doivent aujourd’hui mettre en œuvre”, rappelle Daniel Quéniart.

Caroline Lavarenne ajoute : “Les ECS ne sont que la première étape d’un long processus de retour d’expérience après Fukushima. Elles vont déboucher en France sur un renforcement de la capacité des installations à maintenir leurs fonctions fondamentales de sûreté face à des agressions nettement plus importantes que celles retenues lors de leur conception.”

Quid du côté de l’Europe et des stress tests ? Fin 2011, la France, comme chacun des États membres, a transmis à l’ENSREG (European Nuclear Safety Regulators Group, qui coordonne ce dossier pour le Conseil européen et prépare les décisions européennes) et à la Commission européenne un rapport définitif sur les évaluations complémentaires de la sûreté de leurs installations. Cette version est un peu différente dans la forme, mais identique sur le fond au rapport français. « Ce rapport sera soumis à une revue par les pairs durant le premier semestre 2012 », précise Daniel Quéniart. Avec, en filigrane, l’idée d’évoluer vers une approche commune.

 

Aider les commissions locales d’information
​dans leur analyse critique  

Les commissions locales d’information (CLI), qui incarnent le droit de regard et d’information du grand public, ont demandé à suivre l’instruction des rapports d’évaluation complémentaire de sûreté (ECS). Elles ont sollicité l’IRSN pour les soutenir dans cette tâche.

« Le 14 septembre 2011, nous avons réuni 80 personnes à Paris, surtout d​es membres de CLI et d’associations, afin de décortiquer avec elles les ECS, de leur donner des éléments de base et de méthode », explique Ludivine Gilli, chargée de mission au service de l’ouverture à la société à l’IRSN. Quatre experts sont venus y expliquer l’aléa sismique, l’inondation, la perte de source froide, la perte d’alimentation électrique et la gestion de situations accidentelles. Si les sujets ont tous fait réagir, la perte de source froide et d’alimentation électrique a suscité beaucoup de questions, de même que les séismes.

Un mois plus tard, la remise du rapport de synthèse de l’Institut a entraîné un autre rendez-vous IRSN-CLI, où ont été discutées les conclusions rendues le 24 novembre. « Autant de réunions qui soutiennent la montée en compétence de ces commissions et offrent à l’Institut un regard extérieur sur ses travaux. Elles permettent de repérer des questions techniques émergentes qui alimenteront la réflexion de l’IRSN, tant en recherche qu’en expertise. » 

Pour en savoir plus sur les séminaires ANCCLI-IRSN :

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