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Le démantèlement des INB

Qu'est-ce que le démantèlement des installations nucléaires de base ?

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L'expertise de sûreté et de radioprotection lors du démantèlement des installations nucléaires de base

Le cycle de vie d'une installation nucléaire de base comprend trois grandes phases, associées à des autorisations réglementaires spécifiques :

  • la conception et la construction (décret d'autorisation de création) ;
  • le fonctionnement  (autorisation de mise en service) ;
  • le  démantèlement (prescrit par un décret particulier).

Un tel cycle s'étend temporellement sur une période variable selon le type d'installations et la complexité des opérations de démantèlement à réaliser, mais dépassant largement les cinquante ans pour une installation industrielle. 

La phase de démantèlement peut à elle seule s'étaler sur plus de dix ans et nécessiter l'emploi de techniques et de procédés très différents de ceux mis en œuvre lors de la phase  de fonctionnement, voire la conception d'équipements dédiés.

De nombreuses installations nucléaires de base sont actuellement en cours de démantèlement ou de préparation au démantèlement ; il s'agit pour la plupart d'installations industrielles de première génération (réacteurs UNGG d'EDF, usine UP2-400 de traitement de combustibles irradiés du site de La Hague, usine ATPu de fabrication de combustibles MOX du site de Cadarache...) ou d'installations de recherche du CEA (réacteurs Ulysse et Phénix, laboratoire haute activité, installations de Fontenay-aux-Roses…). Ce domaine d'activité a atteint un stade industriel et entraînera un volume de travail important sur les vingt prochaines années.

Le code de l’environnement (article L593-25 et suivants) et le décret 2007-1557 du 2 novembre 2007 précisent les conditions de déclaration de mise à l'arrêt définitif puis de démantèlement des installations nucléaires de base et explicitent les pièces à fournir par les exploitants pour ce faire. En particulier, depuis la loi du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte, la mise à l’arrêt définitif fait l’objet d’une simple déclaration de l’exploitant. Une fois cette mise à l’arrêt réalisée, l’exploitant ne peut plus redémarrer son installation.


Le démantèlement : un projet industriel à part entière

La mise à l'arrêt définitif et le démantèlement ont pour objectif d'évacuer les substances  dangereuses et les déchets encore présents dans l'installation à la fin de la phase d'exploitation, à décontaminer, puis démonter les équipements des procédés mis en œuvre et enfin à assainir les locaux ayant contenu des zones à production possible de déchets nucléaires (au sens du zonage « déchets »), puis, si nécessaire, à déconstruire les bâtiments de l'installation.

Cette phase de la vie de l'installation recouvre ainsi un ensemble d'opérations très variées, de natures différentes et pouvant se dérouler concomitamment dans de nombreuses parties de l'installation. Par exemple, des opérations de reprise de déchets anciens peuvent se dérouler dans une zone, alors que des opérations d'assainissement d'équipements sont en cours dans une autre, que des déconstructions de bâtiments annexes se préparent et que des unités de traitement de matériels ou de déchets sont exploitées dans un atelier spécialement aménagé à cet effet. De plus, la totalité de ces travaux peut s'étaler sur une longue période de temps avec des équipes nécessairement différentes de celles présentes lors du fonctionnement.

Il s'agit donc d'un projet industriel à part entière qui doit être géré comme tel avec un examen de sûreté dédié. A cet égard, deux données de base sont essentielles pour la définition de ce projet :

  • l'état initial de l'installation, avec notamment une connaissance suffisamment précise des activités radiologiques résiduelles dans les locaux et les équipements de procédé, des particularités de conception de l'installation et de ses matériels, des procédés et des réseaux d'utilités (incluant des parties anciennes qui seraient restées en place), de l'historique d'exploitation (par exemple les incidents ayant entraîné des contaminations localisées de zones non accessibles), de l'état d'équipements existants qui pourraient servir lors du démantèlement (systèmes de manutention par exemple)... ;
  • l'état final visé, à savoir la réutilisation ou non des bâtiments, la déconstruction totale avec déclassement de l'installation, les restrictions d’usage futur ou non.

Par ailleurs, la préparation des opérations, l'appel à des entreprises expérimentées, la formation du personnel et la réalisation préalable d'études de sûreté sont des conditions nécessaires au bon déroulement d'un projet de démantèlement. Dans ce cadre, les risques liés aux facteurs humains et à l'organisation des opérations concernées revêtent une importance toute particulière et il doit être tenu compte du fait que la connaissance de l'installation peut être imparfaite (absence de plans de réalisation initiaux par exemple), de même que celle de son historique (incidents et modifications dont la trace a pu être perdue). De ce fait, des vérifications d'état de l'installation sont à prévoir, notamment en préalable à la réalisation des phases de travaux à risques particuliers (des états radiologique et chimique sont souvent réalisés).

Une spécificité de la phase de démantèlement est qu'elle se caractérise par un contexte opérationnel qui va évoluer au fil des opérations d'assainissement et de démontage réalisées, nécessitant d'adapter le référentiel de sûreté de l'installation pour tenir compte de la réalité des risques et des dispositions de maîtrise associées. Ainsi, par exemple, les dispositions relatives au risque de criticité pourront être supprimées lorsque sera vérifiée l'absence de matière fissile en quantité susceptible d'induire un tel risque. Cela suppose donc un référentiel prévoyant une telle évolution, un système d'autorisation permettant de faire évoluer ce référentiel ainsi qu'une grande rigueur dans la gestion et la mise en œuvre de ce référentiel.

Une difficulté consiste ainsi à produire un référentiel de sûreté suffisamment consistant pour permettre la délivrance du décret prescrivant l’ensemble du démantèlement jusqu’à atteinte de l’état final alors même que l'ensemble des opérations à réaliser peut s'étaler sur de très nombreuses années et que certaines d'entre elles, en particulier les plus lointaines peuvent comporter des incertitudes. A cet égard, un jalonnement du projet en grandes étapes correspondant chacune à un ensemble d'opérations industrielles cohérentes et homogènes peut constituer une approche opérationnelle d'un démantèlement, facilitant à la fois sa réalisation et son encadrement réglementaire. Le référentiel de sûreté justifiera alors notamment le jalonnement retenu, les risques aux différentes étapes, leurs conditions de maîtrise, les conditions de passage d'une étape à une autre ainsi que le système d'autorisation associé, permettant de préciser le référentiel de sûreté à chaque étape en fonction de l'avancement du projet.
 

Le démantèlement : une opération à anticiper

Les conditions du démantèlement d'une installation nucléaire de base sont largement contraintes par les choix qui ont été effectués à la conception. Par exemple, dans le cas des réacteurs électrogènes de première génération à uranium naturel, utilisant le graphite comme modérateur et le gaz carbonique comme fluide caloporteur (UNGG), les opérations de démontage de l'empilement de graphite constituant le cœur dans le cadre du démantèlement n'ont pas été anticipées, ce qui conduit maintenant à des opérations de démontage plus complexes. De même, le choix des matériaux influe directement sur les caractéristiques des déchets de démantèlement, du fait par exemple de l'activation des impuretés contenues. Dans le cas des réacteurs précités, certaines impuretés présentes dans le graphite ont entraîné la production de l'isotope 36 du chlore, induisant des contraintes plus fortes pour l'élimination de ce déchet.

Par ailleurs, lors du fonctionnement des installations, d'une part l'expérience acquise apporte de nombreux enseignements qu'il convient de capitaliser (dans une usine, certaines opérations d'intercampagne annuelle ou de renouvellements d'équipements de procédé préfigurent des opérations d'assainissement ou de démontage à réaliser lors du démantèlement), d'autre part les incidents survenus et les modifications réalisées peuvent induire des contraintes pour le démantèlement ultérieur si cet aspect n'a pas fait l'objet d'une attention suffisante de l'exploitant.

La nouvelle réglementation découlant du code de l’environnement (article L593-25 et suivants) prévoit dorénavant la présentation par l'exploitant d'un « plan de démantèlement » dès la demande d’autorisation de création d'une installation nucléaire de base, dont une mise à jour est ensuite transmise aux différentes étapes de la vie de l'installation (notamment pour la mise en service et lors des réexamens périodiques de sûreté).

L'examen de ce plan à l'occasion de l'instruction du référentiel de sûreté de l'installation à ses différents stades d'évolution est ainsi l'occasion de vérifier que les dispositions retenues par l'exploitant sont cohérentes avec les conditions générales envisagées pour son démantèlement ultérieur, et ce dès la conception. Il est à noter que de telles vérifications ont été faites à la création du réacteur EPR.

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