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Incendie : connaître le risque pour mieux le maîtriser

Des améliorations dans les installations existantes

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​Dimensionnement des portes coupe-feu, gestion des réseaux de ventilation, bonnes pratiques… Des progrès concrets en sûreté des installations découlent de la recherche expérimentale et de programmes de R&D partagés avec les industriels.

A Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône, l’IRSN étudie en quasi « grandeur réelle » des scénarios d’incendie complexes sur différents équipements. Pour ce faire, l’IRSN dispose de deux installations : la plateforme Galaxie avec sa hotte d’aspiration pouvant accueillir un foyer jusqu’à 3 MW, et le Dispositif d’études de l’incendie, de la ventilation et de l’aérocontamination (Diva).

 

Des progrès issus de la recherche expérimentale

Étude du comportement d’une boîte à gant
Étude du comportement d’une boîte à gant

C’est grâce à sa propre R&D que l’IRSN peut convaincre EDF de la nécessité de réinterroger ses critères de sûreté. « Les essais réalisés sur Galaxie ont montré que, en cas d’incendie en milieu confiné et ventilé, la résistance des équipements électriques et électroniques à la chaleur était amoindrie par les dépôts de suies dus aux fumées », explique Thierry Vinot, membre de l’équipe d’évaluation de sûreté “incendie et explosion” à l’IRSN.  Suite à ces résultats, l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) a demandé à EDF de revoir ses critères de dysfonctionnement pour ces équipements de sûreté.

Pour les réacteurs du palier 1 300 MWe, l’IRSN a également soulevé, dans un avis publié en 2014, plusieurs points d’attention afin qu’EDF les intègre dans sa démarche de réévaluation de sûreté. Après des études d’ingénierie préalables, les modifications qui en découleront seront mises en œuvre au fil des arrêts de tranche programmés sur le palier à partir de 2015.

Les travaux de l’IRSN ont enfin amené EDF à définir une méthodologie d’identification des locaux exposés à un risque de surpression. « Ce processus illustre l’importance d’une recherche et d’une expertise indépendantes. Le groupe permanent d’experts pour les réacteurs émettra un avis sur l’orientation des 4es visites décennales des réacteurs de 900 MWe et il se posera les mêmes questions », note Thierry Vinot.

 

Des outils de simulation pour une R&D partagée

Une autre façon de faire progresser la sûreté consiste à réaliser de la R&D partagée avec les industriels en aval de la recherche expérimentale. « Il existe entre l’IRSN et le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) un partenariat sur la connaissance, l’exploitation et l’amélioration du Système de logiciels pour l’étude de la ventilation de l’incendie et de l’aérocontamination (Sylvia) », rappelle Patrick Rivière, expert incendie du centre CEA de Marcoule (Gard).

Sylvia permet notamment de modéliser des écoulements d’air ou de fumées dans les ventilations nucléaires. A Marcoule, l’outil a été utilisé lors du réexamen de sûreté de l’installation Atalante, dédiée à la recherche sur la gestion des déchets radioactifs de haute activité à vie longue. Il a permis la modélisation intégrale de la ventilation du bâtiment d’un peu plus de 700 locaux.

L’outil Sylvia sert également à dimensionner les réseaux de ventilation de nouvelles installations comme les ateliers de cimentation et de dépotage des effluents liquides Stema, en construction à Marcoule depuis 2011.

 

Simuler l’incendie pour mieux le prévenir

« Sylvia fait aujourd’hui référence, y compris à l’international », rappelle Jean Battiston. Le Système de logiciels pour l’étude de la ventilation de l’incendie et de l’aérocontamination (Sylvia) est utilisé en approche globale, alors que l’outil Isis permet  une modélisation détaillée en 3D.

Sylvia simule les conséquences d’un incendie dans un bâtiment industriel composé de locaux confinés et ventilés mécaniquement par un réseau de ventilation. Il évalue la puissance du feu, la température des gaz chauds, les concentrations de suies et d’aérosols. Il permet de calculer le colmatage des filtres de la ventilation et les éventuels dommages sur des équipements qui confinent des matières radioactives.

Le système sert également pour l’analyse des risques d’incendie et pour des études préalables – dimensionnement, rénovation ou démantèlement – à des interventions sur des réseaux de ventilation. Sylvia peut ainsi être utilisé par des industriels de la chimie, de la pharmacie ou encore de l’électronique.

 

Des programmes d’intérêt commun

Plus en amont, l’IRSN a développé avec Areva des programmes d’intérêt commun portant sur les risques d’incendie dans les usines du cycle du combustible nucléaire

Le programme Flip, réalisé de 1996 à 2002, a porté sur les feux de solvants utilisés à l’usine de traitement du combustible usé de La Hague (Manche). « La combustion de ces produits en milieu ouvert, sans limitation d’oxygène, était assez bien connue et modélisée. Ce n’était pas le cas d’un incendie en milieu confiné et sous-ventilé », précise Philippe Ainé, référent incendie en usine chez Areva. 

Les expérimentations menées avec l’IRSN ont permis d’évaluer l’impact du feu sur les portes, les clapets coupe-feu et tous les éléments de sectorisation des locaux contenant des solvants. L’objectif était de prévenir les risques de dispersion de matières radioactives hors des locaux. Des nouvelles connaissances qui ont conduit à améliorer la gestion de la ventilation.

Un autre programme collaboratif, engagé en 2014, vise à mieux modéliser les risques de mise en suspension du plutonium et de rejet hypothétique à l’extérieur de l’installation lors d’un feu de solvant. « Pour les essais de combustion, il n’était pas question d’utiliser cet élément radioactif, raconte Philippe Ainé. Avec l’IRSN, nous avons cherché à identifier et  justifier le choix d’un produit inerte pour simuler le comportement chimique du plutonium en solution dans le solvant. »

 

Comment ont été jugulés les feux d’armoire électrique

Entre 2003 et 2011, le programme Picsel mené entre l’IRSN et Areva, a étudié le feu d’armoire électrique – un équipement commun dans les installations nucléaires. « Les essais effectués avec le Dispositif d’études de l’incendie, de la ventilation et de l’aérocontamination (Diva) de l’IRSN ont mis en évidence le fait qu’un départ de feu dans une armoire close y reste cantonné et finit par s’éteindre assez vite, faute d’oxygène.

À la suite de ce programme, Areva a déployé des  campagnes de formation et de communication pour que le personnel prenne le réflexe de fermer les portes d’armoires. Aujourd’hui, dans les usines, il est devenu rare de trouver des armoires électriques ouvertes… »

 

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