Assurer la sûreté des réacteurs sur la durée …
Les réacteurs nucléaires sont conçus pour fonctionner de nombreuses années, au moins 40 ans en France, davantage aux Etats-Unis où déjà 38 unités avaient dépassé cet âge en 2014. Indépendamment du contrôle permanent de la marche des réacteurs, il faut assurer un suivi et un entretien continuel pour que ce fonctionnement puisse être envisagé durant des dizaines d’années en toute sécurité.
La cuve, composante inamovible d’un réacteur
La cuve en acier assure le confinement des matières radioactives produites dans le cœur d’un réacteur. Cette composante majeure doit assurer ce confinement tout au long des dizaines d’années que durera l’exploitation d’un réacteur. L’acier des cuves de réacteurs REP est prévu pour résister aux températures élevées atteintes dans le cœur – environ 300°C – et à une pression de 150 bars. Il doit résister aussi au vieillissement et au bombardement des neutrons qui le fragilise (Caractéristiques des cuves des REP de 900 MWe français – Hauteur totale : 13 m – Diamètre : 4 m – épaisseur moyenne : 200 mm – Poids : environ 300 tonnes)
© CEA
En France c’est l’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) associée à l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) pour les aspects techniques qui surveille et suit le bon état des réacteurs exploités par EDF. Elle est chargée de vérifier le respect par cette dernière de ses obligations en matière de radioprotection et de sûreté nucléaire. En cas de non respect, l’agence a le pouvoir d’arrêter un réacteur et de prendre des sanctions.
L’autorisation d’exploiter une installation nucléaire est délivrée sans limitation de durée. Elle est en revanche remise en question tous les dix ans à l’occasion d’un réexamen de sûreté par l’ASN, la visite décennale. L’objectif de la visite décennale est double : examiner en profondeur l’état de l’installation en tenant compte de son vieillissement : améliorer son niveau de sûreté en tirant profit du retour d’expérience et des progrès techniques réalisés sur les réacteurs les plus récents.
La durée moyenne d’environ 3 à 4 mois de ces visites donne le temps de réaliser les contrôles règlementaires, d’effectuer les remplacements nécessaires et de mettre en œuvre les modifications décidées afin d’améliorer la sûreté de l’installation.
Remplacement d’un générateur de vapeur
Les générateurs de vapeurs (GV) font partie des composantes majeures d’un réacteur qui n’étant pas soumises à une irradiation directe comme la cuve peuvent être remplacées durant la durée de vie d’un réacteur. On profite des longs arrêts d’exploitation de la visite décennale pour procéder à ces remplacements, ici à la centrale du Blayais. La manœuvre est délicate. Pour sortir de l’enceinte le volumineux GV doit emprunter un véritable trou de souris.
EDF
Durant le check-up complet réalisé sous le contrôle de l’Autorité de Sûreté Nucléaire, les trois composants principaux des installations sont contrôlés : la cuve du réacteur; le circuit primaire ; l’enceinte du bâtiment réacteur.
Cuve du réacteur : Lors de la visite décennale les soudures de la paroi et de son revêtement sont inspectées. En regard du cœur du réacteur, le flux des neutrons est le plus intense et peut fragiliser sur la durée l’acier de la cuve. Si l’exploitation doit aller au delà de 40 ans, il faut démontrer que les risques engendrés restent maîtrisés. Cette maîtrise repose sur la qualité intrinsèque de la cuve et sur les inspections qui s’assurent périodiquement de l’absence de défaut dans les zones les plus soumises à l’irradiation.
Circuit primaire : Le circuit primaire subit une épreuve hydraulique lors de la visite qui consiste à mettre le circuit à une pression de 206 bars, 1,2 fois supérieure à sa pression de conception. Des robinets, des tronçons de tuyauterie (au sein et en dehors du circuit primaire principal) sont remplacés. En parallèle, on procède au remplacement des générateurs de vapeur, des grappes de commande, des capteurs ou encore des parties des dispositifs de contrôle et de commande.
Enceinte du bâtiment réacteur : Il s’agit de vérifier son étanchéité et sa résistance mécanique. L’épreuve de la visite décennale consiste à isoler l’enceinte du bâtiment abritant le réacteur et à porter la pression à l’intérieur de l’enceinte à 4 atmosphères pendant 16 heures afin de mesurer d’éventuels rejets radioactifs à l’extérieur.
État des visites décennales en 2014
Le plus ancien des réacteurs REP français, celui de Fessenheim, ayant été mis en service en 1979, atteignit sa quatrième visite décennale en 2019. Il fut le premier à être arrêté 2020 pour tenir une promesse électorale de la campagne présidentielle de 2012.
Les réacteurs français ont atteint leur quatrième visite décennale et l’âge de 40 ans à partir de 2019. L’emblématique réacteur de Fessenheim qui fut l’objet d’une promesse de campagne électorale en 2011 a été arrêté en 2020 malgré les souhaits d’EDF, du personnel et de la population locale ? Faudra-t-il prolonger l’exploitation des réacteurs REP au delà de 40 ans, grâce à ce que EDF appelle leur grand carénage.
Si l’on devait arrêter un nombre important de tranches à partir de 2019 pour atteindre l’objectif fixé de 50 % d’électricité nucléaire en 2025, il faudra selon EDF mettre hors réseau, chaque année de 2019 à 2025, 5 gigawatts d’énergie électrique, c’est à dire de quoi alimenter 5 millions de foyers. Les énergies solaires et éoliennes, candidates pour combler ce manque, qui dépendent du soleil et du vent et ne pourront le faire 24 heures sur 24. On se sait pas encore stocker l’énergie verte.
L’Allemagne qui ferme ses réacteurs à recours à des centrales à charbon polluantes ou au gaz pour garantir un approvisionnement constant en électricité. Cette grande nation championne des énergies vertes, a été de ce fait la plus polluante d’Europe.
Qui coûtera le plus cher ? Rajeunir les réacteurs à travers leur grand carénage coûtera, mais moins que la construction de nouveaux réacteurs. D’un autre côté, le coût de revient du kilowatt solaire ou éolien dépasse encore de beaucoup celui, amorti, des réacteurs. En Allemagne, le coût de l’électricité pour les foyers a doublé. Aux USA où l’on est pragmatique, beaucoup de réacteurs ont dépassé les 40 ans d’âge. Leur existence a été prolongée à la suite d’un renouvellement de leur licence d’exploitation après un examen sévère par la Nuclear Regulatory Commission (NRC).
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