Nucléaire : la France vulnérable à la « source froide »


Par Enerzine

On le vit au Japon, les réacteurs de la centrale nucléaire de Fukushima-Daiichi subissent actuellement des dégradations dues à une défaillance de son système de refroidissement, suite au tsunami.

Ainsi, faute de refroidissement, de la vapeur d’eau radioactive (propre au réacteur BWR – boiling water reactor), et de l’hydrogène s’accumulent dans le haut du bâtiment abritant le réacteur, provoquant une explosion (réacteurs 1 et 3). Par chance, les enceintes de confinement des réacteurs ne seraient pas endommagées selon l’agence de sûreté nucléaire nippone (NISA).

Sans allez jusqu’à l’explosion, la France aussi a connu un problème de refroidissement le 2 décembre 2009, à cause notamment d’une arrivée massive de végétaux (photo ci-contres ), bloquant l’arrivée d’eau dans une des stations de pompage de la centrale nucléaire de Cruas, et conduisant à la perte totale du refroidissement de systèmes importants pour la sûreté du réacteur n°4. 

Par ailleurs, au cours de l’année 2009, d’autres événements ont affecté la « source froide » des réacteurs. Certains sont consécutifs à des phénomènes naturels comme le frasil à la centrale de Chooz B ou les débris végétaux à la centrale du Blayais. D’autres ont eu pour origine des faiblesses dans la surveillance et l’exploitation de la « source froide » comme à la centrale de Fessenheim ou à la centrale du Tricastin.

Pour l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), ces situations montrent que la vigilance reste de mise pour garantir la fiabilité de la source froide.

Principe du refroidissement d’une centrale nucléaire

Une centrale nucléaire a besoin en permanence, qu’elle soit en fonctionnement ou à l’arrêt, d’être refroidie à l’aide d’une source d’eau froide : l’eau de mer ou l’eau de la rivière. Ce refroidissement est assuré par deux circuits : le circuit de refroidissement des systèmes importants pour la sûreté et le circuit de refroidissement de la partie conventionnelle où se trouvent la turbine et l’alternateur avec lequel l’électricité est produite.

Le circuit de refroidissement de la partie conventionnelle a pour rôle de refroidir l’eau du circuit secondaire, plus précisément de refroidir, grâce à des pompes de circulation appelées pompes CRF, la vapeur d’échappement de la turbine dans le condenseur. Suivant l’emplacement choisi pour une centrale nucléaire, il s’agit d’un circuit ouvert ou d’un circuit fermé.

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En circuit fermé, l’eau du circuit de refroidissement, qui s’est échauffée dans le condenseur, est refroidie par un courant d’air dans une tour de refroidissement, appelée aéroréfrigérant. Une partie de l’eau s’évapore dans l’atmosphère (panache de vapeur d’eau) ; l’autre partie retourne au condenseur, un appoint d’eau est réalisé pour compenser l’eau évaporée;

En circuit ouvert, l’eau est directement prélevée dans la rivière ou la mer, traverse le condenseur puis retourne dans la rivière ou la mer (par un chenal ou des conduites).


La perte totale du refroidissement de systèmes importants pour la sûreté à Cruas

A la suite d’une augmentation de débit dans le Rhône, une masse exceptionnelle de débris végétaux accumulés les mois précédents dans le lit et sur les berges du fleuve, a obstrué, dans la nuit du 1er au 2 décembre 2009, l’entrée de la station de pompage des réacteurs n°3 et n°4 de la centrale de Cruas. Le colmatage des grilles de préfiltration a conduit à une baisse du niveau d’eau dans la station de pompage et à une réduction du débit de
refroidissement.

L’apparition de l’alarme « bas débit » sur la voie en service (voie A) du circuit de refroidissement des systèmes importants pour la sûreté (IPS) du réacteur n°4 (repérée A4 sur la figure ci dessous) a conduit l’exploitant à appliquer les procédures prévues pour ce type de situation. Il a procédé à l’arrêt automatique du réacteur n°4 et au basculement du refroidissement des systèmes IPS sur la voie B (repère B4). Lors du basculement, l’exploitant a constaté que la voie B n’était pas non plus opérationnelle du fait du colmatage de la prise d’eau.

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La situation où les deux voies du circuit de refroidissement des systèmes IPS sont indisponibles est appelée « perte totale de la source froide ». Cet incident a été classé au niveau 2 sur l’échelle INES ; c’est la première fois qu’une perte simultanée des deux voies du système de refroidissement des systèmes IPS affecte un réacteur à eau sous pression du parc d’EDF.

Conformément à la conduite à tenir dans une telle situation, l’exploitant a déclenché le plan d’urgence interne (PUI) de la centrale à minuit le 1er décembre 2009. L’organisation nationale de crise a alors été mise en oeuvre, impliquant notamment les centres techniques de crise d’EDF, de l’ASN et de l’IRSN. La « perte totale de la source froide » du réacteur n°4 a duré environ 10 heures. Toutefois, durant toute la durée de l’incident, le refroidissement du coeur du réacteur a toujours été assuré par les générateurs de vapeur qui étaient disponibles.

En application des procédures qui prévoient l’utilisation de la réserve d’eau du circuit de refroidissement des piscines du réacteur et d’entreposage des combustibles usés comme source froide de secours, le réacteur n°4 a ensuite été maintenu dans un état sûr. Dans le même temps, l’exploitant a nettoyé les dispositifs de filtration de la station de pompage et les échangeurs de refroidissement. Ces nettoyages ont permis de retrouver la disponibilité des deux voies de refroidissement des systèmes importants pour la sûreté en tout début de matinée le 2 décembre 2009 et le PUI a alors été levé.

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