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Auteur(s)
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Jean-Pierre HUTIN : Directeur technique adjoint de la Division production nucléaire, Électricité de France
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article présente les principes et les modalités de mise en œuvre de la maintenance des chaudières nucléaires. Comme une bonne partie des installations d’une centrale nucléaire est identique, tant du point de vue fonctionnel que technologique, à ce que l’on peut rencontrer sur une centrale thermique classique, voire sur d’autres installations industrielles, l’exposé se limite à la maintenance des parties spécifiquement nucléaires. Il se focalise sur les pratiques françaises, mais celles-ci ne sont pas fondamentalement différentes de ce qui se fait dans les autres pays.
La maintenance contribue de façon importante aux grands enjeux auxquels est confrontée l’industrie nucléaire : sûreté et compétitivité de la production, durée de vie des installations, confiance du public. Si les technologies nécessaires sont souvent assez « classiques », ce sont surtout les conditions de leur mise en œuvre qui sont particulières, du fait des spécificités du nucléaire : haut niveau de fiabilité requis, nécessité de faire presque toute la maintenance pendant les arrêts pour rechargement (alors que nombre de systèmes doivent rester disponibles), risque d’irradiation et de contamination, exigences fortes en matière de qualité, surveillance permanente par les « autorités de contrôle », etc.
La majeure partie de la maintenance des chaudières nucléaires est une maintenance préventive dont les choix sont fondés, autant que faire se peut, sur le retour d’expérience et sur une analyse fonctionnelle des risques. Elle doit être limitée à ce qui est strictement nécessaire car un excès de maintenance peut être lui-même source de défaillance dans la mesure où l’on ne peut totalement exclure une erreur pendant une intervention, surtout si celle-ci est délicate. Mais il faut également penser avec suffisamment d’anticipation aux grandes opérations de rénovation et de remplacement qui sont indispensables pour préserver l’investissement.
À chaque fois que cela est possible, l’exploitant a recours aux techniques de maintenance conditionnelle qui permettent de n’engager d’interventions intru-sives que lorsque des paramètres représentatifs de l’état des composants atteignent des valeurs seuils. La surveillance de ces paramètres est assurée soit de façon continue (fuite, températures, vibrations, etc.) soit de façon périodique avec des méthodes d’examens non destructifs (ressuage, ultrasons, radiographie, courants de Foucault, etc.).
Dans l’organisation des activités, il est important d’associer les constructeurs d’origine, mais également les prestataires qui doivent adhérer aux objectifs de l’exploitant et s’approprier les contraintes spécifiques du nucléaire. Une politique de relations industrielles particulières est indispensable pour s’assurer de la pérennité des moyens et des compétences dans un marché très spécialisé (par exemple vis-à-vis de la question des pièces de rechange).
Enfin, il faut être conscient que le haut niveau de qualité exigé passe par le professionnalisme et la responsabilisation des acteurs qui doivent être formés et motivés dans ce sens. Les dégradations qui se manifestent sur les matériels ne doivent pas faire oublier que c’est en dépassant la simple vision technique et en motivant l’ensemble des personnels de maintenance, de conduite, d’ingénierie, internes ou externes, que de bons résultats peuvent être obtenus.
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- Version courante de juil. 2017 par Jean-Pierre HUTIN
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L’organisation et les hommes5. Méthodes et techniques
5.1 Surveillance en fonctionnement
La première façon d’observer le comportement des systèmes et des composants est de suivre les paramètres du process (température, pression, débit, etc.) comme le font les équipes de conduite en salle de commande. Sans nier l’importance que peut avoir ce suivi pour l’ingénieur de maintenance souhaitant développer une politique de maintenance conditionnelle, le présent paragraphe sera consacré aux méthodes de surveillance plus spécialement dédiées à la maintenance.
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La détection et la localisation des fuites de la chaudière (convenablement drainées) constituent un moyen très efficace de contrôler de façon réellement continue l’intégrité des matériels. Ceci est d’autant plus vrai que, pour la plupart des composants, les conditions de fonctionnement et les matériaux sont tels qu’une fuite notable précède et permet de prévenir une rupture éventuelle (concept de fuite avant rupture).
Dans le cas des tubes de générateurs de vapeur, la surveillance des fuites primaire-secondaire se fait, en particulier, par la détection d’azote 16 dans la vapeur du circuit secondaire, méthode extrêmement sensible qui permet, dans la majorité des configurations, de détecter une dégradation excessive avant qu’elle ne puisse conduire à l’éclatement d’un tube.
Une technique analogue, basée sur la détection d’azote 13, a permis de surveiller les traversées de certains couvercles de cuve qui étaient suspectées de corrosion sous contrainte, en attendant de procéder à des inspections plus complètes.
HAUT DE PAGE5.1.2 Surveillance acoustique et vibratoire
Sur les différentes machines tournantes (pompes, essentiellement), la surveillance vibratoire est à la fois un moyen de détecter une défaillance avant qu’elle ne mène à une situation incidentelle et un élément de maintenance conditionnelle pour apprécier l’état du composant et réduire les interventions...
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