Présentation

Article

1 - PROBLÉMATIQUE GÉNÉRALE

2 - POLITIQUE DE GESTION DE LA DURÉE DE FONCTIONNEMENT

3 - MATÉRIELS RÉPUTÉS NON REMPLAÇABLES

4 - MATÉRIELS RÉPUTÉS REMPLAÇABLES

5 - PÉRENNITÉ DU SUPPORT INDUSTRIEL

  • 5.1 - Un support indispensable
  • 5.2 - Obsolescence des « petits » matériels
  • 5.3 - Fabrication des « gros » matériels
  • 5.4 - Fournisseurs de service

6 - AUTRES ASPECTS

7 - CONCLUSION

8 - ANNEXE 1 : MÉCANISMES DE VIEILLISSEMENT DES MATÉRIAUX

  • 8.1 - Fragilisation des aciers par irradiation
  • 8.2 - Gonflement sous irradiation
  • 8.3 - Vieillissement thermique
  • 8.4 - Fragilisation par l’hydrogène
  • 8.5 - Fatigue
  • 8.6 - Corrosion aqueuse des métaux
  • 8.7 - Corrosion sous contrainte
  • 8.8 - Corrosion-érosion
  • 8.9 - Usure et érosion
  • 8.10 - Mécanismes de vieillissement des bétons
  • 8.11 - Mécanismes de vieillissement des polymères

9 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : BN3307 v2

Problématique générale
Gestion de la durée de fonctionnement des centrales nucléaires

Auteur(s) : Jean-Pierre HUTIN

Date de publication : 10 juil. 2017

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RÉSUMÉ

Après avoir précisé la notion de «durée de fonctionnement», l’article présente la politique conduite en France pour gérer cette durée: exploitation optimisée, anticipation en maintenance lourde, réexamens de sûreté décennaux, programmes dédiés. La situation des matériels non remplaçables, cuve et enceinte de confinement, est exposée mais aussi celle des composants remplaçables qui pourraient peser sur l’exploitabilité des centrales. On aborde enfin les aspects moins techniques: support industriel, évolution des exigences, compétences, environnement des centrales, coûts d’exploitation, acceptation par la société, etc. La situation à l’étranger est résumée avant la conclusion. Une annexe rappelle les connaissances de base relatives aux mécanismes de vieillissement des matériaux.

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ABSTRACT

Long Term Operation of Nuclear Power Plants

After defining the “lifetime” concept and the part it plays in plant design, the policy adopted in France to manage this lifetime is described: optimized operation, anticipation for major maintenance, ten-year safety re-assessments, and specific programs. The question of non-replaceable components (core vessel and containment) is addressed, together with the case of replaceable ones that may have a strong impact on plant operability. Lastly some less technical issues are addressed: industrial support, changes in the rules, competencies, documentation, plant environment, costs, and public acceptance. The international picture is summarized before concluding. An annex provides basic knowledge on material aging mechanisms.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Une centrale nucléaire représente un investissement considérable. Il est donc naturel de vouloir l’exploiter le plus longtemps possible. Mais qu’est-ce qui peut empêcher de le faire si l’installation est bien exploitée et bien entretenue ?

Les facteurs influençant la gestion de la durée de fonctionnement sont de natures très variées. Les plus immédiats sont d’ordre technique et concernent la maîtrise du vieillissement physique des composants, qu’ils soient remplaçables ou non. Cette maîtrise passe par des capacités de prévision et d’anticipation qui, elles-mêmes, se fondent sur une compréhension des phénomènes en jeu. Puis, par des modes d’exploitation et des stratégies de maintenance optimisés en conséquence. D’autres facteurs sont de nature moins « matérielle » et touchent à l’économie, à la politique industrielle, à la réglementation, aux ressources humaines, à l’opinion publique, etc.

A priori, aucun obstacle rédhibitoire ne s’oppose à envisager une exploitation des centrales nucléaires françaises pendant 40 ans et plus. En revanche, les menaces existent et nécessitent, pour y faire face, d’adopter des stratégies appropriées. Cette préoccupation du long terme est à intégrer le plus tôt possible tant il est vrai que seule une exploitation sûre, propre, performante et compétitive au quotidien, peut garantir une longue vie pour une centrale nucléaire.

Nota : l’expression « durée de fonctionnement » (ou « durée d’exploitation ») désigne la durée pendant laquelle une centrale peut produire de l’électricité ; la « durée de vie » intègre en plus les périodes de construction et de déconstruction.

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KEYWORDS

safety   |   ageing   |   nuclear power plant   |   lifetime   |   long term operation

VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-bn3307


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1. Problématique générale

1.1 Concepts de durée de fonctionnement

La notion de durée de fonctionnement d’une centrale nucléaire de production d’électricité peut recouvrir des réalités fort différentes :

  • une durée de fonctionnement technique au-delà de laquelle l’installation ne peut plus produire dans des conditions de sûreté acceptables (par exemple, du fait d’un vieillissement excessif de composants non remplaçables) ;

  • une durée de fonctionnement économique au-delà de laquelle les coûts de production deviendraient prohibitifs en regard des autres moyens de production disponibles ;

  • une durée de fonctionnement réglementaire lorsque l’autorisation d’exploiter est accordée pour un temps limité ou lorsqu’une nouvelle législation contraint à l’arrêt de l’installation ;

  • une durée de fonctionnement comptable correspondant à l’amortissement des investissements ;

  • une durée de fonctionnement sociopolitique qui s’achève lorsque les citoyens et leurs représentants n’acceptent plus cette forme de production.

Du point de vue technico-économique, la durée de fonctionnement peut être affectée par trois facteurs principaux :

  • le vieillissement normal des composants qui dépend de leur âge, de leurs conditions d’utilisation et des actions de maintenance dont ils font l’objet ;

  • le niveau de sûreté, qui doit être en permanence conforme au référentiel des exigences auquel la centrale est soumise et qui est susceptible d’évoluer ;

  • la compétitivité qui doit demeurer satisfaisante vis-à-vis des autres moyens de production.

Conditions d’exploitation, cinétiques de vieillissement, performances de production, dépenses consenties, exigences internes et externes, tous les paramètres interagissent et ne peuvent être considérés isolément.

La problématique n’est donc pas celle de l’atteinte fatale d’une limite absolue, mais plutôt celle de la gestion d’un capital « durée de fonctionnement », représenté par les marges présentes et futures entre les paramètres caractérisant l’état de l’installation et les exigences requises.

Au-delà...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HUTIN (J.-P.) -   Integration of plant life management in operation and maintenance.  -  IAEA Symposium on Nuclear Power Plant Life Management, Budapest (2002).

  • (2) - IAEA -   Methodology for the ageing management of nuclear power plant components important to safety.  -  Technical Report Series n° 338, International Atomic Energy Agency (1992).

  • (3) - IAEA -   Implementation and Review of Nuclear Power Plant Ageing Management Programme.  -  Safety Report Series n° 15, International Atomic Energy Agency, Vienna (1999).

  • (4) - HUTIN (J.-P.) -   La maintenance des centrales nucléaires.  -  Éditions Lavoisier, jan. 2016.

  • (5) - MOINEREAU (D.), BEZDIKIAN (G.) -   French reactor pressure vessel PTS assessment.  -  IAEA Symposium on Nuclear Power Plant Life Management, Budapest (2002).

  • (6) - NEI -   Industry...

1 Sites Internet

Autorité de sûreté nucléaire : http://www.asn.fr

EDF : http://www.edf.fr

Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) : http://www.cea.fr

Materials Ageing Institute (MAI) : http://www.themai.org

Electric Power Research Institute (EPRI) : http://www.epri.com

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