Auto-refroidissement d'une centrale

Bonjour,

Ça fait depuis 2 mois que je suis l'actualité de Fukushima via ce forum et je suis assez outré que l'on ne parle pas de cette catastrophe dans les grands médias traditionnels. Bref, tout ça pour dire que j'adore ce forum.
Ça fait un moment que l'idée me taraude et n'ayant pas trouvé de réponse, je vais vous la poser C'est un question surement bête mais étant néophyte ....

L'alimentation du système de refroidissement d'une centrale étant visiblement un point très sensible d'une centrale, n'est-il pas possible que celui-ci soit auto-alimenté par la centrale elle même ?
Je trouve que c'est le comble pour une centrale qui produit de l'électricité d'être en difficulté par faute d'alimentation électrique !!!!

Désolé si ma question est bête
et re-désolé si ma question n'est pas dans le bon sujet, je n'ai pas trouvé mieux

Bonjour Camu,

1/ Il n'y a pas de questions bêtes.
2/ La centrale utilise une partie de l'électricité qu'elle produit pour son propre fonctionnement, tu as bien vu.
3/ C'est quand il y a un souci et que la centrale ne produit plus d'électricité que tous les systèmes de sécurité (dont le refroidissement) sont alimentés par des sources auxiliaires (réseau électrique extérieur, groupes électrogènes, batteries).

Si tu reprends la synthèse de l'accident dans la dernière gazette du cirkus (merci kloug !), tu verras que l'échec de ces différentes sources a conduit à l'accident.

Si d'autres klowns veulent corriger/amender/confirmer....

Ok, donc en fait, avec le tremblement de terre, la centrale s'est arrêtée et donc plus de production d'électricité...

Sinon, où pourrais-je trouver ces gazettes ?

Sur l'excellent site du cirkus, dans le menu de gauche tu trouveras "les gazettes". Celle dont nous parlons est la n° 10.
Je t'invite, si ce n'est déjà fait, à faire le tour de tous les docs dispos sur le site.
Le cirkus ne se limite pas au forum, loin de là.

Tu a tout compris. La centrale peut être autonome dans des conditions pas trop dégradées. Dans un CNPE, il y a plusieurs sources différentes d'électricité. Une centrale doit pouvoir fonctionner en "ilotage".

Plus d'infos quand j'aurais un vrai clavier sous la main...

Et je confirme les dires de balda, le forum n'est que la partie emmergé du chapiteau...

Bonsoir,

Pour faire simple, et après quelques souvenirs très lointains, dans une centrale EDF, la sûreté est assurée par la redondance des circuits, l'isolation des circuit (îlotage), la séparation physique (bâtiments isolé du risque incendie).

L'architecture même des centrales est pris en compte dés la conception (par exemple voir avec Google Earth la centrale de Fessenheim et celle de Civaux...elles ont une architecture distincte car pensée à des époques différentes de sûreté).

En ce qui concerne l'alimentation électrique, en fonctionnement normale, une centrale produit son NRJ nécessaire à son alimentation, et en cas d'incident des immenses groupes diesel prennent le relais.

Pour faire un parallèle: imaginons une voiture, dont le but est de toujours rouler sans s’arrêter. On concevra la sûreté de la voiture en multipliant le nombre de moteur, circuit d'alimentation, train de roue, de frein.... l'image est un peu grossière, mais elle démontre l'importance d'avoir toujours, à chaque instant un circuit parallèle de sauvegarde enclin à assurer la/les fonctions de sureté.

Une des premières fonction de sûreté est la chute automatique (par gravité) des barres de contrôle pour arrêter en moins de deux seconde la réaction en chaîne.
La redondance des circuits est importante: jusqu'à 4 pour l'EPR par exemple.

L'homme et l'organisation sont des éléments importants de la sûreté. Le contrôle de l'assurance qualité en est un des constituant (de même niveau que celle que l'on trouve dans l'aéronautique...elle en découle).

Et bien de choses encore....mais j'ai la mémoire qui flanche.

Cdlt
Deedoff

D'ou bientôt (?) l'idée de mettre de secours de secours !!

Je me pose brutalement la question de savoir si ce n'est pas dans le standard de base d'un EPR

Mais même avec des secours , rien n'est pour autant garanti , loi de Murphy oblige ;- )

Ex : en France , l'ASN s'est aperçu que démarrer les diesels de secours périodiquement ( préventif ) générait une usure sur de certains paliers si je me souviens bien qui étaient conçus pour un nombre limité de démarrages donc mise en place d'un préventif du préventif en remplaçant d'office tous les paliers des secours par un nouveau type de paliers et mise en place d'un plan de surveillance : logique et implacable, mais comme dit plus haut si Murphy s'en mêle ( ou s’emmêle )

Et tant qu'à faire autant les mettre a deux endroits différents, parce que deux secours noyés par la même vague , ça risque de faire désordre.

Plaisanterie à part , le rex est déjà en cours d'exploitation à la Hague sur le problème des piscines qui avec l'utilisation accrue du Mox est de plus en plus crucial .

Vivement que l'on passe à l'industrialisation d'ITER même si je ne serais plus la pour le voir

N'aurait-il pas été plus sur de laisser tourner la centrale afin de continuer à refroidir plutôt que de stopper la réaction et de laisser fondre le combustible ?
Laisser la centrale tourner lors du tremblement de terre est-il plus dangereux qu'un corium en liberté ?

Camu a écrit:

N'aurait-il pas été plus sur de laisser tourner la centrale afin de continuer à refroidir plutôt que de stopper la réaction et de laisser fondre le combustible ?
Laisser la centrale tourner lors du tremblement de terre est-il plus dangereux qu'un corium en liberté ?

le but d'arrêter (non pas la centrale, mais la réaction nucléaire) est justement de prévenir une fusion du cœur. Toutes les centrales fonctionnent sur ce principe : Quand on détecte un problème majeur, une des premières chose à faire de stopper la réaction en chaine. Dans le cas du Japon , le problème aurait été identique puisqu'à la base ce ne sont pas les réacteurs qui ont posé problème mais le système de refroidissement

Bonjour Pacha et tous,

Quitte à dire une bêtise : dans les centrales japonaises les barres de contrôle montent, non ?
Si oui, faire monter les barres nécessitent du courant.
Dans le cas d'un arrêt ce courant est fourni par les systèmes de secours : ceux qui ont posé problème.

Les barres sont-elles montées correctement lors de l'arrêt lors du séisme ?
Dans le cas d'un arrêt de sécurité, ne faut-il pas maintenir la production le temps de la mise en place des barres.
Pour être complet : je crois savoir que dans les centrales françaises les barres sont au-dessus et descendent, voire 'tombent' lors des arrêts de courant (elles sont maintenues en position haute par le courant).
Cela apporte selon moi une sécu supplémentaire. Quel est le temps de descente des barres lors d'un arrêt de sécurité d'une centrale française ?

Bonjour Balda,

C'est une excellente question à propos des barres de contrôles qui sont placées en dessous sur un BWR Japonais contrairement à celles d'un REP français qui sont placées au-dessus et qui chutent en 2s (ordre de grandeur) lors de tout arrêt demandés par les automatismes de pilotage du coeur, et notamment en cas d'arrêt de courant.

REP: Réacteur à Eau Pressurisé
BWR: Boiled Water Reactor (Réacteur à Eau Bouillante)

Bonsoir Deedoff,
pour ma mémoire, le temps de chute des barres de contrôle était de 6 seconde...

Autant pour moi Fred...donc, 6 secondes !

Merci pour vos réponses.

Les 2 secondes que j'entends depuis fort lontemps ne seraient elles que pure propagande ?



Pour Osiris à Saclay les barres sont en dessous (au -15) comment font elles pour remonter en cas de coupure (je n'ai jamais pensé à poser la question sur place) et donc même question pour les autres réacteurs de production ?

En fait, j'ai du dire une bétise (une de plus) à Osiris ce sont les moteurs qui sont en bas, peut être pas les barres (au'scours JD15 ou Nicolas)

Pour moi, les barres devaient arriver en fond de cuve en moins de 6 secondes, mais c'est peut être une erreur de ma part....

Extrait des techniques de l'ingénieur

4.4 Mécanismes des barres de commande

Deux types de mécanismes (figure 6) ont été développés pour le REB :
— le modèle GE Co, purement hydraulique, de beaucoup le plus répandu ;
— le modèle KWU (Kraft Werk Union)-Siemens, hydraulique pour l'insertion rapide et électromécanique pour les manœuvres
lentes. Il a été adopté par ASEA-Atom puis, sur l’ABWR par GE Co
sous la dénomination « fine motion control rod ». C'est ce modèle
devenu universel que nous décrivons ci-après.
Un moteur électrique entraîne, dans un sens ou dans l’autre, la
rotation d'une vis sans fin verticale qui fait monter ou descendre
lentement un écrou prisonnier qui ne peut pas tourner. L'angle du
pas de vis, inférieur à l'angle de frottement, empêche le dévirage et
le risque d'éjection sous pression. L'écrou supporte et entraîne vers
le haut un piston creux qui porte la barre. Pour l'arrêt d’urgence,
l'eau arrivant à la pression de l'accumulateur ne soulève que le pis-
ton et laisse l'écrou sur place. Des cliquets mécaniques empêchent
la barre de redescendre lorsque les pressions s'égalisent. La barre
ne peut redescendre que si l'écrou vient la chercher car le contact de
l'écrou sous le piston est nécessaire pour désencliqueter. Le méca-
nisme permet des pas de 1,9 cm au lieu de 15 cm en commande
hydraulique, ce qui réduit le cyclage thermique des crayons com-
bustibles de périphérie d'assemblage. La maintenance du méca-
nisme de l’ABWR est plus facile que celle des mécanismes
antérieurs, d’après les Japonais qui ont multiplié les essais avant de
l'adopter.

on va faire du Fernand : un certain temps

suite des TI

On étudie également ce qui se passerait si l'enchaînement des
défauts allait au-delà de ce qui paraît raisonnablement possible,
c'est-à-dire au-delà de l'accident de référence qui sert de base au
dimensionnement.
C'est ainsi que, au-delà de l'excursion de pression et de puissance
exposée au paragraphe 4.3, on calcule l'évolution du transitoire
anticipé sans protection (ATWS : Anticipated Trip without Scram ).
On a vu que, pour que l'excursion de puissance ne s'accélère pas en
devenant critique avec les seuls neutrons prompts, il faut un arrêt
d’urgence anticipé par rapport aux mesures de flux ou de pression.
Supposons que les barres ne commencent pas leur mouvement
d'insertion 0,2 s après l'ordre qui est en général donné par un
contact constatant mécaniquement 90 % de fermeture des vannes
d'isolement vapeur sur l'enceinte. La prompte criticité serait atteinte
1,5 à 2 s plus tard et seul le coefficient de température Doppler du
combustible limite le pic de puissance en valeur maximale et en
durée. 2,5 à 3 s après le début du transitoire, la puissance culmine-
rait à des valeurs de 3 et 5 fois la puissance nominale. L'intégrale de
puissance ne dépose dans les pastilles UO2 les plus chargées du
cœur qu'une énergie très inférieure aux 1,2 MJ/kg qui provoquerait
la fragmentation et la dispersion du combustible. Tout se joue alors
sur un éventuel rebondissement de la puissance dû au refroidisse-
ment des pastilles dans les secondes qui suivent le premier pic. Les
contre-mesures telles que l'arrêt des pompes de recirculation
(figure 7) et l'ouverture commandée de soupapes de sûreté-
décharge réduiraient alors à presque rien le rebond de puissance.

4.9 Tenue au séisme

Dans le REB, les canaux sont maintenus latéralement, seulement :
— en partie haute, par la grille supérieure du cœur ;
— en partie basse, par la plaque inférieure du cœur .
Les canaux peuvent donc fléchir sous l'effet d'accélérations hori-
zontales (la période propre des canaux chargés est voisine de 0,2 s).
Une différence d’au moins 0,03 s sur la période d’excitation est suf-
fisante pour que les barres puissent coulisser librement. Leur inser-
tion forcée par action du mécanisme à commande hydraulique est
toujours assurée.
Au fur et à mesure de l’évolution de la filière, les structures du
cœur ont été renforcées pour les rendre capables de résister à des
séismes toujours plus sévères : L’épaisseur du canal est passée de
2 mm (BWR4) à 2,5 mm (BWR5), puis à 3 mm (BWR6), pour des sites
plus exposés. Les plaques orthogonales assurant le guidage supé-
rieur des cellules ont aussi été épaissies et sur l’ABWR, ces guides
ne sont plus assemblés par un système d'encoches, mais forment
un réseau orthogonal entièrement soudé et donc très rigide.
Aux arrêts d’urgence déclenchés lors de séismes par les protec-
tions du matériel électrotechnique ou par le niveau vibratoire de la
turbine, se sont ajoutés, pour le REB, des arrêts d’urgence dits
« thermohydrauliques » :
— le site de Fukushima , au nord-est de Tokyo, où fonctionnent
dix REB, a subi deux tremblements de terre en 1983 et 1987. Lors du
dernier séisme, les unités n° 1, 3 et 5 ont subi un arrêt d’urgence par
dépassement du seuil « haut flux de neutrons » : en diphasique, les
accélérations séismiques induisent un glissement plus rapide de la
phase vapeur qui en réduisant le taux de vide accroît la réactivité ;
— à Onagawa 1, en 1993, une accélération du sol de 0,121 g , trop
faible pour que l’arrêt d’urgence soit commandé par les séismogra-
phes calés à 0,2 g, a conduit à un arrêt sur haut flux.

Jusqu’à présent, aucun REB n'a été soumis à un séisme majeur
comme cela a été le cas en 1993 pour les deux REP de Tomari (Hok-
kaido) qui se sont bien comportés à une magnitude de 7,8.
Tant pour le REP que pour le REB, les essais de composants sur
table vibrante (pour certains exécutés sur des composants à échelle
grandeur en fonctionnement, comme la pompe de la boucle de
recirculation) permettent aux Japonais de qualifier leurs calculs
qu'ils disent rassurants.
Ils considèrent aujourd’hui que la conception de l’ABWR apporte
un progrès significatif pour la tenue au séisme de la filière BWR.

Fred a écrit:

Pour moi, les barres devaient arriver en fond de cuve en moins de 6 secondes, mais c'est peut être une erreur de ma part....

Dans le REP 900 le temps de chute attendu, 3 pompes primaires en service est inférieur à 2,6 s.

Merci yvan,

Ca devient super-précis !



Question de béotien : si tu précises '3 pompes primaires en service', cela veut dire que ce sont elles aussi qui assurent la commande hydraulique des barres ?

Non, à cause du debit de circulation du fluide primaire dans le coeur, de bas en haut, perturbe la chute des grappes, de haut en bas.
Une anecdote suite à des modifcations le temps de chute d'un REP construit en Chine à Ling Ao (me semble t il) était trop long.
Il avait été envisagé de déclencher 2 pompes lors d'un arret automatique.

Merci !