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La maquette de l’enceinte sèche de confinement (drywell) permet d’économiser des centaines d’heures pendant l’arrêt de Cooper

La présente « histoire de centrale » dans ce numéro détaille la maquette de l’enceinte sèche de confinement de la centrale nucléaire de Cooper
Brian O’Grady, Vice-président et responsable de l’exploitation nucléaire de Cooper

Des travailleurs déplaçant une boîte B25 pour matières radioactivesOn estime que la construction par la centrale nucléaire de Cooper d'une maquette d'un quart de l'enceinte sèche de confinement (drywell) de la centrale a permis d'économiser 600 hommes-heures pendant les travaux d'arrêt de tranche et de réduire les doses de rayonnement cumulé des 44 REM prévus à 31 REM au cours de l'intervention de remplacement des unités d'enroulement électrique des quatre ventilateurs.

« Le remplacement des enroulements des ventilateurs - une modification peu fréquemment réalisée - s'est avéré un immense succès pour Cooper », a expliqué Brian O'Grady d'Energy Nuclear , Vice-président et responsable de l'exploitation nucléaire de Cooper.

Construction de la maquette de l'enceinte sèche de confinement

Cooper, réacteur à eau bouillante de 810 MWe, est la propriété du District public de l'Énergie du Nebraska et est géré par Entergy Nuclear. La centrale a été couplée au réseau en juillet 1974. En 2012, la centrale a reçu une demande de renouvellement de l'autorisation d'exploitation ('license') de l'US-NRC (Organisme Réglementaire des États-Unis) pour pouvoir exploiter 20 années de plus. Cooper se trouve à 130 kilomètres d'Omaha, Nebraska, au centre des États-Unis.

Chris Pelchat, Chef du projet à Cooper, a dit que le travail consistait à passer des contrats avec des métallurgistes, des charpentiers et d'autres spécialistes locaux afin de construire la maquette d'un coût de 250 000 $ (environ 200 000 €), qui a été installée dans une école d'une ville voisine. Il a fallu trois mois pour construire la maquette.

La maquette faisait partie d'un projet de remplacement des unités d'enroulement électrique des quatre ventilateurs à entraînement par courroies de la tranche par des unités à entraînement direct, une amélioration liée au passage de 12 à 18 mois du cycle de combustible de Cooper.

La maquette de l'enceinte sèche a été construite ainsi qu'une installation annexe de formation avec salles de classes et une station de travail pour la simulation du suivi des doses de rayonnement.

Un système sans fil a été mis en place pour analyser les mouvements dans la zone de rayonnements, avec des étiquettes de localisation apposées sur les dosimètres. Les étiquettes de localisation indiquaient au personnel le meilleur trajet à suivre permettant d'abaisser la dose reçue lors de la réalisation des travaux sur la maquette. Une vidéo en temps réel ajoutée aux travaux pratiques ainsi que la vidéo de l'intervention dans l'enceinte sèche réelle étaient disponibles pour quiconque ayant accès au site web interne de la centrale.

Des relevés des débits de dose dans l'enceinte sèche réelle de la centrale, effectués au cours du dernier arrêt pour rechargement, ont fourni des données pour la simulation des débits de dose de la maquette. Une imagerie a également été effectuée au cours du dernier arrêt par un laser à 360 degrés mesurant toutes les élévations à l'intérieur de l'enceinte sèche de confinement.

Formation et travail en équipe

Des groupes d'employés de la centrale, des intervenants additionnels et des représentants du constructeur ont passé trois semaines sur la maquette, s'entraînant pour limiter les doses. Les cours étaient divisés en périodes de deux heures avec trois équipes en roulement, lesquelles devaient alors évaluer leur formation en visionnant les vidéos et en discutant entre eux.

« Nous avons revu les séances de formation avec les intervenants, en progressant des tâches les plus basiques vers les plus complexes », dit Pelchat. « Par exemple, la maquette de l'enceinte sèche est assez bien éclairée pour la formation initiale, mais au fur et à mesure que la formation évolue, ils doivent mettre en place l'éclairage temporaire, s'habiller avec les tenues de zone et accomplir toutes les tâches qu'ils devraient réaliser dans le contexte réel de l'intervention. »

« Les membres de l'équipe ont eu quelques idées étonnantes - comment pourrait-on contourner ce problème ?, comment pourrait-on améliorer celui-ci ? - il s'agit d'une attitude interrogative qui permet d'améliorer encore plus ce projet dans son ensemble », a dit Pelchat.

Pelchat a dit que les idées avancées par les intervenants ont permis de simplifier le déplacement des équipements et des outils vers et depuis la maquette de l'enceinte sèche, sans les dangers ou l'augmentation de doses provenant des manutentions.

Une boîte en métal a été fabriquée pour se déplacer sur les rails avec des roulements à billes vers et depuis l'entrée de la maquette, réduisant les doses et économisant du temps.

« Cela nous a permis une plus grande flexibilité pour déplacer un objet ou l'enlever », a-t-il ajouté.

La maquette a été méticuleusement conçue à partir des plans originaux de la centrale, reprenant tous les détails jusqu'aux petites attaches verticales des caillebottis métalliques sur lesquels se tiendraient les intervenants pour réaliser la modification.

Les poids des répliques des ensembles moteurs-ventilateurs et des enroulements électriques sont exactement identiques aux poids des équipements de la centrale réelle. La formation comportait également le démontage des tuyaux de façon à permettre aux soudeurs de les refixer.

« Le simple fait de partager une maquette à l'identique est bénéfique », explique Pelchat. « Lorsque les intervenants descendent ici, ils voient les défis auxquels sont confrontés les autres équipes ou le personnel. Les équipes réfléchissent par conséquent à comment bien travailler ensemble. »

Engagement du public

Pelchat raconte que pendant la construction de la maquette, les résidents du voisinage venaient faire un tour à l'école fermée pour voir ce qui se passait. Il ajoute que l'intérêt suscité a encouragé la mise en place par Cooper d'une journée portes ouvertes pour la communauté. Plus de 200 personnes se sont déplacées.Jim Parker, Coordinateur ALARA, explique le système de suivi Q-Track

« Ceci nous a donné l'occasion d'expliquer aux gens comment nous travaillions pour assurer leur sûreté et d'expliquer les changements que nous apportions à la centrale », poursuit Pelchat. « L'intérêt porté par la communauté était très important et nous avons eu un public très intéressé par ce que nous avions à dire. »

« Je suis vraiment satisfait des résultats », ajoute-t-il. « Les représentants des constructeurs sur le projet étaient tous nouveaux dans le nucléaire avant cette opération. La maquette de l'enceinte sèche de confinement leur a donné l'occasion de développer leur propre comportement d'intervenant face aux rayonnements mieux que n'aurait pu le faire une formation en salle de classe. La dose cumulée du projet, la durée et le succès général sont attribués à leur pratique et aux enseignements tirés lors de la répétition sur la maquette. »