DED 22 maximum au contact du colis primaire
4.6 Étude des conséquences d’un incendie de l’engin de manutention des colis B colis B
Dans les installations de surface, les colis de stockage de déchets B47 sont mis en place dans la hotte de transfert par un engin de manutention élévateur à fourches à alimentation électrique. Ils sont ensuite déplacés dans cette hotte jusqu’à l’alvéole de stockage où ils sont repris par le même type d’engin pour leur mise en alvéole.
En plus des conséquences usuelles du développement d'un incendie (augmentation de température, émission de fumées…), l’incendie de l’engin de manutention des colis de stockage B à l’intérieur de l’alvéole pourrait avoir des conséquences radiologiques s’il affectait la fonction de maintien du confinement du colis primaire.
L’objet de cette section est d’estimer, par des études de simulation [46], si des conséquences radiologiques sont susceptibles de se produire et, si nécessaire, de proposer des mesures complémentaires pour prévenir ce risque ou s’en protéger.
4.6.1 Évaluation des conséquences thermomécaniques d’un incendie sur le colis de stockage et les colis primaires contenus
Cette évaluation est réalisée dans l'hypothèse d’un incendie de l’engin de manutention d’un colis de stockage malgré les mesures de prévention prises (voir paragraphe 4.4). Les caractéristiques du colis de stockage ont été précédemment décrites dans le Tableau 4.5-1.
4.6.1.1 Définition du scénario d’incendie
Le scénario retenu est celui qui surviendrait au cours d’une manutention des colis de type B2 car la matrice bitumineuse des déchets de ce type de colis apparaît comme la plus sensible à une élévation de température. D’autre part, le cas de l’incendie de l’engin en souterrain a été étudié préférentiellement parce que cet engin apparaît avoir un potentiel calorifique plus élevé que l’engin de surface.
L’engin de manutention à fourches utilisé pour transférer les colis de stockage de leur hotte vers leur emplacement définitif en alvéole de stockage serait un véhicule automoteur électrique sur rails.
L’incendie considéré surviendrait pendant le transfert du colis de stockage entre l’entrée de l’alvéole et les piles de colis déjà stockés. Il serait d’origine électrique et impliquerait les batteries et les moteurs de l’engin. Le scénario tient compte de la mise en place d’un écran thermique de 2 cm d’épaisseur entre la partie motorisation de l’engin et la partie manutention.
Les caractéristiques de l’incendie ont été définies à partir des caractéristiques de l’engin ; il lui correspond une puissance thermique de 3 MW pendant une durée d’une demi-heure. Cet incendie se développe dans une alvéole dans laquelle le débit de ventilation est de l’ordre de 3 m3/s.
4.6.1.2 Hypothèses relatives aux études de simulation
La méthodologie utilisée est similaire à celle présentée pour l’incendie en transfert de colis (voir paragraphe 4.5.1.2). La seule différence est liée au fait que le colis de stockage est situé en position latérale par rapport au foyer de l’incendie qui serait situé au niveau des batteries de l’engin. Dans ces conditions, il est considéré que la puissance radiative appliquée du côté du colis correspond à la moitié de la puissance radiative totale et celle-ci se répartit pour 50 % sur la face latérale directement soumise à l’incendie, et pour 50 % sur les quatre faces qui lui sont adjacentes.
47 Ce cas de figure ne concerne pas les colis C et CU introduits directement depuis la hotte dans leurs alvéoles sans nécessiter l’intervention d’un engin supplémentaire.
4.6.1.3 Comportement thermique du colis de stockage et du colis primaire de boues bitumées B2 lors de l’incendie
Le Tableau 4.6-1 présente les résultats de la simulation avec les estimations de températures qui seraient atteintes au niveau des différentes faces du colis de stockage et au niveau des colis primaires pendant l’incendie. Il indique également la durée nécessaire depuis le début de l’incendie pour atteindre la température maximale.
Température maximale atteinte (°C)
Durée d’atteinte de T max depuis le début de l'incendie Face latérale, du côté du
foyer de l’incendie 521 ~ 30 min
Faces adjacentes 319 ~ 30 min
Colis de stockage
Face opposée 134 ~ 30 min
Corps du fût 98 ~ 4 h
Colis primaires situés du côté du foyer de
l’incendie Déchets 66 à 97 ~ 3 h
Tableau 4.6-1 Températures estimées au niveau du colis de stockage et des colis primaires de boues bitumées obtenues par simulation numérique de conditions d’incendie
Les simulations montrent que le risque d’inflammation des déchets est écarté, compte tenu de la protection assurée par l’enveloppe béton du colis de stockage qui empêche tout contact direct d’une flamme avec la matrice bitumineuse. Une auto inflammation des enrobés bitumineux, qui nécessite une température de l’ordre de 350 °C, ne peut également se produire. La seule conséquence de l’incendie sur les déchets serait un ramollissement de l'enrobé bitumineux lié à son échauffement. Des mesures de protection complémentaires comme l’arrêt ou la diminution du flux de ventilation en alvéole (clapet coupe-feu) pourraient aussi être retenues pour isoler l’alvéole concernée et diminuer l’intensité de l’incendie.
Les colis primaires seraient soumis à des niveaux de température inférieurs à 100 °C pour les deux colis les plus exposés, côté incendie, ce qui n’endommagerait pas leur enveloppe métallique et n’affecterait pas les déchets bitumineux contenus. Leur température moyenne serait d’une quarantaine de degrés (voir Figure 4.6-1).
L’enveloppe béton du colis de stockage serait soumise à des températures de l’ordre de 500 °C, qui ne devraient pas affecter son intégrité. En revanche, ses propriétés mécaniques pourraient être altérées et un phénomène d’écaillage est susceptible de se produire à sa surface48.
Dans tous les cas, les résultats obtenus amènent à écarter l’hypothèse d’une détérioration du colis de boues bitumées susceptible d’avoir des conséquences radiologiques.
48 Des essais ont montré que des colis béton fibres d’épaisseur comparable soumis à une température moyenne de 800°C pendant 30 mn
Figure 4.6-1 Champ de températures au niveau des colis primaires de boues bitumées (B2.1) dans le cas d’un incendie en alvéole de stockage49
4.6.2 Conclusion
L’incendie de l’engin de manutention utilisé pour la mise en place des colis de boues bitumées dans l’alvéole de stockage ne devrait pas avoir de conséquences radiologiques, car l’enveloppe béton du colis de stockage et un écran thermique placé entre la source d’incendie et le colis protègent efficacement les fûts de boues bitumées. D’autre part, la température, qui devrait être limitée à une centaine de degrés, n’est pas de nature à provoquer l’auto inflammation du bitume.
49 Le foyer d’incendie est placé latéralement à gauche des colis et l’enveloppe béton du colis de stockage n’est pas représentée.