mCpj - ImCp
3.2. Analyse de l'exploitation
L'exploitation de la source froide peut comme nous l'avons déjà vu dans les cas particuliers présentés au paragraphe 2 (le gel ou les inondations) influer sur la fiabilité de la source froide. Il s'agit donc de recenser toutes les manoeuvres d'exploitation non prévues à la conception et d'en établir les causes et les impacts.
En fonctionnement "normal" des tranches, l'exploitant agit uniquement sur les systèmes SEC, SFI.
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3.2.1. Paramètres influant sur l'exploitation
Un certain nombre de paramètres influent sur la configuration de la source froide :
• Débit en Loire,
• Activités des rejets,
• Température des rejets et température en Loire.
Le débit conditionne le rejet des effluents. Pour un faible débit en Loire, la dilution des effluents n'est pas satisfaisante. Pour de forts débits, le risque est de localiser l'activité sur des surfaces inondées, mais accessible aux êtres vivants lorsque le débit en Loire diminue.
• Pour les faibles débits, l'arrêt des rejets d'effluents radioactifs est prononcé lorsque le débit devient inférieur à 60 m3/h,
• Pour les forts débits, l'arrêt des rejets d'effluents radioactifs est prononcé lorsque le débit devient supérieur à 1500 m3
/h,-La mesure de l'activité des rejets est contrôlée au niveau de l'ouvrage de rejet sans tenir compte du débit en Loire.
Afin de ne pas bouleverser l'écosystème environnant, la température des rejets en Loire fait l'objet d'un accord avec la Direction De l'Equipement.
La température des rejets ne doit pas dépasser 30°C, excepté entre le 01/06 et le 30/09 mais alors, sans excéder 33°C, ni 30°C de valeur moyenne sur une journée et en effectuant qu'un seul dépassement quotidien d'une durée inférieure ou égale à 6 heures. Toutefois des dérogations peuvent être accordées.
Le contrôle de la température est réalisé au moyen de la sonde 0 KRS 001 MT implanté sur la voie A en aval de l'ouvrage d'appoint et de rejet.
Pour ce deux cas, un fonctionnement à deux files est envisageable. Un fonctionnement à deux files permet d'avoir un débit plus important, qui dans le cas de hautes activités permet de diluer les rejets et dans le cas de températures élevées d'apporter un débit d'eau plus froide pour abaisser la température de rejet.
3.2.2. Fonctionnement à deux files
Le fonctionnement à deux voies du SEC n'a été prévu à la conception que pour permettre le passage à l'état d'arrêt; or, d'autres cas de fonctionnement à deux voies ont été constatés. Avant d'estimer l'impact d'un tel fonctionnement en terme de disponibilité et de sûreté, il faut établir une liste exhaustive de tous les cas où les deux voies fonctionnent simultanément.
3.2.2.l.Passage à l'état d'arrêt
Ce type de fonctionnement est utilisé pour passer les tranches à l'état d'arrêt à froid (lorsque les pompes et les échangeurs RRA doivent être refroidis).
La configuration du SEC est la suivante :
• une file avec une pompe SEC,
• l'autre file avec deux pompes SEC.
3.2.2.2.Température de rejet ou en Loire élevée
Afin que la température de rejet en Loire soit inférieure à 30°C, la consigne de conduite S.DIV.3 prévoit les actions suivantes (lorsque la température en Loire ou de rejet est trop importante) :
• mettre en service les files SEC/RRI de préférence en voie B,
• démarrer des quatre pompes SEN,
• démarrer des pompes SEC sur la file hors service,
• diminuer l'appoint CVF,
• diminuer les purges GV (le plus gros consommateur en terme d'énergie à évacuer),
• baisser la puissance en dernier recours.
Le retour d'expérience met en avant que le critère le plus pénalisant est la température de rejet. Cette situation se produit fréquemment sur le site de Saint-Laurent et plus généralement sur tous les sites en Loire. La Loire étant un fleuve peu profond avec des conditions d'étiage sévère, elle se réchauffe très vite.
La mise en service de la voie à l'arrêt est demandée lorsque la température en Loire dépasse 22°C ou lorsque la température des rejets dépasse 29°C. Le fonctionnement à deux voies permet dans ce cas d'éviter la baisse de charge et assure une meilleure disponibilité des tranches.
Une alarme calée à 29°C (et utilisant le capteur 0 KRS 001 MT) est retransmise en tranche 1. L'opérateur secondaire tranche 1 est le pilote de la procédure S.DIV.3. Cette procédure est applicable du 01/06 au 30/09.
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Le basculement de file sur la voie B permet de diminuer la température de rejet car le capteur 0 KRS 001 MT en raison de son implantation mesure principalement la température des rejets des voies A.
3.2.2.3.Hautes activités des rejets
En cas de hautes activités des rejets, une pré-dilution peut être effectuée pour diminuer l'activité mesurée à l'ouvrage de rejet en Loire. Ainsi, le démarrage de la file SEC à l'arrêt peut être demandé par le laboratoire de site. La durée de fonctionnement est égale à la durée de rejet et est donc très courte (quelques heures).
3.2.2.4.Fonctionnement en périodes "grands froids"
Le fonctionnement à deux files durant les périodes grands froids est effectif dès l'émission par le CRES de l'alerte "grand froids". La procédure de conduite temporaire demande qu'une pompe SEC de la file à l'arrêt pendant le quart de nuit de 02h à 05h.
Le démarrage de la file à l'arrêt pendant trois heures permet:
• de prévenir la prise en glace des tuyauteries de rejet (apport calorifique dû aux pompes),
• d'augmenter la vitesse de l'eau à la prise d'eau (donc de diminuer la formation de glace),
• d'apporter un supplément calorifique au système DVP.
Ainsi, ce type de fonctionnement assure la disponibilité des deux voies SEC lorsque les conditions extérieures défiabilisent les matériels (cf. E-N-S/FC/94/100 Analyse probabiliste et comparative de deux configurations différentes du SEC) ce qui diminue le risque de rentrée dans la procédure Hl : le basculement de file est possible.
3.2.2.5.Conclusion sur le fonctionnement à deux voies
Le dépassement de la température maximale en Loire peut conduire l'exploitant à baisser la charge voire à arrêter la tranche.
La procédure de conduite S.DIV.3 permet de diminuer le risque d'arrivée à de telles extrémités.
Parmi toutes les actions énoncées dans cette procédure (cf. paragraphe 3.2.2.2), la baisse des purges APG et le démarrage des pompes SEC de la file à l'arrêt restent les actions les plus efficaces pour respecter le critère de température.
Le fonctionnement à deux files SEC a déjà fait l'objet de remarques de la part du groupe permanent. Elles ont conduit à réaliser une modification du circuit SEN : ajout d'une quatrième pompe. Cette modification n'a pas permis de supprimer le fonctionnement à deux files, mais en a réduit la fréquence.
L'efficacité de la procédure S.DIV.3 peut se résumer par les chiffres suivants :
Nombre d'heures de dépassement de 30°C
Année 95 (pré S.DIV.3) 217
Année 96 (Application S.DIV.3) 12
Bien que difficilement mesurable, cette configuration a permis d'améliorer la disponibilité de la tranche. Il faut relativiser ces résultats qui peuvent être faussés par les manoeuvres inadaptées de l'exploitant qui en basculant les files sur les voies B fausse la mesure de température. Une modification de la mesure de la température de rejet doit être réalisée. Cette mesure doit être la moyenne des températures de rejets voie A et voie B. D'où la proposition d'implanter une autre sonde de température sur la voie B afin de réaliser la moyenne voie A et voie B.
Dans les périodes de "grands froids", ce type de fonctionnement est justifié car il assure la disponibilité des tranches et diminue le risque de perte totale de source froide par bouchage d'une tuyauterie principale.
D'un point de vue sûreté, l'étude E-N-S/FC/94/100 (Analyse probabiliste et comparative de deux configurations différentes du SEC) démontre qu'il n'y a pas de contre-indication d'origine fiabiliste qui empêche ce type de configuration dans la mesure où elle reste limitée à quelques jours par an. Comme cette condition est satisfaite par le site, le fonctionnement à deux files est acceptable.
Par contre, le fait d'exposer plus souvent les échangeurs à un encrassement aurait pour effet d'accroître le taux d'indisponibilité de ces derniers et de diminuer leur efficacité en cas d'APRP.
De plus, la réalisation de l'EP RRI 20 qui est le seul moyen pour garantir la disponibilité des échangeurs (capacité à faire face à l'APRP) n'est pas prévue après chaque fonctionnement à deux files.
Remarque : La procédure S.DIV.3 demande la réalisation de cet essai deux fois par semaine vers 17 heures (cas le plus pénalisant à Saint-Laurent pour les températures de la source froide). Rien de tel n'est prévu dans la consigne associée à la procédure S.DIV.2.
Bien que la réalisation systématique de l'essai EP RRI 20 soit superflue du fait des courtes durée de fonctionnement à deux files, il semble qu'à minima, un suivi par l'exploitant du delta P aux bornes de ces échangeurs est souhaitable. Ce suivi ayant
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pour objectif de s'affranchir d'un bouchage soudain avant et après chaque fonctionnement à deux files d'une part et entre deux fonctionnements à deux files d'autre part (ce suivi de delta P étant intégré aux procédures S.DIV.3 et S.DIV.2).
3.2.3. Cas des particuliers des états d'arrêt à froid
Pour l'état d'arrêt à froid normal, une pompe SEC et deux demi-échangeurs sont requis. Par contre pour l'état d'arrêt à froid pour intervention, deux configurations de la source froide sont possibles :
• une pompe SEC voie A et une pompe SEC voie B et RRI/SEC disponible sur la tranche voisine,
• deux pompes SEC voie A et voie B.
Pour l'état d'arrêt à froid pour rechargement, les configurations suivantes sont possibles (en fonction des sources électriques internes disponibles) :
• une pompe SEC voie A et une pompe SEC voie B,
• une pompe SEC voie A et RRI/SEC disponible sur la tranche voisine,
• deux pompes SEC voie A et deux pompes voie B.
La gestion des coeurs du site de Saint-Laurent est soumise à la gestion Garance. Cette gestion pose des problèmes de puissance résiduelle. Pour ne pas augmenter les durées d'arrêt de tranche, le site a demandé une dérogation pour pouvoir décharger le combustible alors que la puissance résiduelle est supérieure à 5,5 MWth. Pour pouvoir stocké dans la piscine PTR ce combustible, certaines précautions ont été prises par le site. Ces précautions concernent l'exploitation de la tranche voisine. En effet, les spécifications techniques prévoient le secours du refroidissement par le RRI/SEC de la tranche voisine.
Pour garantir le refroidissement des systèmes normaux associés à la tranche et de la piscine PTR de la tranche à l'arrêt, le nettoyage des échangeurs de la tranche qui reste en fonctionnement sont nettoyés juste avant l'arrêt. L'EP RRI 020 permet de garantir une capacité d'échange suffisante. Pendant l'arrêt, l'équipe de quart contrôle sur la tranche en arrêt que le delta P aux bornes des échangeurs qui doit rester inférieur à 1,8 bar. Cette limite permet d'assurer qu'il n'y a pas eu de bouchage soudain.
Sur l'autre tranche, un EP RRI 20 est effectué quotidiennement.
3.2.4. Analyse des essais périodiques
La liste des essais périodiques (fournie en annexe 2) vous décrit succinctement les contrôles qui sont effectués. La confrontation des procédures d'essai périodiques et des règles de d'essai avec les besoins de l'installation a permis de mettre en exergue certains manques.
• Le temps de fermeture du clapet au refoulement des pompes n'est pas contrôlé. Ce temps est important car il peut entraîner des coups de bélier dans les tuyauteries, ou désamorcer la pompe.
• Le contrôle de la fermeture du clapet AS G 010 VL (ultime secours des pompes AS G par les pompes SEC) sur perte SEC(delta P élevé aux bornes des échangeurs) n'est pas réalisable sur l'installation.
• Plus généralement, la simulation de l'alarme DEC SEC 008 AA "perte totale source froide" (définition cf.
paragraphe 2.2.3.5) sur delta P élevée aux bornes des échangeurs n'est pas réalisable en l'état. La logique de l'alarme est testée, mais pas la partie capteur.
• Le contrôle des performances des pompes SEC prévoit le contrôle des performances de la partie électrique et mécanique de la pompe. Le contrôle des performances hydrauliques n'est pas réalisé. Ce contrôle est primordiale pour juger de l'état de la pompe.
• L'essai EP RRI 020 qui garantit la capacité des échangeurs à faire face à l'APRP n'est pas prévu pour le fonctionnement aux basses eaux en Loire.
La modification de ces essais constitue la troisième partie du stage, vous trouverez les éléments au paragraphe 4.