3.2.1. Incendie
Des installations de la salle des machines et les transformateurs ne sont pas identifiés comme des ICPE, cependant certaines de ces installations présentent un risque d’incendie. D’autres installations présentant un risque d’incendie sont également retenues.
La combustion des produits entreposés dans les installations présentées peut aussi conduire à la formation de nuages toxiques (CO2, CO, NOx, …). Les installations pour lesquelles le risque d’incendie n’est pas prépondérant mais qui peuvent avoir un impact via les produits de combustions dégagés sont présentées sous le thème « dérive de nuage toxique suite à un incendie ».
Nota : lors de l’incendie d’hydrocarbures, les principaux produits de dégradation sont le CO et le CO2, les conséquences toxiques restent en deçà de celles envisageables lors de l’incendie de produits toxiques ou pouvant dégager des produits tels que NOx, produits corrosifs, ... Les stockages d’hydrocarbures (rubriques 143X) ne sont donc plus mentionnés dans le cadre du risque d’émission de fumées toxiques en cas d’incendie. Les produits entreposés sous la rubrique 1510 apparaissent en propre dans les rubriques 11XX (hydrazine en particulier).
3.2.2. Explosion sur place
Les installations et produits retenus pour le risque d’explosion sur place sont recensés sous le thème « explosion sur place (surpression) ».
L’alternateur alimenté en hydrogène présente un risque d’explosion sur place. Ce risque est couvert par l’analyse de sûreté du référentiel sur les explosions internes. Cette installation n’est pas retranscrite dans le tableau de synthèse 3.8 TAB 4.
3.2.3. Dérive de nuage toxique ou explosible
Les installations et produits retenus pour le risque de dérive de nuages toxiques ou explosibles sont recensés sous le thème « dérive de nuage toxique » et « dérive de nuage explosible (surpression) ».
3.2.4. Pollution chimique liquide
Dans un soucis de simplification, tous les produits chimiques liquides
sont retenus dans le cadre de cette étude, même si leur caractère toxique vis à vis de l’environnement n’est pas avéré. Les installations concernées sont regroupées sous le thème « pollution chimique liquide »
3.2.5. Emission de projectiles
Dans la salle des machines, le groupe turboalternateur est le seul composant suffisamment énergétique pour justifier une étude du point de vue missile. Les seuls projectiles énergétiques à prendre en considération proviennent des parties tournantes des corps basse pression de la turbine.
Les parc à gaz situées à l’extérieur des bâtiments peuvent conduirent aussi à l’émission de missiles.
L’ensemble des installations concernées est regroupé sous le thème
« émission de missile »
3.3. IDENTIFICATION DES SCENARII ENVELOPPES / LIGNES DE DEFENSE
L’agression est envisagée depuis l’installation citée dans la colonne
« installation » du tableau 3.8 TAB 4. Les colonnes FLA1, 2 et 3 de ce même tableau synthétisent les dispositions retenues (à la source ou sur l’INB/environnement) qui permettent d’écarter le risque ou de le rendre résiduel.
L’impact des ICPE de FLA1 et 2 n’est envisagé que sur FLA3 : l’agression des bâtiments IPS de FLA1-2 même où l’environnement ne rentre pas dans le cadre de ce rapport.
L’impact des installations de FLA3 est envisagé sur FLA1, 2 et 3.
Nota : Les quantités mentionnées dans le tableau 3.8 TAB 4 sont sous-entendues par tranche à l’exception de celles relatives aux installations communes.
3.3.1. Identification des situations de cumul de risques
Conformément à la démarche proposée au chapitre 3.2, l’identification des initiateurs est réalisée afin de déterminer les situations de cumul de risques possibles pour les différentes installations.
Pour chaque risque (incendie, explosion, dérive de nuage, pollution chimique liquide, missile), on vérifie l’absence de cumul avec d’autres risques par l’implication d’installations indépendantes (effet domino) et l’absence ou l’acceptabilité d’un mode commun (vis a vis d’une agression externe par exemple).
Nota : les risques d’agression externe tels que la chute d’avion ou liés à l’environnement industriel et aux voies de communication ne sont pas abordés ici : la probabilité de ces risques, estimée dans la section 8 du sous chapitre 3.3 du rapport de sûreté, est dans le domaine résiduel.
3.3.1.1. Risque incendie
Dans le cadre des études réalisées pour l’arrêté du 31/12/99, les conséquences d’un incendie d’hydrocarbure en fonction des tailles de nappes susceptibles d’être rencontrées sur un CNPE sont évaluées. Les flux thermiques dans les cas les plus pénalisants (absence de protection, feu de grandes nappes) ne remettent pas en
3.8 Sommaire du chapitre Sommaire général
cause l’intégrité de la structure des bâtiments situés au-delà d’une dizaine de mètres. Au-delà d’une vingtaine de mètres, les effets domino liés au flux thermique peuvent être considérés comme négligeables.
Le cumul d’un incendie externe et d’un incendie du parc à gaz HZ n’est pas envisageable compte tenu du casematage du parc par des voiles béton dont la tenue au feu est suffisante.
Aucun initiateur externe n’est identifié comme étant susceptible d’impliquer plusieurs installations dans un scénario de mode commun incendie dont les conséquences pourraient être supérieures à celles envisagées dans le cadre de l’accident enveloppe retenu.
Nota: le risque de dégagement de fumées toxiques ne conduit pas à un possible cumul d’agressions. Il n’est pas abordé ici.
3.3.1.2. Risque explosion
Un initiateur externe au stockage gaz (incendie) peut conduire à la mobilisation de tout ou partie des bouteilles dans un scénario d’explosion. Cependant, des dispositions sont retenues pour éviter l’agression du stockage gaz par un incendie externe (identification et traitement des éventuelles sources de flux thermique).
De plus, les dispositions constructives retenues pour le stockage gaz (casematage sur plusieurs faces) permettent de protéger le parc contre l’agression d’autres installations via onde de surpression ou l’émission de projectiles. Ceci permet d’éviter tout effet domino lié au risque d’explosion.
Aucun autre initiateur externe (type climatique, séisme, …) n’est identifié comme étant susceptible d’impliquer plusieurs installations dans un mode commun explosion.
3.3.1.3. Dérive de nuage toxique ou explosif
Aucun scénario de dérive de nuage toxique (hors incendie) n’est identifié.
Les dispositions retenues au titre du risque explosion (voir ci-avant) permettent d’éviter tout cumul d’agression vis-à-vis de la dérive d’un
nuage explosif.
3.3.1.4. Risque de pollution chimique liquide
De par la nature physique des produits (liquides), une défaillance sur une capacité n’entraîne pas l’agression d’une autre capacité ou d’une autre installation à « risque classique ».
Des initiateurs externes comme le séisme ou des agressions climatiques (grands froids) peuvent conduire à la défaillance de plusieurs capacités de produits liquides. Les rétentions ou les réseaux d’effluents ne sont généralement pas affectés par ces agressions, la récupération et le traitement des effluents peuvent être considérés comme intacts.
3.3.1.5. Risque de missile
Les scénarii d’émission de fragments de bouteilles sous pression sont envisagés uniquement pour les entreposages extérieurs (stockage gaz) : on considère que des missiles issus de bouteilles disposées à l’intérieur d’une installation perdront une part importante ou la totalité de leur énergie en traversant la paroi du bâtiment : elles ne peuvent donc agresser un bâtiment voisin. Pour les différents parcs à gaz extérieurs, les dispositions constructives et organisationnelles retenues permettent d’éliminer le risque d’émission d’un missile (notamment casematage sur plusieurs faces, limitation des sources d’agressions externes) pour la quasi-totalité des parcs de l’INB.
Pour les cas restant (SGZ et BAC) où un missile unitaire pourrait sortir du parc, l’implication d’une autre ICPE (la TAC ou transformateur HT/HJ) suite à son agression ne conduit pas à augmenter le niveau de risque pour les tranches existantes (cf. §3.3.1.1 sur l’incendie). Il n’y a pas de cumul de conséquences.
Aucun cumul avec d’autres agressions n’est envisageable. Le risque de mode commun suite à un initiateur externe est aussi écarté.
3.3.1.6. Synthèse
Les installations à risque identifiées au paragraphe 3.3 et susceptibles de conduire à des effets domino sont regroupées dans le tableau suivant.
Installation Risques Conséquences
SGZ FLA 2 Émission de missiles
Agression vers transformateurs HT/HJ
Agression de la TAC
Stockage gaz BAC Missiles Vers installation FLA1, 2
uniquement
Installation Risques Conséquences
Magasin REC Flux thermique et fumées
toxiques vers l’environnement
Aire TFA Flux thermique et fumées
toxiques vers l’environnement POE
Laverie
Salle des machines (FLA1-2-3) Station de pompage FLA1, 2. 3 Station de déminéralisation +
aire transit
Déchets huileux (bungalow huilerie)
BAC/BTE
incendie
Fumées toxiques vers l’environnement
3.3.2. Scénarii enveloppes identifiés
Le tableau suivant rappelle, les installations identifiées dans la démarche comme pouvant conduire à des conséquences sur l’environnement ainsi que les risques qu’elles génèrent.
Le paragraphe précédent ne permet pas d’identifier de scénario impliquant plusieurs installations (effet domino ou agression
commune) dont le cumul d’agression serait susceptible de porter atteinte à un bâtiment IPS ou entraîner des conséquences inacceptables au-delà des limites de site.
Compte-tenu des dispositions de protection à la source et du dimensionnement des bâtiments IPS aucune agression en provenance des installations classiques de FLA 1-2 (resp. FLA3) n’a de conséquence sur les bâtiments IPS de FLA3 (resp. FLA 1-2).
3.8 TAB 1 : INSTALLATIONS RETENUES, IDENTIFICATION DES INSTALLATIONS POUVANT ENTRAÎNER UN EFFET DOMINO
3.8 TAB 2 : INSTALLATIONS RETENUES, IDENTIFICATION DES RISQUES ET CONSEQUENCES
498
3.8
3.4. VERIFICATION ET CLASSEMENT
3.4.1. Incendie
Les conséquences d’un incendie en limite de site pour les installations retenues sont évaluées et donnent les résultats suivants :
Du point de vue du flux thermique, le scénario d’incendie de l’aire TFA correspond au cas le plus pénalisant pour les personnes du public par rapport à la charge calorifique disponible et par rapport à la localisation de l’aire (sur le plateau) : le magasin REC est un bâtiment fermé situé en retrait vis à vis de la clôture.
On postule un incendie généralisé d’une surface maximale de 800 m2sur l’aire. Cette surface correspond à la surface maximale des rétentions d’huile présentes sur l’aire. Au-delà de 69 m, le flux surfacique est inférieur à 3 kW/m2. La clôture de l’INB est située au plus près de l’aire TFA à environ 160 m.
Du point de vue des conséquences toxiques, l’incendie d’une nappe d’hydrazine dans le POE constitue un des scénarii les plus pénalisants avec l’incendie de la laverie. Les conséquences toxiques en limite de site restant très inférieures au Seuil des Effets Irréversibles, ces scénarii sont donc acceptables. La protection apportée par la falaise n’a pas été valorisée au travers des calculs.
L’évaluation des conséquences démontre la suffisance des lignes de défense vis à vis du risque incendie : les conséquences d’un incendie dans une des installations non nucléaires du site restent inférieures aux seuils de dégradation d’une fonction de sûreté ou d’impact sur la population en limite de site.
Le risque incendie sur un site nucléaire représente le risque prépondérant. La probabilité d’occurrence d’un incendie peut donc être estimée comme « moyenne ». En cas d’incendie, il n’y a pas de conséquence au delà de la limite du site. Le nombre de personne exposée en cas d’incendie (SEI) est donc inférieur à 1 ; le niveau de gravité est qualifié de « modéré » au sens de l’arrêté du 29/9/2005 [3]. Dans le cas d’une agression sur un bâtiment IPS, le niveau de gravité peut être fixé de même à « modéré » compte tenu des distances et des protections effectives par les voiles des installations Le classement en couple probabilité - gravité est donc pour tous les cas : moyen – modéré.
3.4.2. Explosion sur place
Différents calculs suivant les produits (hydrogène, acétylène) ont été menés, le scénario le plus pénalisant est la fuite puis l’explosion d’un nuage d’acétylène, produit le plus réactif, dans un milieu confiné (au milieu du cadre de transport). La distance au-delà de laquelle la surpression est inférieure à 50 mbar est de 21 m. L’explosion d’un nuage d’hydrogène dans les mêmes conditions génère une onde de surpression de 50 mbar à une distance de 19 m.
L’explosion d’un nuage de propane suite à la rupture complète d’une bouteille conduit à un BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion), boule de feu intense et brève dont les conséquences les plus importantes sont localisées à proximité du lieu d’allumage du nuage et sont dues au flux thermique. La distance d’impact du flux thermique est de 12 m.
Les conséquences d’une explosion dans le parc à gaz sont sans impact pour la population en limite de site. Elles restent localisées à proximité du parc à gaz.
Le risque d’explosion de bouteilles sous pression peut être considéré comme résiduel. En cas d’explosion, il n’y a pas de conséquence au-delà de la limite du site. Le nombre de personne exposée en cas d’explosion (SEI) est donc inférieur à 1 ; le niveau de gravité est qualifié de « modéré » au sens de [3]. Dans le cas d’une agression sur un matériel de sûreté, le niveau de gravité peut être fixé de même à « modéré » compte tenu des protections effectives mises en place sur les installations
Le classement en couple probabilité - gravité est donc pour tous les cas : résiduel – modéré.
3.4.3. Dérive de nuage toxique ou explosible
Dans le cas de dérive d’un nuage explosible, les conséquences ont été évaluées. Le scénario le plus pénalisant est constitué par la dérive d’un nuage de propane suite à la fuite d’une bouteille. Pour ce scénario, la distance d’impact d’une surpression de 50 mbar est de 5,8 m. Dans les mêmes conditions de dispersion, la fuite et l’allumage d’un nuage d’acétylène génère une onde de surpression de 50 mbar à une distance de 1,6 m.
Les conséquences de la dérive d’un nuage explosible et de son explosion ne dépassent pas les limites du parc à gaz : il n’y a aucune conséquence pour des matériels IPS ou des personnes du public en limite de site.
De plus, il n’a pas été identifié de scénario de dérive de nuage toxique.
De même que précédemment le classement en couple probabilité – gravité est : résiduel – modéré.
3.4.4. Pollution chimique liquide
Sur l’ensemble des installations il existe un réseau de récupération et de traitement des effluents. Les aires extérieures et bâches de stockages sont conçues de telle manière à pouvoir collecter les fuites d’effluents (pentes, caniveaux de récupération, réseaux de traitement). Par ailleurs, les hydrocarbures sont entreposés dans des cuves doubles enveloppes ; des rétentions sont placées dans les zones de chargement et dépotage.
Enfin, il n’y a pas de nappe phréatique sous le site de Flamanville : même en cas de pollution hypothétique, la potabilité de l’eau est conservée.
Compte tenu de l’absence de risque à court ou long terme pour les personnes du public le risque de pollution chimique liquide peut être écarté. Le classement en couple probabilité – gravité proposé est résiduel – modéré.
3.4.5. Emission de missile
Cas des bouteilles sous pression
Le risque d’émission de missile suite à l’explosion de bouteilles sous pression peut être considéré comme résiduel. Compte tenu des dispositions de protection à la source sur les parcs ou de la protection naturelle apportée par la falaise. Le nombre de personne exposée en cas d’émission de missile peut être estimé inférieur à 1;
le niveau de gravité est qualifié de « modéré » au sens de [3]. Dans le cas d’une agression sur un matériel de sûreté, le niveau de gravité peut être fixé en dessous de « modéré » compte tenu des protections effectives mises en place ou du dimensionnement du génie-civil des bâtiments IPS.
Le classement en couple probabilité - gravité est donc pour tous les cas : résiduel – modéré.
Cas du groupe turbo alternateur
Dans la salle des machines, le groupe turbo alternateur est le seul composant suffisamment énergétique pour justifier une étude du point de vue missile. Les seuls projectiles énergétiques pris en considération proviennent des parties tournantes des corps basse pression de la turbine.
Les deux causes possibles d’émission de projectiles de grande énergie sont la rupture ductile en survitesse et la rupture fragile à vitesse nominale.
• rupture ductile
La rupture ductile se produit quand le groupe atteint la vitesse maximale que peuvent supporter les rotors sains sur le plan métallurgique.
Le bon comportement du rotor et des ailettes pour des survitesses allant de 150% à 200% de la vitesse nominale est pris en compte dans les exigences de conception.
La protection contre les survitesses s’appuie d’une part sur une haute fiabilité des organes d’admission et sur la surveillance de ces organes, et d’autre part sur la haute fiabilité des chaînes de
Sommaire du chapitre Sommaire général
protection contre les survitesses et le dispositif de hiérarchisation du déclenchement qui en réduit encore le risque de montée en survitesse.
• rupture fragile
Le seul processus susceptible de propager un défaut dans la masse d’un disque est la fatigue oligocyclique développée lors des cycles de démarrage-arrêt du groupe. Ce risque est pris en compte d’une part par des contrôles de fabrication qui ne tolèrent aucun défaut d’une taille supérieure à une limite fixée en prenant des marges très importantes par rapport au défaut critique, et d’autre part par le fait que le nombre de démarrages, d’incidents de survitesse que peuvent supporter les disques est très important par rapport à la fréquence observée.
Par ailleurs les critères et les choix de conception sont tels que les sollicitations en fonctionnement normal ne peuvent pas générer de nouveaux défauts comme des défauts dus à la fatigue, à la corrosion sous contrainte, à l’érosion ou à la corrosion.
En conclusion, la conception mécanique de la turbine et les dispositions concernant le contrôle en exploitation permettent de ne pas retenir le risque d’émission de projectiles. Par ailleurs, des dispositions sont prises pour assurer la protection de la turbine par des circuits redondants de détection de défaut et de déclenchement de la turbine.
Tous ces éléments permettent de démontrer que l’émission d’un missile turbine est de probabilité négligeable.
Des dispositifs de conception et d’exploitation similaires conduisent aux mêmes conclusions sur les tranches 1 et 2.
Néanmoins, en considérant de manière conservative une probabilité d’émission d’un missile turbine cohérente avec la RFS I 2b, le risque lié à la chute d’un missile provenant de la turbine de la tranche 3 de Flamanville sur une zone d’habitation est en ordre de grandeur inférieur d’une décade au risque de chute d’avion. Cette estimation place la probabilité du risque lié au missile turbine bien en dessous de la catégorie « résiduelle » telle qu’entendue au sens de la référence [3] : aucun classement en couple probabilité – conséquence n’est donc affecté au risque de missile turbine.
3.5. CONCLUSION
A l’intérieur du site, l’identification des installations présentant des risques « classiques » pour les matériels de sûreté ou les populations en limite de site est réalisée sur la base du recensement des activités et produits utilisés au sein de ces installations.
L’analyse des risques présentés par ces installations (incendie, explosion, dérive de nuage toxique ou explosif, pollution chimique liquide, émission de projectiles), tenant compte des dispositions mises en place pour en réduire l’occurrence ou la gravité, conduit à n’identifier aucun scénario susceptible de conduire à des conséquences à l’intérieur comme à l’extérieur des limites du site.
Le placement des différents risques, suivant le couple probabilité / gravité est présenté sur le graphique ci-dessous.
Probabilité d’occurrence (sens croissant de E vers A)
Gravité E D C B A
Désastreux Catastrophique
Important Sérieux Modéré
Dérive de nuage explosion sur place
missiles / pollution
Incendie
Légende :
Zone blanche : domaine acceptable Zone grise : domaine susceptible d’évolution zone noire : domaine inacceptable
Dans ces conditions, le risque lié aux installations à risques dits
"classiques", est maîtrisé.
Dans ces conditions, le risque lié aux installations à risques dits
"classiques", est maîtrisé.
[1] Courrier DGSNR-SD2 n° 0989/2004 Question n° 1.
[2] Ministère de l’aménagement du territoire et de l’environnement Gestion des sites (potentiellement) pollués.
[3] Arrêté du 29 septembre 2005 modifiant l’arrêté du 10 mai 2000 modifié relatif à la prévention des accidents majeurs impliquant des substances ou des préparations dangereuses présentes dans certaines catégories d’installations classées pour la protection de l’environnement soumise à autorisation – Ministère de l’écologie et du développement durable.
3.8 TAB 3 : TABLEAU PROBABILITE – GRAVITE POUR LES RISQUES « CLASSIQUES »