Risques conventionnels

z Risques recensés

Les principaux risques conventionnels à prendre en considération au cours du processus de stockage [46] sont le risque d’écrasement de personnes consécutif à une chute de charges, une chute de blocs en galeries, une chute d’objets en puits, le risque d’écrasement par un équipement (coincement par un mobile au cours d’une opération de maintenance en puits …), le risque de heurt par un engin, le risque de collision entre engins, le risque de chute lié à des travaux en élévation (notamment en puits), le risque d’électrisation et le risque d’incendie.

Les risques inhérents à l’ambiance de travail (bruit, poussières, gaz carbonique et monoxyde de carbone émis par les engins…) qui se distinguent des risques précédents par leur effet à plus ou moins long terme doivent aussi être contrôlés et maîtrisés, notamment dans les installations souterraines.

Les autres risques recensés ne revêtent pas la même importance. Parmi ceux-ci, deux risques associés à une perte temporaire de la ventilation dans les installations sont à noter. Il s’agit du risque d’explosion liée à l’émission de gaz explosifs en faible quantité par certains colis de déchets B (B2, B5) qui apparaît peu vraisemblable compte tenu des débits de ventilation prévus dans les installations qui assureront la dilution de ces gaz. Toutefois, ce risque a fait l’objet d’une étude particulière pour conforter cette analyse. Le risque associé à la présence de colis exothermiques (colis C et CU) est également à mentionner même si les températures au niveau de l’enveloppe métallique des hottes qui les transportent ne dépasseraient pas une trentaine de degrés et ne pourraient pas entraîner de brûlures pour le personnel.

z Mesures de réduction de risques

La réduction des risques repose d’abord sur la prévention avec un choix d’équipements et d’engins adaptés, fiables, munis de toutes les sécurités nécessaires et bien entretenus ainsi que sur la formation du personnel, la sensibilisation aux différents types de risques encourus, le respect des procédures et des règles de circulation, le port d’équipements de protection individuelle²⁴.

Dans les installations souterraines, la mise en place de protections physiques (notamment pour les travaux en puits), l’utilisation d’engins dont les postes de commande sont en retrait de la zone du front du chantier, l’équipement des réseaux de sécurité des chantiers (réseau d’eau incendie, réseau de communication…) au fur et à mesure de leur progression contribuent aussi à réduire les risques encourus par le personnel.

Parmi tous les risques évoqués, le risque d’incendie se distingue des autres par le fait qu’il peut avoir des conséquences collectives et nécessite des dispositions spécifiques d’évacuation pour les personnes.

Dans les installations de surface, les risques d’incendie apparaissent limités : les armoires électriques (ou électroniques) apparaissent comme la principale source d’ignition possible. Les mesures de

24 Parmi ces équipements individuels, on peut citer les chaussures de sécurité, les casques anti-bruit, les masques anti-poussières, les

prévention, de détection et de limitation des conséquences d'un incendie qui seraient retenues répondraient au Code du travail et suivraient les Règles fondamentales de sûreté RFS I.4.a [47] et RFS II.2 [48]. Il serait aussi tenu compte du retour d’expérience d’installations nucléaires présentant des fonctions analogues à celles mises en œuvre dans les installations du stockage. Les principales dispositions concernent le choix de matériaux non propagateurs d'incendie, la limitation de la charge calorifique des locaux (liée au choix de la manutention par pont roulant ou engin électrique), la sectorisation des locaux à risques d'incendie, la stabilité au feu des éléments porteurs. L’installation de systèmes de détection incendie, la maîtrise de la ventilation avec un système d’extraction des fumées et l’existence de circuits d’évacuation (avec des dégagements protégés en surpression, des sas de non enfumage…) participent également à la sécurité des personnes.

Dans les installations souterraines, les principes adoptés sont un système de ventilation permettant l’extraction des fumées et l’existence de liaisons entre galeries adjacentes favorisant l’évacuation des personnes. Il est plus difficile de faire référence à d’autres installations existantes (tunnels de circulation, mines souterraines) car les solutions apportées sont liées à la configuration de chaque installation.

z Synthèse

Un bilan de l’analyse (voir Tableau 4.2-1) est présenté par type d’activité (construction, exploitation, fermeture). La conduite de travaux associés à un retrait éventuel des colis de stockage a également été envisagée.

Ce tableau permet de tirer les enseignements suivants :

- l’analyse ne montre pas de différences notables quant à la nature des risques entre les différentes activités de construction, d’exploitation et de fermeture, voire de retrait des colis²⁵ ;

- les principaux risques recensés qui correspondent à des risques classiques pour lesquels les mesures de prévention sont connues ne nécessitent pas d’études particulières à ce stade des études ;

- un complément d’études est en revanche justifié s’il s’agit d’un risque spécifique à l’activité du stockage, comme c’est le cas pour le risque d’explosion associé à certains colis de déchets B (voir paragraphe 4.3) ou s’il a une influence importante sur la conception des installations du stockage et de ses équipements, comme c’est le cas pour le risque d’incendie dans les installations souterraines (voir paragraphe 4.4).

25 Les risques qui seraient liés à un éventuel retrait des colis ne se distingueraient pas non plus des risques identifiés car les techniques et équipements propres à ces travaux seraient très similaires à ceux utilisés durant les activités d’exploitation. .

Exploitation

Incendie (souterrain)

x x x x x

Pollution et nuisances Tableau 4.2-1 Bilan relatif aux principaux risques conventionnels associés au processus de

stockage 4.2.2.2 Risques radiologiques

Les risques de nature radiologique (risques d’exposition externe, risque d’exposition interne, voire risque de criticité) susceptibles d’être rencontrés au cours du processus de stockage pourraient être associés à des défauts de protection radiologique, à des interventions à proximité d’une source radioactive ainsi qu’à un incendie ou une chute affectant les colis de déchets.

Compte tenu de leur spécificité, ces risques sont analysés individuellement en mettant l’accent sur les mesures de réduction de risques envisagées.

z Défaut de la protection radiologique assurée par les portes, trappes et hublots des cellules, les hottes de transfert, les operculaires des alvéoles C et CU, les fermetures des alvéoles B

Ces événements pourraient résulter, par exemple, d’un jeu entre parties mobiles non conforme au dimensionnement initial. Les mesures à prendre vis-à-vis de ce risque seraient un programme de maintenance spécifique de ces parties mobiles associé à une surveillance par des détecteurs d’irradiation au niveau des cellules, des hottes de transfert et des alvéoles de stockage.

z Défaut de protection radiologique au cours d’une intervention

Le dysfonctionnement d’un équipement peut conduire à son immobilisation alors qu’il est utilisé pour porter ou manipuler un colis (colis primaire ou colis de stockage) et nécessiter l’intervention du personnel de maintenance pour dépanner l’équipement concerné. Cette situation entraînerait l’exposition externe du personnel si celui-ci était amené à opérer à proximité de la source irradiante.

Les mesures préventives seraient les mesures classiquement retenues dans les Installations nucléaires de base (INB) en exploitation, à savoir une maintenance adéquate des équipements utilisés et la redondance de certains constituants (motorisation…).

Pour les interventions sur des équipements en cellule, l’existence de moyens de secours permettant de déposer le colis et de ramener l’équipement à vide dans son local de maintenance empêcherait tout risque d’exposition pour les personnes. Dans ce dernier cas, il faut cependant s’assurer qu’il n’y a pas de dysfonctionnement du système de fermeture de la zone irradiante de la cellule²⁶ en procédant à un contrôle préalable du niveau d’irradiation dans le local de maintenance avant toute intervention.

z Incendie dans une cellule des installations de surface

Un incendie en cellule de fabrication des colis de stockage aurait une puissance thermique peu importante, compte tenu de la faible charge calorifique des équipements installés.

La conception des installations en tenant compte de l’expérience des INB avec une limitation des charges calorifiques présentes et la mise en place éventuelle d’écrans thermiques autour de certains équipements devraient permettre de limiter la puissance et l’extension d’un incendie afin qu’il ne puisse affecter les colis et avoir des conséquences radiologiques.

z Incendie d’un engin de transport ou de manutention des colis de déchets

L’incendie du véhicule porteur des emballages (contenant les colis primaires provenant des producteurs de déchets), de l’engin porteur de la hotte (contenant des colis de stockage) ou de l’engin de manutention des colis B en alvéole de stockage pourrait avoir des conséquences radiologiques qui s’ajouteraient aux conséquences directes de l’incendie (voir paragraphe 4.4).

En surface, dans le cas du véhicule porteur des emballages, celui-ci ressort du local de réception des colis dès que l’emballage a été déposé, ce qui limite la présence du principal initiateur du risque. De plus, l’emballage de transport est conçu pour résister à un incendie de 800 °C pendant 30 minutes suivant les normes de transport [49].

Dans les installations souterraines, l’engin porteur de hotte, comme l’engin de mise en place des colis B en alvéole de stockage, ne sont connus que de manière simplifiée à ce stade de l’étude et il n’y a pas de référence correspondante. Il a donc été nécessaire de faire des simulations en faisant des hypothèses sur les puissances thermiques en jeu et la nature des échanges au cours de l’incendie. Ces études sont développées dans les paragraphes 4.5 (engin porteur de hotte) et 4.6 (engin de manutention des colis B).

26 Le système usuellement retenu consiste à asservir l’ouverture du local de maintenance avec la fermeture de la cellule irradiante et, si possible, de localiser la zone de maintenance à l’écart du champ de rayonnement potentiel des sources radioactives présentes dans la cellule.

z Chute d’un colis primaire dans les installations nucléaires de surface

La manutention des colis primaires pourrait être la cause de leur chute et de leur endommagement.

Les conséquences envisageables seraient une ouverture d’un (des) colis primaire(s) et une dispersion de matières radioactives dans les installations, puis dans l’environnement, via les circuits d’extraction d’air. Une chute pourrait aussi entraîner la mise en suspension d’une contamination surfacique du colis qui aurait échappé aux différents contrôles (voir paragraphe 4.1.1.4).

Les mesures de prévention sont spécifiques à chaque équipement. Il s’agit de dimensionner les organes des équipements par rapport à des sollicitations supérieures à celles attendues, d’assurer une redondance de certains composants et de concevoir des dispositifs intrinsèquement sûrs en cas de dysfonctionnement (par exemple, le maintien en position fermée du grappin en cas de défaut d’alimentation électrique). La formation du personnel et la maintenance ont également une grande importance vis-à-vis de ce risque. De plus, le procédé mécanique mis en œuvre doit privilégier la manutention des colis à une faible hauteur inférieure à leur hauteur de résistance à la chute.

La mesure de protection pour s’affranchir d’un éventuel relâchement de matières radioactives serait l’installation d’une filtration sur le circuit d’extraction d’air des cellules de réception des colis primaires et de préparation des colis de stockage.

Cette mesure se justifierait en particulier pour certains colis primaires B, comme le colis de boues bitumées, qui n’est pas totalement à l’abri d’une défaillance du sertissage de son couvercle et de son ouverture en cas de choc.

Il en serait de même pour les locaux de réception d’assemblages de combustibles usés nus dont la chute lors des opérations de manutention nécessaires jusqu’à leur conditionnement pourrait entraîner une rupture de la gaine des crayons combustibles. Les principales dispositions de gestion de ce risque pourraient être similaires à celles retenues pour le déchargement à sec de ce type de combustibles en usine de retraitement (atelier T0 de Cogema à La Hague).

z Chute d’un colis B au moment de sa mise en stockage²⁷

L’utilisation de l’engin avec transport du colis en position basse tout au long de l’alvéole limite le risque de chute à la phase de levage et de mise en place du colis à son emplacement de stockage. Au cours de cette opération, une erreur de repérage de la position attendue du colis à stocker, ou un dysfonctionnement du système de levage de l’engin utilisé pourrait être la cause d’une chute d’une hauteur de 4 à 6 mètres, pour les colis placés sur le plus haut niveau des empilements.

Plusieurs dispositions sont envisagées pour limiter l’occurrence de ce risque et ses conséquences : - la procédure de stockage, avec une mise en place d’une rangée de colis posés sur le sol, puis celle

des colis de la deuxième couche et ainsi de suite, limite le risque au seul basculement latéral du colis ;

- le contrôle du cycle de mise en stockage des colis (cycle validé pas à pas par l'opérateur, contrôle visuel au moyen de caméras) et une vérification préalable de la position de stockage en adéquation avec la cartographie de l'alvéole devraient éviter toute erreur de positionnement au moment de la pose du colis ;

- le choix d’un engin conçu pour avoir une bonne stabilité (voir paragraphe 9.3 du tome

« architecture et gestion du stockage géologique » [22]) dans toutes les positions de la charge et, sur le système de levage, des dispositions telles que des freins et capteurs de sécurité, la redondance de différents constituants du système de levage, une alimentation électrique doublée, un dispositif pour affaler la charge en cas de détection d’anomalie devraient permettre de prévenir le risque de chute. Ces différents dispositifs devraient être contrôlés régulièrement ;

- les colis de stockage assurent en cas de chute une protection des colis primaires contenus.

27 Les procédés envisagés pour la mise en alvéole des colis C et CU (voir paragraphe 9.3 du tome architecture [22]) nécessitent une hauteur

Afin de quantifier les déformations subies par les colis de stockage en cas de chute et examiner quelles en seraient les conséquences, une première approche a été de faire une étude de simulation pour vérifier la tenue des colis à la chute (voir paragraphe 4.8). Il a été prévu de valider ces résultats par des essais de chute de colis de stockage B2 et B5 à échelle réelle au cours de l’année 2005.

z Dérive incontrôlée ou chute de la cage chargée de la hotte de transfert du colis de stockage B, C ou CU dans le puits²⁸

L’expérience acquise dans les mines sur ce type de transport et l’ensemble des mesures de prévention et de contrôles sont tels qu’une chute de la cage est un événement dont la vraisemblance est extrêmement faible²⁹ [50].

Les mesures de prévention de ce risque concernent aussi bien la conception de l’équipement (dispositifs indépendants de freinage sur la poulie motrice, faisceau de câbles de suspension de la cage indépendants³⁰,…) que les procédures de maintenance, de contrôle et de fonctionnement. Il pourrait être envisagé d’ajouter à ces mesures un système anti-chute de la cage pour avoir un système de sécurité supplémentaire indépendant du système de contrôle-commande de la cage. Le principe de ce système serait d’utiliser des câbles suspendus dans le puits comme câbles de freinage sur lesquels la cage pourrait se bloquer en cas de survitesse. Pour limiter les contraintes subies par ces câbles au moment de leur sollicitation, ceux-ci seraient reliés à des amortisseurs d’énergie qui pourraient dissiper une grande partie de l’énergie cinétique liée au mouvement de la cage.

Les mesures qui limiteraient les conséquences mécaniques d’une dérive ou d’une chute de la cage en puits seraient de deux types :

- un système de freinage de fin de course, d’un type similaire à ce qui est installé réglementairement en mine quelques mètres en dessous de la recette fond, permettrait d’arrêter une cage dépassant son niveau d’arrêt, si sa vitesse ne dépassait pas 10 m/s environ. Il répond au cas d’une dérive de la cage liée à un dysfonctionnement du freinage au moment de son arrivée à la recette ;

- pour des vitesses supérieures à 10 m/s, un amortisseur de chute constitué par un matériau de type

« nid d’abeille » et placé en partie inférieure du puits aurait l’avantage d’être un système passif capable d’absorber des niveaux d’énergie importants. Des tests en laboratoire ont permis de caractériser le comportement de ce matériau pour des impacts à vitesse élevée (voir Figure 4.2-2).

28 D’autres cas de chute ont été envisagés avec la chute directe de l’engin porteur de hotte dans le puits (la cage n’étant pas en position) ou la chute de la hotte à travers le plancher de la cage (suite à un choc ou à une faiblesse de sa structure). L’identification de ces deux cas, qui apparaissent encore moins vraisemblables que le précédent [50] servent surtout à justifier le renforcement de mesures de prévention, sur les accès à la cage, et sur le contrôle régulier de l’état du puits et de la cage.

29 En Allemagne, une étude faite pour le projet de stockage de déchets radioactifs de Gorleben [50] estime, pour une installation comparable, que la probabilité d’une chute de cage en puits est de 5.10^-7/an (pour 5 000 heures de fonctionnement annuel).

30 L’étude actuelle prévoit un système avec 10 câbles de suspension indépendants permettant le transport de charges d’une centaine de tonnes. Il y a arrêt en cas de rupture d’un seul câble, ce qui rend la rupture en cascade de l’ensemble multi-câbles improbable.

Figure 4.2-2 Test d’écrasement d’un matériau « nid d’abeille » (vitesse d’impact de 200 km/h)

Ces différentes mesures sont illustrées par la Figure 4.2-3.

La quantification de l’effet de l’amortisseur d’énergie sur les colis transportés dans la cage a nécessité des études de simulation développées dans le paragraphe 4.7. Elles permettent de constater qu’au moment de l’impact, l’amortisseur et la cage absorberaient la majeure partie de l’énergie. La structure métallique de la hotte de transfert serait déformée mais ne montrerait pas d’ouverture. Les colis primaires devraient rester intègres, même si dans le cas des colis B, l’enveloppe béton de leur colis de stockage serait endommagée.

Cependant, compte tenu des incertitudes liées au déroulement de la chute de la cage dans le puits qui ne seraient pas couvertes par les études de simulation évoquées précédemment, des scénarios de relâchement de matières radioactives ont été également envisagés dans le paragraphe 4.7 afin d’obtenir un ordre de grandeur des conséquences radiologiques de la chute et de s’assurer qu’il existe des moyens techniques permettant, le cas échéant, d’en limiter l’impact à un niveau acceptable pour l’environnement.

Avant impact Après impact

Canon à air comprimé

« Nid d’abeille »

Projectile 10 cm

6 cm

Figure 4.2-3 Schéma des dispositifs de réduction de risque envisagés vis-à-vis du transfert de colis en puits

z Risque de criticité associé à la chute de la cage chargée de la hotte de transfert d’un colis de combustibles usés dans le puits

Un scénario de chute de la cage chargée de la hotte avec un colis de combustibles usés, qui associerait un endommagement grave de ce colis (modification de sa géométrie interne, ruptures et rapprochements des faisceaux de combustibles…) et une arrivée d’eau, pourrait conduire à un risque de criticité.

Compte tenu des mesures envisagées vis-à-vis du risque de chute en puits, un tel niveau d’endommagement du colis n’apparaît pas vraisemblable. Cependant, une précaution supplémentaire serait de s’assurer de l’absence d’eau (ou d’un autre fluide hydrogéné) dans le puits pour s’affranchir totalement de ce risque. Cela consisterait à interdire de placer des canalisations dans le puits de descente des colis tout en disposant en plus d’un système d’évacuation de l’eau en fond de puits.

Les autres situations dangereuses envisagées [45] n’apparaissent pas pouvoir induire un risque de criticité.

z Synthèse

Un bilan de l’analyse (voir Tableau 4.2-2) est présenté par type d’activité (construction, exploitation, fermeture). La conduite de travaux associés à un retrait éventuel des colis de stockage a également été envisagée.

Ce tableau permet de tirer les enseignements suivants :

- l’analyse ne montre pas de différences notables quant à la nature des risques entre l’activité de mise en stockage et celle de retrait des colis. Les opérations liées à un éventuel retrait des colis

- l’analyse ne montre pas de différences notables quant à la nature des risques entre l’activité de mise en stockage et celle de retrait des colis. Les opérations liées à un éventuel retrait des colis