Mesure du niveau d'eau borée dans une piscine de combustibles nucléaires usés
Rapport d'application | Nucléaire
- Renforcement de la sûreté du stockage des éléments de combustibles usés provenant de réacteurs à eau pressurisée
- Contrôle fiable des niveaux de liquide de refroidissement, pour éliminer efficacement la chaleur résiduelle et fournir un bouclier contre les irradiations
- Utilisation de transmetteurs de niveau radar à ondes guidées conçus et qualifiés pour les environnements irradiés
- Gestion des stocks d'eau améliorée et capacité de réaction en cas d'accident optimisée
Contexte
Le groupe EDF est le premier exploitant nucléaire au monde. En France, EDF exploite plusieurs centrales nucléaires, qui constituent la pierre angulaire de la sécurité énergétique du pays et soutiennent l'ambition de l'entreprise de parvenir à une énergie nette zéro à l'avenir. L'une de ces centrales est située à Tricastin, dans la région Auvergne-Rhône-Alpes.
Besoins de mesure
La manipulation des éléments de combustibles usés provenant des réacteurs à eau pressurisée (REP) nécessite une surveillance et un contrôle précis et fiables. Une fois épuisés, les éléments de combustibles sont retirés du réacteur et entreposés dans une piscine pour combustibles usés (Piscine BK). La piscine BK, située dans le bâtiment des combustibles (BK), est remplie d'eau borée. Cela permet de garantir que les éléments émetteurs de chaleur sont refroidis et correctement protégés de l'environnement, assurant ainsi la sécurité du personnel et des équipements voisins contre les irradiations. Le combustible usé ne peut être transporté vers les usines de retraitement qu'une fois sa chaleur résiduelle suffisamment dissipée. Le bore est ajouté à l'eau pour sa capacité à diminuer la réactivité du combustible nucléaire, renforçant ainsi la sûreté de l'ensemble de la centrale.
Pour garantir la sûreté, le niveau d'eau dans la piscine BK doit être constamment surveillé. À la suite de l'accident de Fukushima Daiichi, des mesures supplémentaires ont été mises en œuvre dans tout le secteur pour renforcer la sûreté des piscines BK. L'objectif principal de cette mesure est de maintenir le niveau d'eau dans la piscine BK et d'améliorer le temps de réponse en cas d'accident de perte de réfrigérant (LOCA). L'instrumentation doit respecter les réglementations nucléaires strictes en matière de résistance aux irradiations et être certifiée pour sa résistance aux séismes et aux accidents. Lors de récentes opérations de maintenance, il a été déterminé que les sondes de niveau existantes devraient être remplacées par des transmetteurs de niveau à la pointe de la technologie.
La solution KROHNE
L'opérateur nucléaire a opté pour le transmetteur de niveau POWERFLEX 2200 en raison de la vaste expérience de KROHNE dans le développement, la commercialisation et la maintenance d'instruments de process adaptés aux environnements nucléaires. Le radar guidé TDR a démontré son efficacité dans les applications liées aux piscines pour combustibles usés des centrales nucléaires.
Pour cette application, le radar guidé a été fourni avec une extension entre l’électronique et la sonde (S). Il est doté d'une sonde monocâble immergée dans l'eau borée de la piscine pour mesurer le niveau. La sonde est installée au bord de la piscine à l'aide d'un raccord à bride DN80. La sonde et la bride sont situées dans la zone nucléaire, tandis qu'un câble coaxial les relie à l'électronique placée dans la zone sûre, non irradiée. De là, les relevés sont transmis à la salle de contrôle.
Grâce à l'utilisation de matériaux spécifiques et à la conception modulaire du POWERFLEX 2200, l'opérateur a pu installer le convertisseur du radar guidé à distance, jusqu'à 100 m de la sonde. Cette configuration assure la protection du convertisseur contre l'exposition aux rayonnements.
Avantages pour le client
En mesurant de manière fiable et précise le niveau d'eau borée dans la piscine BK, le POWERFLEX 2200 assure que le combustible usé demeure entièrement immergé. Pour l’opérateur, cela contribue à renforcer la sûreté du process et la sécurité du personnel. L'appareil KROHNE est conçu pour continuer à fonctionner et à transmettre des données de mesure, même en cas d'accident de perte de réfrigérant (LOCA). Sa conception permet un fonctionnement à distance de l'électronique principale via le câble coaxial, éliminant ainsi toute intervention ou vérification manuelle dans des zones irradiées. Par conséquent, l'installation est entièrement conforme aux exigences de renforcement de la sûreté et aux retours d'expérience post-Fukushima.
En raison de sa conformité aux normes nucléaires internationales (ASME Section III, RCC-M par ex.), ainsi qu'aux réglementations, et de ses qualifications sismiques et accidentelles (conformément à IEEE Std 323, IEEE Std 344, RCC-E par ex.), le transmetteur de niveau radar guidé KROHNE est devenu un appareil standard dans l'industrie nucléaire et l'opérateur envisage désormais de le déployer dans toutes ses centrales.