Le Centre Technique France

Le Centre Technique
France
AREVA offre des solutions pour produire
de l’électricité avec moins de CO2
Leader mondial du nucléaire
Un modèle intégré unique, de l’extraction du minerai
d’uranium jusqu’au recyclage du combustible
nucléaire usé, en passant par la conception de
réacteurs et les services associés.
Acteur majeur dans les énergies renouvelables
Un portefeuille d’activités diversifiées : l’éolien offshore,
les bioénergies, le solaire thermique à concentration,
l’hydrogène et le stockage de l’énergie.
Aujourd’hui, le monde a besoin de 2 fois plus d’énergie
avec 2 fois moins de CO2
Recherche et Innovation :
au cœur des activités d’AREVA
Une demande de plus en plus forte, de moins en moins de ressources naturelles et trop d’émissions
de gaz à effet de serre… L’équation qui régit le futur énergétique de la planète est simple à énoncer.
Elle est beaucoup plus complexe à résoudre, car elle doit intégrer tous les maillons de la chaîne
énergétique, de la production à la distribution.
Pour contribuer à relever
ces défis, AREVA innove
constamment
Au sein du Groupe AREVA, la structure
Recherche & Innovation est commune à toutes
les entités. Cette organisation assure une vision
transversale indispensable pour concevoir les
nouvelles technologies qui répondent aux enjeux
énergétiques et environnementaux actuels et
futurs : économiser les ressources naturelles,
minimiser les déchets ultimes, augmenter l’efficacité
énergétique, garantir la sûreté et la fiabilité des
systèmes, tout en réduisant les coûts, et prolonger
la vie des installations.
La troisième génération de réacteurs entre dans
une phase très active de commercialisation, mais
déjà AREVA s’implique dans des programmes de
R&D sur les réacteurs de quatrième génération,
notamment aux côtés du CEA, dans des projets
de recherche sur les réacteurs à neutrons rapides
refroidis au sodium.
Notre groupe est
leader mondial dans
des métiers de
haute technologie.
Pour maintenir notre
leadership, nous
devons inventer
dès aujourd’hui les
technologies de
demain.
Principaux axes de R&D
au sein du groupe
Sûreté
Réduction des coûts
Minimisation du volume
des déchets ultimes
Economie des ressources
naturelles
Préparation des futures
générations de systèmes
nucléaires
Chiffres de la R&D
au sein d’AREVA*
1000
Plus de
collaborateurs
70 à 80
brevets déposés chaque année
816
millions d’euros
investis, soit 9,6 % du C.A.
1000
Plus de
inventions répertoriées
* Chiffres 2009
3
Le Centre Technique AREVA :
5 pôles d’expertise en France et en Allemagne dédiés au développement
de nouvelles technologies et services nucléaires, pour les centrales existantes
et les réacteurs de demain.
Karlstein
Composants et systèmes
de contrôle nucléaire
Essais hydrauliques
à grande échelle
Chalon/Saint-Marcel
Technologie du soudage
Karlstein
Erlangen
Chalon/
Saint-Marcel
Le Creusot
Mécanique des fluides
et des structures
Corrosion / Chimie
Fusion
Le Creusot
Montpellier
Erlangen
Ingénierie et essais des
matériaux
Radiochimie, chimie
analytique, mesure des radiations, cellules chaudes
Hydraulique thermique et
dynamique des fluides
Montpellier
Technologie des énergies
nouvelles et environnement
Anticipation
4
Flexibilité
Satisfaction clients
Des solutions toujours plus innovantes
et performantes pour nos clients
AREVA développe continuellement des programmes de recherche et développement portant sur
les technologies clés des réacteurs à eau sous pression et à eau bouillante, leur conception et leur évolution
vers les nouveaux modèles de réacteurs.
Grâce à son Centre Technique, réparti sur 5 sites en France et en Allemagne, AREVA dispose de moyens
propres de recherche et d’essais à la pointe de la technologie. Leurs équipes d’experts développent des
techniques, méthodes et outils destinés à l’évolution des centrales nucléaires existantes pour en améliorer la
conception, la construction, l’exploitation et la maintenance, ainsi qu’aux centrales de demain.
Le Centre Technique est reconnu au sein d’AREVA comme un pôle d’expertise dans des domaines
d’activités spécifiques :
Centre
Technique
en France
• Technologie du soudage
• Technologie des énergies nouvelles et
environnement
• Corrosion / Chimie
• Fusion
• Mécanique des fluides et des structures
Centre
Technique en
Allemagne
• Composants et systèmes de contrôle nucléaire
• Essais hydrauliques à grande échelle
• Ingénierie et essais matériaux
• Radiochimie, cellules chaudes, mesures des radiations
• Hydraulique thermique et dynamique des fluides
UNE OFFRE COMPLÈTE, POUR L’ENSEMBLE DU CYCLE DE L’ÉNERGIE
NUCLÉAIRE JUSQU’AUX ÉNERGIES RENOUVELABLES
1 AMONT : FABRICATION DU COMBUSTIBLE
Ensemble combustible sur banc CALVA
3 SERVICES AUX CENTRALES EXISTANTES
Remplacement d’un générateur de vapeur
sur une centrale EDF
2 NOUVELLES CENTRALES
Réacteur ATMEA1™
Réacteur EPR™
4 AVAL : RECYCLAGE DU COMBUSTIBLE USÉ
Conteneur standard de verre (CSD-V)
5 ENERGIES RENOUVELABLES
Nos offres s’étendent de la prestation
de service ponctuelle à la solution
clé en main incluant les phases
d’industrialisation, de préconisations
de matériels et de formation du
personnel.
Cœur de pile HELION sur banc d’essais
de caractérisation et d’endurance
5
Focus sur le Centre Technique
Bâtiments du Centre Technique du Creusot
Depuis près
de vingtcinq ans,
le Centre
Technique
France
développe
des
technologies de pointe au
sein du groupe AREVA.
Ses équipes d’experts ont
participé à la réalisation et
au suivi des réacteurs dits de
« deuxième génération » qui
Le Centre Technique en 5 dates clés
1987 Création du Centre Technique France,
regroupant : Soudage, Essais Non Destructifs,
Hydraulique-Mécanique
1994 Transfert de l’activité Corrosion / Chimie
de l’IRSID Unieux
2001 Constitution du Centre Technique francoallemand
2007 Création de NETEC, Centre Technique
dédié aux Essais Non Destructifs
2010 Renforcement du management
« worldwide » par lignes de
technologies
6
équipent le parc nucléaire
actuel, puis de Génération
III+, tels les réacteurs EPR™
ou ATMEA1™. Elles travaillent
également à l’élaboration des
solutions énergétiques de
demain, comme la fusion ou
les énergies renouvelables.
Maillon clé entre
recherche fondamentale et
industrialisation, les activités
de R&D du Centre Technique
tendent toutes vers un même
objectif : fournir à ses clients
des solutions toujours plus
fiables, compétitives et
innovantes.
« C’est l’humain qui fait la
différence ». Concrétisant cette
maxime, le Centre Technique
s’attache à développer non
seulement de nouvelles
technologies et les moyens
techniques qui les accompagnent,
mais aussi et surtout les
compétences de ses experts :
compétences techniques, bien
entendu, mais également en
termes de management de projet
et de capacité d’innovation.
Fort d’une connaissance
approfondie des contraintes
propres à l’industrie nucléaire,
qui lui confère un positionnement
concurrentiel unique, le Centre
Technique se doit également
de comprendre les enjeux de
ses clients et leurs ambitions
technologiques. La nouvelle
organisation en lignes de
technologie, récemment déployée
au sein du Centre Technique
d’AREVA au niveau mondial,
s’inscrit précisément dans cette
volonté d’être au plus près des
besoins de nos clients.
« Les investissements majeurs
réalisés par le Groupe AREVA
au cours des dernières années
afin de moderniser et accroître
les capacités du Centre
Technique vont nous permettre
de rester à la pointe de la
technologie, tout en continuant
à valoriser celles et ceux qui la
développent. »
Gilles PERRAULT,
Directeur du Centre Technique en France
en France
CHIFFRES CLÉS*
3
sites
Le Creusot :
75 salariés
Sécurité :
notre priorité
absolue
Plus de
1000 0
Chalon/
St-Marcel :
26 salariés
projets chaque
année
Montpellier :
7 salariés
accident
dans nos
installations en
2009 et 2010
Triple
certification
de tous
les sites
ISO 9001
ISO 14001
OHSAS 18001
(effectifs permanents)
12%
8%
6%
5%
6%
5%
37%
19%
Répartition
du personnel
par catégories
Répartition
du personnel
par service
95%
Nos clients
33%
49%
25%
■ Mécanique des fluides et des structures
■ Corrosion / Chimie
■ Soudage
■ Direction / Qualité / Services généraux
■ Fusion
■ Technologies pour les énergies
renouvelables
■ Agents de maîtrise
■ AREVA
■ Ingénieurs et cadres
■ Clients externes
■ Alternants et doctorants
■ Ouvriers
Nos principaux axes de recherche
Nouveaux produits et
services
Solutions qui permettent de
réduire les coûts d’exploitation,
d’améliorer la disponibilité des
centrales et d’en renforcer la
fiabilité et la sûreté
Optimisation de fabrications
de composants
Développement de nouveaux
réacteurs
Réduction des coûts de fabrication de composants
Réacteurs de centrales
nucléaires de Génération IV
Augmentation de la productivité
en fabrication
Technologies long-terme : ITER
Ergonomie des postes de travail
et sécurité du personnel
Réacteur de recherche Jules
Horowitz (RJH)
Solutions de robotique
*en 2010
7
Technologie du so
Le département soudage développe
de nouveaux modes opératoires de
soudage et appuie son savoir-faire sur
la compréhension des phénomènes
de soudage, sur la métallurgie et sur
la simulation numérique.
Il s’implique fortement dans
l’évolution des nouvelles technologies
de soudage et dans la fiabilisation
des procédés par anticipation et par
contrôle en temps réel.
Le département soudage propose
ainsi de nouvelles solutions, comme
l’automatisation, afin d’apporter
le support technique approprié
aux différentes entités du groupe
AREVA.
8
Soudage robotisé par procédé GMAW
oudage
Chalon/Saint-Marcel
Témoignage
Christophe PRIMAULT
Chef de projet
Des hommes et
des compétences
L’équipe est constituée d’experts
spécialisés dans le soudage,
le contrôle en temps réel et la
métallurgie. Le département
s’ouvre également aux domaines
de l’automatisation, du traitement
du signal et de la simulation.
Des équipements
de haute technologie
orbitales, de robots, de matériels
de vision et de mesure, de
générateurs de soudage, d’un
laser et de machines spécifiques.
De par ces équipements, le
département développe des
modes opératoires, des solutions
de contrôle en temps réel,
s’investit dans la compréhension
des phénomènes, s’intéresse aux
questions de vieillissement des
matériaux ou étudie la soudabilité
des matériaux.
Le département dispose d’un
laboratoire de métallurgie et d’un
atelier composé de machines
Qu’est-ce que
le soudage ?
Simulation numérique du couplage Arc/Bain
en TIG pulsé
Le soudage est le moyen le plus
utilisé dans l’assemblage des
matériaux métalliques. Il assure
une continuité métallique unique et de grande qualité, impossible avec les autres procédés
d’assemblage (rivetage, boulonnage, sertissage). Il relève
d’une adéquation parfaite entre
la métallurgie, la mécanique,
la thermique et bien d’autres
domaines.
Aujourd’hui, les procédés de
soudage bénéficient des avancées technologiques les plus
pointues. Ils peuvent être réalisés à partir d’une multitude de
sources d’énergie différentes :
chimique (flammes), lumineuse
(laser), électrique (arc) ou mécanique.
Le département soudage est
le centre de développement en
relation avec les unités du groupe
AREVA (Services, Equipements,
Ingénierie).
Il développe également des
moyens pour des clients
extérieurs (EDF, CEA, etc.).
La validation de mon diplôme d’ingénieur
matériaux et ma spécialisation soudeur
m’ont permis d’intégrer l’Institut de
Soudure au laboratoire d’expertises
métallurgiques et d’analyse d’avaries.
Avant de travailler à l’APAVE, j’ai intégré
la cellule ingénierie nucléaire placée
chez EDF pour la coordination et la
surveillance d’interventions en centrales
nucléaires. En 2005, j’ai rejoint le groupe
AREVA comme responsable contrats de
la documentation soudage. Actuellement,
je suis chef de projet au Centre
Technique sur le site de Saint-Marcel.
Mon travail porte sur des sujets très
diversifiés traitant du soudage, de
la métallurgie et de la recherche en
général. La technicité, les échanges avec
des partenaires variés et l’autonomie
dans le travail sont pour moi des atouts
indéniables. Mon objectif est de devenir
un référent dans le domaine du soudage
et de la métallurgie pour l’ensemble du
groupe et des entreprises extérieures
comme EDF.
Revêtement Inconel à l’aide
du procédé TIG mécanisé
9
Technologie des én
nouvelles et enviro
La section technologie des énergies
nouvelles et environnement, localisée
au sein de l’Université des Sciences de
Montpellier (UM2), est consacrée à :
- la production d’hydrogène par
électrolyse
- la valorisation du CO2
- la purification des gaz et de l’eau.
Sa mission est de développer
des membranes (voire polymère)
céramiques et des installations
fonctionnant en température et
pression destinées à la production des
énergies nouvelles et propres.
L’enjeu de nos activités est double :
- Energétique, avec le stockage
d’énergie électrique sous forme
d’hydrogène et de produits carbonés
- Ecologique, avec la valorisation du gaz
à effet de serre et la purification des
eaux issues de l’industrie nucléaire
10
Appareil d’électrolyse de vapeur d’eau
nergies
onnement
Montpellier
Témoignage
Des hommes et des
compétences
La section est constituée d’une
équipe de chercheurs : docteurs,
ingénieurs et techniciens
spécialisés en chimie, synthèse
des matériaux, procédés et
liaisons céramique-métal,
qui collaborent avec ceux de
l’Université et du CNRS. Leurs
activités consistent à mieux
connaître le fonctionnement
des céramiques, leurs
caractéristiques, et d’optimiser
leurs performances.
Nous bénéficions d’une
complémentarité entre les
diverses disciplines scientifiques.
Des équipements de
haute technologie
Les appareillages uniques hautes
températures et hautes pressions
Qu’est-ce qu’une
membrane
céramique ?
Une membrane céramique est
un composé minéral dont la
fonction est de séparer deux
compartiments de composition
chimique différente.
Les domaines d’application des
céramiques dépendent de leurs
propriétés physico-chimiques
(conducteur thermique, isolant
électrique, conducteur électroniqueouionique,supraconducteur,
varistance, tamis moléculaire,
etc.). Par leurs propriétés de conduction ionique, elles peuvent
servir à la production d’énergie
nouvelle et propre à partir d’eau
et d’électricité ou à la séparation
et à la purification des gaz.
Abdelkader SIRAT
Ingénieur d’essais
Intégration de la membrane dans un anneau
métallique avec une étanchéité entre les deux faces
(800°C-50 bars, 600°C-100 bars)
développés en interne permettent
l’étude des céramiques et
des liaisons céramique-métal
dans leurs conditions de
service. Pour comprendre le
comportement in-situ du cœur
des électrolyseurs, l’équipe utilise
l’électrochimie, et en particulier la
spectroscopie d’impédance avec
modélisation grâce à l’intégration
d’une cellule du CNRS (LISE)
implantée dans le laboratoire.
Afin de déterminer les structures,
textures et propriétés des
céramiques, l’équipe dispose
également des grands
appareillages du CNRS, par
exemple, un microscope
électronique à balayage haute
performance et un microscope
électronique à balayage haute
performance équipé d’un
EDX. Associés, ces deux
équipements permettent de
photographier au milliardième
de mètre les céramiques et
d’analyser localement leurs
compositions. Des appareillages
permettent aussi de mesurer
les performances in-situ des
céramiques (en mesurant par
exemple leurs conductivités
ioniques, électroniques) ou leur
capacité à séparer des gaz.
Suite à mon Master en procédés et matériaux, j’ai effectué deux stages dans le
domaine du génie civil et de la neutronique
pour parfaire mes connaissances. J’ai intégré le Centre Technique en tant qu’intérimaire, avant d’être recruté comme ingénieur
d’essais. Je souhaitais travailler dans le
secteur de la Recherche & Développement.
J’ai connu le Centre Technique grâce à ma
période d’intérim.
Les axes de recherches de l’équipe détachée à Montpellier (production d’hydrogène,
séparation/purification et synthèse en milieu
super critique) étaient très intéressants. Ces
axes de recherche convenaient parfaitement
à mes ambitions et à mon savoir-faire.
Dans les années à venir, j’envisage soit un
doctorat en interne, soit une expérience à
l’étranger. La dimension internationale du
groupe est un avantage certain.
Université des Sciences
de Montpellier
11
Corrosion / Chimie
Le département étudie les phénomènes de Corrosion / Chimie en milieu
aqueux et gazeux. Il est composé de deux sections : Corrosion Aqueuse Chimie - Electrochimie et Corrosion sous Contrainte - Métallurgie.
Ses missions :
apporter un support aux clients dans les phases de conception pour
justifier les matériaux utilisés et le design employé
qualifier le comportement des matériaux utilisés dans les milieux
primaire ou secondaire
apporter des solutions aux problèmes de corrosion dans les réacteurs
en fonctionnement
12
EMILIE : boucle de circulation
dédiée à l’étude des dépôts
e
Le Creusot
Des hommes et
des compétences
Le département Corrosion /
Chimie réalise des expertises et
des programmes de R&D dans
les domaines de la corrosion, des
matériaux, de l’électrochimie, de
la physicochimie, de la chimie
et de la métallurgie dans les
domaines d’activité d’AREVA
(Réacteur, Combustible, Equipements et Services Nucléaires) et
des clients externes comme EDF,
l’EPRI et l’ANDRA.
Par exemple, pour l’usine de
Saint-Marcel, le laboratoire
analyse l’eau utilisée pendant les
tests hydrauliques des générateurs de vapeur. Ainsi, la propreté
et l’absence de corrosion sont
garanties. De plus, il s’appuie
sur un important réseau universitaire lui permettant de mener
des recherches et trouver des
moyens innovants comme des
nouveaux équipements ou des
nouvelles connaissances.
Des équipements de
haute technologie
La performance des
équipements du laboratoire
(parc d’autoclaves et boucles
à recirculation) permet de
reproduire les phénomènes de
corrosion dans les conditions
rencontrées en centrale (contrôle
de la température, de la pression,
du milieu chimique).
La corrosion est la lente destruction d’une matière ou
d’une surface dans un milieu.
Dans une centrale nucléaire,
les aciers inoxydables de type
austénitique et les alliages base
nickel sont particulièrement
sensibles aux ions chlorures et
aux espèces soufrées. Étudier
ou comprendre les phénomènes
de corrosion permet de diminuer les coûts et les risques de
défaillance irréversibles sur les
matériaux. Le coût de la corrosion des métaux représente,
dans les pays industrialisés,
environ 4 % du PNB.
Caroline JUERS
Ingénieur d’études
corrosion/chimie
Après ma thèse de Doctorat sur la tenue
à la corrosion des alliages de magnésium
utilisés en aéronautique, j’ai été
embauchée au Centre Technique.
Je souhaitais travailler pour une entreprise
industrielle dynamique et l’activité du
département Corrosion / Chimie du
Creusot me convenait parfaitement.
Passionnée par l’énergie nucléaire, mon
poste actuel me permet d’acquérir des
connaissances relatives à la corrosion des
matériaux en centrale nucléaire.
Cartographie EBSD réalisée au microscope
électronique à balayage à effet de champ (MEB-FEG).
Qu’est-ce que
la corrosion ?
Témoignage
Des appareils d’analyse très
pointus peuvent caractériser
les surfaces corrodées
(oxydation, formation de dépôts
caractéristiques).
Des microscopes électroniques
à balayage rendent possible
l’observation des dépôts formés
à l’échelle du nanomètre.
À terme, un poste de manager d’équipe
en lien avec la production me satisferait
pleinement.
Microscope électronique
à balayage à effet de
champ (MEB FEG)
Le laboratoire utilise aussi des
techniques électrochimiques et
dispose d’outils spécialisés pour
les analyses chimiques.
Enfin, la simulation numérique
des phénomènes de corrosion
rencontrés fait aussi partie des
axes de recherche.
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Fusion
AREVA participe à des projets
internationaux de R&D sur de
nouveaux réacteurs, comme par
exemple le réacteur de fusion
ITER (International Thermonuclear
Experimental Reactor).
Ce projet international regroupe
l’Europe, les États-Unis, l’Inde,la
Russie, la Chine, le Japon et la
Corée du Sud. La mission de notre
équipe est de fabriquer, contrôler
et tester des composants de haute
technologie pour ce nouveau type de
réacteur.
Les travaux liés à la fusion profitent
également aux réacteurs de fission
commercialisés par AREVA puisque
les procédés innovants qui sont
développés pourront être adaptés à
la fabrication des composants de ce
type de réacteurs.
14
Maquette prototype
d’un panneau de
Première Paroi
d’ITER (PFW)
Réacteur ITER en coupe
en construction à Cadarache
Le Creusot
Témoignage
Des hommes
et des compétences
L’équipe est composée
d’ingénieurs et de techniciens
spécialisés dans la gestion
de projet, les techniques de
fabrication et les moyens
de contrôle : assemblages
de matériaux différents par
compaction isostatique à
chaud (CIC/HIP), mesures par
technologies infrarouge, fatigue
thermique à haute température,
ultrasons et matériaux en
métallurgie des poudres.
Le laboratoire fabrique des
composants prototypes
du réacteur ITER pour la
Commission Européenne :
panneaux de Première Paroi et
support.
Qu’est-ce que
la fusion nucléaire ?
La fusion nucléaire (dite parfois
thermonucléaire) est, avec la
fission, l’un des deux principaux types de réaction nucléaire
connus pour produire de l’énergie. Cette réaction est la même
que dans le soleil et la plupart
des étoiles (gaz chauffé à 150
millions de degrés C). Les scient i fi q u e s e s p è r e n t r e c r é e r c e
phénomène et l’exploiter. Son
avantage est de pouvoir produire
plus d’énergie, à masse de « combustible » égale, que la fission et
réduire les déchets nucléaires
de façon considérable. De plus,
la terre contient naturellement
des ressources pour permettre
d’alimenter en combustible
le réacteur pendant quelques
centaines de millénaires.
Le département réalise
également des tests de
sollicitation thermique avec un
canon à faisceau d’électrons
200KW sur des composants
prototypes d’ITER pour la
Commission Européenne et le
CEA.
Des équipements de
haute technologie
Etudier avec :
l Des moyens de conception et
de calcul en 3D des composants
avant la fabrication.
Un moyen de contrôle des
composants par ultrasons après
la fabrication.
l
Fabriquer avec :
l Une salle en atmosphère
contrôlée pour manipuler des
matériaux particuliers.
l Une gestion de projet assurant
les interfaces entre donneurs
d’ordres et sous-traitants.
l Une maîtrise des procédés
d’assemblage et de fabrication
innovants.
Slim CONSTANS
Ingénieur,
responsable technique
de la station de test
à hauts flux thermiques
À l’obtention de mon DUT Génie
mécanique et productique, j’ai intégré
une école d’ingénieur en alternance,
option mécanique.
Pendant mon alternance, j’ai réalisé
des suivis de tests pour le CEA à
Cadarache sur les composants face
au plasma réacteur d’essai de fusion
thermonucléaire (TORE SUPRA).
Mon diplôme d’ingénieur validé, et après
une démarche d’emploi sur le site internet
d’AREVA, j’ai été recruté lors des journées
des jeunes embauchés à Paris.
J’ai choisi de travailler au Centre
Technique du Creusot sur la fusion
thermonucléaire. À terme, je souhaiterais
travailler dans la fabrication des
différents composants du programme
d’ITER pour enrichir mon expérience et
continuer à travailler sur des projets aussi
passionnants.
Tester avec :
l Un canon à faisceau
d’électrons qui recrée les
conditions thermiques
représentatives d’ITER.
l Des moyens de mesure
de température à distance
comme la thermographie
infrarouge ou la
pyro-réflectométrie.
Station de test à hauts
flux thermiques
15
Mécanique des flu
et des structures
Le rôle du laboratoire est de tester
de nombreux composants dans les
conditions spécifiques d’utilisation
en centrale afin de vérifier leur
tenue en service. Ces essais
peuvent être complétés sur site, en
fonctionnement réel. Il réalise des
études expérimentales et propose
des solutions innovantes.
Il est divisé en deux sections :
La section Thermique et
Mécanique des fluides effectue
des essais sur maquettes à échelle
souvent réduite en respectant les
lois de la similitude. Ils permettent
d’étudier les transferts de chaleur
et le mouvement des fluides
à l’intérieur des composants
sensibles des centrales nucléaires
d’aujourd’hui et de demain.
La section Mécanique et
Interventions sur site conçoit
des bancs d’essais et procède
à des tests visant à comprendre
les différents phénomènes de
dégradation des matériaux dans
l’environnement particulier des
centrales nucléaires ; elle réalise
des essais dans les domaines de
mécanique statique et dynamique
en laboratoire ou en réacteurs.
16
Une maquette hydraulique de la partie
inférieure d’une cuve EPRTM
ides
Le Creusot
Témoignage
Alejandro MOURGUES
Ingénieur d’Essai
Des hommes et
des compétences
L’équipe est composée de
techniciens et d’ingénieurs
travaillant dans le cadre de la
création et l’application des
programmes d’essais dans
les domaines mécanique des
fluides, thermique, mécanique
statique et dynamique et science
des matériaux. Ils conçoivent
et entretiennent des bancs de
tests, proposent des instrumentations et des essais, rédigent
des programmes d’essais et les
concrétisent en laboratoires et
sur les sites nucléaires.
Qu’est-ce que
la mécanique
des fluides ?
La mécanique des fluides
consiste à étudier le comportement des fluides et des forces
internes associées. C’est une
branche de la mécanique des
milieux continus qui modélise
la matière à l’aide de particules
assez petites pour relever de
l’analyse mathématique mais
assez grandes par rapport aux
molécules pour être décrites par
des fonctions continues. Elle se
divise en plusieurs sous-catégories : statique des fluides, étude
des fluides au repos, dynamique
des fluides, étude des fluides en
mouvement. L’étude de la mécanique des fluides remonterait à
l’époque de la Grèce antique.
Un certain nombre de personnes
ont les habilitations nécessaires
pour intervenir en centrales
nucléaires.
Des équipements de
haute technologie
Chaque section du laboratoire
possède des équipements spécifiques :
La section Thermique et
Mécanique des fluides
A titre d’exemple de ces activités,
la section a conçu et construit
des maquettes des internes de
cuve du réacteur EPR™ puis
réalisé les tests permettant
d’en valider la conception.
Elle participe à la conception
et à la réalisation des essais
de validation des internes des
réacteurs ATMEA1™ et JULES
HOROWITZ. Ses compétences et
sa maîtrise des lois de similitude
lui permettent également d’intervenir hors nucléaire dans le
domaine spatial par exemple.
La section Mécanique et
Interventions sur site
Son personnel réalise des essais
mécaniques et dynamiques en
laboratoire et dispose de bancs
d’essais associés à des systèmes
d’acquisition et de traitement
des données. Il intervient sur
les sites nucléaires pour vérifier
le fonctionnement des composants par des techniques
d’instrumentation et de mesure.
J’ai fait mes études d’ingénieur en génie
de procédés, puis un Master of Science
à l’Université de Santiago au Chili. J’ai
réalisé un doctorat à l’étranger grâce à
une bourse BDI accordée par le CNRS
pour faire de la recherche en France. Ce
cursus m’a permis d’étudier à l’Université
Montpellier II dans un laboratoire mixte
de recherche avec le CNRS : l’Institut
Européen des Membranes de Montpellier.
J’ai réalisé un stage Post-Doctorat de
deux ans à l’IEM sur la caractérisation
des membranes et la modélisation
de modules de séparation gazeuse.
Mon souhait était de lier l’aspect
application à l’aspect recherche ce que
m’offre mon travail. Le Centre Technique
est un laboratoire pluridisciplinaire avec
une vraie mixité dans l’équipe.
Je souhaitais prendre part à ce
dynamisme, apporter ma contribution
et enrichir mes expériences. Mon travail
au Centre Technique m’ouvre de belles
opportunités futures.
Instrumentation afin de
mesurer des températures
pour un générateur
de vapeur en service
17
Lexique
des termes
ANDRA (Agence Nationale pour la
gestion des Déchets Radioactifs)
Etablissement public sous tutelle du
ministère de l’Économie, des Finances
et de l’Industrie et du ministère de
l’Aménagement du Territoire et de
l’environnement. L’ANDRA est un
établissement public indépendant
des producteurs de déchets. Créé en
1979, il est un organisme de protection
de l’environnement, qui répond à trois
missions :
- la gestion industrielle des déchets
radioactifs à vie courte,
- la recherche de solutions de gestion
à très long terme pour les déchets à
vie longue,
- l’inventaire de l’ensemble des déchets
se trouvant sur le territoire national.
CEA
Commissariat à l’Energie Atomique.
Circuit primaire
C i rc u i t fe r m é , c o n s t i t u é p a r u n
ensemble d’appareils assurant la circulation de l’eau chargée d’extraire
la chaleur dégagée par le cœur du
réacteur. Il comprend une cuve, des
générateurs de vapeur, des pompes et
un pressuriseur.
CO2
Dioxine de carbone (gaz carbonique),
gaz à effet de serre résultant principalement de la combustion de combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz
naturel…).
Cœur
Région du réacteur nucléaire à fission
comprenant le combustible nucléaire
et agencée pour être le siège d’une
réaction de fission en chaîne.
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Combustible nucléaire
Nucléide dont la consommation par
fission dans un réacteur libère de
l’énergie. Par extension, produit qui,
contenant des matières fissiles, fournit
l’énergie dans le cœur d’un réacteur en
entretenant la réaction en chaîne. Un
réacteur à eau pressurisée de 1 300
MWe comporte environ 100 tonnes
de combustible renouvelé périodiquement, par partie.
Combustible usé
Combustible nucléaire après utilisation
dans un réacteur.
Conditionnement
Conditionnement des combustibles :
traitement spécial du combustible
irradié en vue d’un entreposage intermédiaire ou d’un dépôt définitif.
Conditionnement des déchets : opération pour la transformation des déchets
sous une forme convenable pour le
transport et/ou le stockage et/ou le
dépôt définitif.
- Les déchets radioactifs de très faible
activité (vinyle, chif fons de nettoyage...) sont mis en fûts métalliques.
- Les déchets de faible et moyenne activité, après avoir subi autant que possible une réduction de volume, sont
conditionnés, c’est-à-dire enrobés
dans une matière spéciale (matrice de
béton, de bitume ou de résine) afin de
les convertir en blocs solides résistant
aux agressions du milieu ambiant.
- Pour les déchets de haute activité, la
matrice est du verre (procédé de vitrification). Les déchets vitrifiés sont placés
dans des conteneurs métalliques.
Déchets
Tout résidu d’un processus de production, de transformation ou d’utilisation,
toute substance, matériau, produit ou
plus généralement tout bien meuble
abandonné ou que son détenteur
destine à l’abandon.
Ecoconception
Désigne l’intégration de l’environnement dans la conception des produits
(biens et services). Tout produit génère
des impacts sur l’environnement à une
étape ou à une autre de son cycle de
vie. Le but de l’écoconception est de
réduire ces impacts tout en conservant
(voire en améliorant) la qualité d’usage
du produit. Dans une démarche d’écoconception, le paramètre environnemental est ajouté aux autres paramètres
de la conception (faisabilité technique,
maîtrise des coûts, attentes des
clients…).
EPR™
Réacteur à eau sous pression (REP) de
très haute puissance (1 650 MWe). Il a
été le premier réacteur de Génération
III+ à être construit dans le monde. Sa
conception évolutionnaire et sa fiabilité
démontrée résultent de l’expertise du
groupe qui a déjà construit 87 réacteurs REP dans le monde. Il offre un
niveau de sûreté accru, des coûts d’exploitation réduits, et un impact environnemental limité. En outre, sa durée de
vie prévue est de 60 ans.
EPRI
Electric Power Research Institute.
Fission
Éclatement, généralement sous le
choc d’un neutron, d’un noyau lourd
en deux noyaux plus petits (produits
de fission), accompagné d’émission
de neutrons, de rayonnements et d’un
important dégagement de chaleur.
Cette libération importante d’énergie,
sous forme de chaleur, constitue le fondement de la génération d’électricité
d’origine nucléaire.
Générateur de vapeur
Par centrale nucléaire, il y a 2, 3 ou 4
générateurs de vapeur. C’est un échangeur de chaleur, qui extrait la chaleur
du circuit primaire, pour vaporiser l’eau
du circuit secondaire. Cette vapeur
sert à faire tourner des turbines pour
produire de l’électricité.
Norme ISO
Normes internationales. Les normes
ISO 9000 fixent les exigences d’organisation ou de système de management
de la qualité pour démontrer l’adéquation de la qualité d’un produit ou d’un
service aux exigences des clients. Les
normes ISO 14000 prescrivent les exigences d’organisations ou de système
de management environnemental pour
prévenir toute pollution et réduire les
effets d’une activité sur l’environnement.
OHSAS 18 001
Référentiel international fixant les exigences de systèmes de management
de la santé et de la sécurité au travail.
Plutonium
Élément de numéro atomique 94 et de
symbole Pu. Le plutonium 239, isotope
fissile, est produit dans les réacteurs
nucléaires à partir d’uranium 238.
Radiation
(Voir aussi « RAYONNEMENT »)
Mot synonyme de rayonnement qui
désigne une transmission d’énergie
sous forme lumineuse, électromagnétique ou corpusculaire.
Réacteur, réacteur nucléaire
Appareil dans lequel sont conduites,
sous contrôle, des réactions nucléaires,
dont le dégagement de chaleur
associé est exploité pour former de la
vapeur d’eau. Celle-ci est utilisée pour
actionner une turbine entraînant un
alternateur électrique. Il en existe différents modèles, selon la nature du combustible, du modérateur qui permet de
contrôler la réaction et du caloporteur
qui permet d’évacuer la chaleur à
récupérer. Le modèle actuellement
utilisé par EDF utilise l’uranium légèrement enrichi comme combustible, et
l’eau ordinaire sous pression comme
modérateur et caloporteur (REP, pour
Réacteur à Eau sous Pression).
- Réacteur à Eau Bouillante (REB, BWR
en anglais) : réacteur nucléaire dans
lequel on utilise l’eau bouillante sous
pression pour extraire la chaleur du
réacteur.
- Réacteur à Eau sous Pression (REP,
PWR en anglais) : réacteur nucléaire
modéré et refroidi par de l’eau ordinaire, maintenue liquide dans le coeur
grâce à une pression appropriée dans
les conditions normales de fonctionnement.
Recyclage
Action de récupérer la partie utile des
déchets et de la réintroduire dans le
cycle de production dont ils sont issus.
Sûreté Nucléaire
Au sein de la sécurité nucléaire, la
sûreté nucléaire comprend l’ensemble
de dispositions prises à tous les stades
de la conception, de la construction,
de l’exploitation et de l’arrêt définitif
d’une installation, pour en assurer un
fonctionnement sûr et pour prévenir les
incidents et en limiter les effets.
Uranium
Élément chimique de numéro atomique
92 et de symbole U, possédant trois
isotopes naturels : l’U234, l’U235 et
l’U238. L’U235 est le seul nucléide
fissile naturel, une qualité qui explique
son utilisation comme source d’énergie.
Uranium enrichi, appauvri
Avant d’être utilisé dans la fabrication
des éléments combustibles, l’uranium naturel est enrichi en U235 (les
teneurs en U235 vont alors de 3 % à
5 %). L’uranium enrichi en U235 est
obtenu, à partir d’uranium naturel, par
séparation isotopique. Les processus
physiques ou chimiques permettant
de produire l’uranium enrichi fournissent simultanément, en contrepartie,
un uranium de teneur en U235 plus
faible que la teneur naturelle : cet
uranium est dit uranium appauvri.
ITER
Réacteur dans lequel la réaction
énergétique sera la Fusion Thermonucléaire de noyaux de Deutérium et de
Tritium (isotopes de l’hydrogène). Cette
réaction ne peut avoir lieu que dans un
Plasma (gaz ionisé à une température
de 150 millions de degrés) obtenu
dans un vide poussé et confiné par des
champs magnétiques. Le produit de la
réaction est de l’hélium et un neutron
16MeV. Le réacteur ITER est un réacteur expérimental, ne fournissant pas
d’électricité, dont le premier plasma est
attendu en 2017. Il est dédié à l’étude
de la physique du plasma et à la mise
au point des diverses technologies
mises en jeu (matériaux à haute température, fabrication des composants
des parois internes, supraconductivité,
cryogénie, aimants,…).
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AREVA fournit à ses clients des
solutions pour produire de l’électricité
avec moins de CO2. L’expertise du groupe
et son exigence absolue en matière de sûreté,
de sécurité, de transparence et d’éthique font de
lui un acteur de référence, dont le développement
responsable s’inscrit dans une logique de progrès continu.
Numéro un mondial du nucléaire, AREVA propose aux
électriciens une offre intégrée unique qui couvre toutes
les étapes du cycle du combustible, la conception et la
construction de réacteurs nucléaires et les services associés.
Le groupe développe par ailleurs ses activités dans les énergies
renouvelables – éolien, solaire, bioénergies, hydrogène et
stockage – pour devenir d’ici à 2012 l’un des trois leaders
mondiaux de ce secteur.
Grâce à ces deux grandes offres, les 48 000 collaborateurs
d’AREVA contribuent à fournir au plus grand nombre,
une énergie toujours plus sûre, plus propre et plus
économique.
www.areva.com
Site de Saint-Marcel
AREVA
CENTRE TECHNIQUE
BP 40001 Saint-Marcel
71328 Chalon-sur-Saône Cedex
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Site du Creusot
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L’énergie est notre avenir, économisons-la !
Mars 2011 - Crédits photos : copyright AREVA, R. Quatrain, A. Paradis, N. Delepierre, C. Moreau Conception et réalisation :
- Papier sans chlore - Fabrication certifiée ISO 14001.
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