Sûreté nucléaire, Les principes et l’avenir du modèle français, Louis Mazuy*

La mise en œuvre des principes de sûreté nucléaire – plus stricte en France qu’aux États-Unis, comme cela ressort de quelques exemples récents – permet de réduire au minimum le risque d’accident d’installations nucléaires. En la matière, il importe de conserver un haut niveau d’exigence, qui doit aller de pair avec la capacité d’EDF à mener à bien l’ensemble des opérations de maintenance nécessaires pour la production d’électricité sans incident majeur.

*Louis Mazuy est ingénieur retraité, ancien expert Framatome.

Par sûreté on entend l’ensemble des dispositifs, méthodologies et règlementations prévu et développé pour éviter les accidents de centrales nucléaires, avec un niveau de risques minimal. La sûreté a de multiples implications sur les métiers de la filière électronucléaire. Elle est omniprésente avec des contraintes à respecter en vertu d’un impératif que chaque direction d’entreprise s’est engagée à respecter selon les principes de l’assurance qualité.

Par sûreté on entend l’ensemble des dispositifs, méthodologies et règlementations prévu et développé pour éviter les accidents de centrales nucléaires, avec un niveau de risques minimal.

Le sujet est mal connu de l’opinion publique, car souvent abordé sous un angle anxiogène, comme à propos des centrales nucléaires ukrainiennes situées dans la zone des combats. Les installations sensibles pouvant conduire à des catastrophes du fait, par exemple, d’une agression militaire ne sont pas que des centrales nucléaires : la destruction de barrages hydrauliques, de laboratoires de virologie ou de bactériologie, de certaines usines chimiques… pourrait causer une mortalité plus importante qu’une attaque contre une centrale nucléaire. L’intention véritable de la Russie a été de susciter la peur tout en se gardant bien de provoquer un accident nucléaire aussi préjudiciable pour sa population que pour celle de l’Ukraine.

Le débat de fond soulevé par l’actualité

L’arrêt de plusieurs centrales EDF, à cause des fissurations des coudes du circuit d’injection de sécurité (du RIS) du réacteur, génère un défaut de fourniture d’électricité et des pertes financières. Une discussion a lieu au sein de la filière, impliquant le patronat, les milieux financiers et le pouvoir politique. Le principe de précaution actuellement mis en pratique en matière de sûreté des centrales nucléaires a été critiqué dans un article de Dominique Finon, publié en 20211. Selon cette critique, les surcoûts de l’EPR et de la rénovation des anciennes centrales françaises (grand carénage) seraient dus en partie à une sévérité excessive dans l’application en France du principe de précaution, sous la supervision de l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN). Et il conviendrait de prendre la pratique états-unienne comme un modèle à suivre. Ce point de vue dévalorise l’expérience française. Pour autant, il convient de ne pas ignorer l’expérience des autres pays dotés de centrales nucléaires, notamment des États-Unis qui nous ont fourni la licence de conception de la plupart de nos centrales.

Three Miles Island (États-Unis) en 2012. Les tours du réacteur no 1, en fonctionnement, émettent de la vapeur d’eau. Le réacteur no 2 est arrêté depuis l’accident de 1978. La centrale a été fermée en 2017.

Les récentes crises de l’électronucléaire français ne sont pas des défaillances majeures de la sûreté. L’arrêt de centrales lié aux fissurations des coudes RIS est la traduction concrète du principe de précaution induit par les principes de sûreté. Ce sont des complications ayant des fortes incidences sur les coûts et la disponibilité des centrales. Une évaluation critique est certes à effectuer. Mais cela est tout aussi nécessaire concernant l’exploitation des centrales états-uniennes, et la pratique de la sûreté à laquelle elle donne lieu.

Les axes de la sûreté

La sûreté de l’électronucléaire s’est élaborée progressivement par un processus intégrant le retour d’expérience2. Schématiquement, la sûreté se structure autour de quatre axes.

Le premier porte sur la conception des centrales par des systèmes assurant la maîtrise de la réaction nucléaire, avec des redondances pour compenser les pannes (le circuit RIS, par exemple) et par des enceintes de confinement évitant des fuites radioactives vers l’extérieur de la centrale. Le but est de rendre, dès la conception, le risque de défaillance très faible, pas seulement pour exclure une cata­strophe humanitaire : toute destruction de centrale, rendant impossible sa remise en service, est une perte considérable de capital. Le retour d’expérience a ainsi conduit à des générations de centrales de plus en plus sûres. L’EPR a été conçu dans cette optique.

Le deuxième axe concerne le système qualité ; il s’agit de faire en sorte que les matériels et composants installés en centrales n’aient pas de défauts inacceptables. Plusieurs reports de la finition de l’EPR de Flamanville ont ainsi résulté de corrections de défauts détectés tardivement. Le système qualité règlemente les inspections sous la surveillance de l’autorité de sûreté et a une influence sur l’organisation du travail.

Le troisième a trait à la conduite des centrales. En 1978, un grave accident détruisit la centrale états-unienne de Three Miles Island, par chance sans causer une forte fuite radioactive externe à la centrale. Il fut principalement attribué à une défaillance de la conduite de la centrale. Depuis, les exploitants des centrales du monde entier en ont tenu compte : ils forment leur personnel de conduite à la bonne pratique de consignes en fonction des indications affichées en salle de commande (enregistrements de mesures et signaux d’alarmes).

Le quatrième impose la surveillance de l’état des matériels et composants de centrales au fur et à mesure de leur durée de vie. Son application peut conduire à des arrêts prolongés de réacteurs avec des remises en état à effectuer lorsque des défauts nocifs sont détectés. La prolongation de l’exploitation des anciennes centrales jusqu’à soixante ans se justifie pour autant que la vérification du bon état des composants s’effectue de façon rigoureuse.

Retour d’expérience et principe de précaution

L’histoire de l’aviation montre que le retour d’expérience, cumulé depuis le début du xxe siècle, a permis de diminuer considérablement le nombre d’accidents. Après chaque catastrophe aérienne, une investigation minutieuse est réalisée, en utilisant les informations des enregistrements des fameuses boîtes noires. Pour l’électronucléaire, techno­logie plus récente, le retour d’expérience permet aussi une réduction progressive des défaillances et des accidents. Les exploitants des centrales de la plupart des pays, et les autorités de sûreté, ont périodiquement des échanges d’informations et de réflexions leur permettant de tenir compte de l’ensemble des enseignements disponibles.

La complexité de l’électronucléaire tient à l’application du principe de précaution. Les fissures de coudes RIS récemment détectées illustrent cette problématique. Elles sont observées à un stade où il n’y a pas de percement de paroi, et donc pas de fuite lors du fonctionnement de la centrale. C’est sur la base d’un calcul postulant une sollicitation maximale des coudes et montrant qu’il y a risque d’évolution brutale de fissure qu’une mesure de précaution est prise : l’arrêt les centrales présentant ce type de défaut. Les calculs sur lesquels se fonde la décision font appel à ce que l’on appelle des « hypothèses conservatives » (introduction de marges afin de compenser les complexités que le calcul ne peut pas prendre en compte). Il en résulte une tendance à ce que le principe de précaution conduise à des mesures sévères pour des défauts ayant en réalité très peu de risques d’évoluer. Dans ce contexte, l’ASN est réputée pour ses positionnements rigoureux. EDF a ainsi toujours dû engager une programmation des remises en état des matériels, atteints par des défauts génériques dont on ne pouvait pas complètement exclure une évolution affectant la sûreté des centrales.

les pratiques états-unienne et française

Aux États-Unis, le système pour la qualité et les consignes de conduite des centrales sont très semblables à ce qui se pratique en France. Les centrales françaises construites durant les années 1970 et 1980 ont une conception issue de la licence West­inghouse, constructeur états-unien. Les principales différences entre les pratiques des deux pays sont, d’une part, l’application du principe de précaution dès la découverte de défauts apparus lors du fonctionnement des centrales et, d’autre part, les évolutions de conception des nouvelles centrales. La France a misé sur l’EPR, tandis que les États-Unis ont développé le modèle AP1000. Les différences ne résident pas seulement dans les choix de dispositions constructives. Antérieurement, les normes de conception et de construction appliquées aux États-Unis et en France étaient très semblables (respectivement l’ASME et le RCC-M). Depuis 2005, une évolution a eu lieu en France, avec la norme RSE-M, imposant des critères plus sévères que le RCC-M et l’ASME, et entraînant des coûts supplémentaires.

La sûreté de l’électronucléaire s’est élaborée progressivement par un processus intégrant le retour d’expérience.

Le retour d’expérience des anciennes centrales justifie des mises à jour des normes, qui se font sur la base des enseignements tirés des inspections. C’est un exercice prêtant à controverses découlant de l’interprétation que l’on peut faire du principe de précaution. Dominique Finon estime, par exemple, qu’il faudrait s’en remettre à une balance entre exigences de sûreté et coûts, sous prétexte que la couverture des accidents nucléaires serait prise en charge par les assurances. Ce raisonnement est biaisé, ne serait-ce que parce que la couverture des assurances est limitée à un plafond. De quels coûts parle-t-on ? S’agit-il des coûts de pertes en matériel et en fourniture de courant qu’un exploitant subit en cas de mise hors service d’une centrale ? L’ensemble des coûts subis par un pays et sa population ne sont pas réellement pris en compte.

Le retour d’expérience des anciennes centrales justifie des mises à jour des normes, qui se font sur la base des enseignements tirés des inspections.

La France serait en grave crise sociale, politique et économique si un accident majeur de centrale survenait, ce qui conduit à une pratique sévère du principe de précaution. Aux États-Unis, la mise en cause de l’État et du pouvoir politique serait moindre car l’opinion publique y est moins attachée à la notion de service public. De plus, l’arrêt des centrales nucléaires états-uniennes pour réparation est moins pénalisant qu’en France car leur production ne couvre que 20 % des besoins d’électricité du pays.

La crise du couvercle de Davis-Besse

Aux États-Unis, en 2002, la centrale de Davis-Besse a été au bord d’un accident très difficile à maîtriser, voire non maîtrisable : son couvercle de cuve de réacteur était sur le point d’avoir une brèche, due à la corrosion ; le problème était connu depuis une vingtaine d’années. Durant les années 1990, en France, lorsque ce type de corrosion fut détecté, un programme de remplacement des couvercles a été réalisé sur demande de l’ASN. Ces dispositions prises en France étaient connues des exploitants états-uniens. Mais, sur la base de notes justificatives des constructeurs, les centrales états-uniennes ont continué à fonctionner sans remplacement de leurs couvercles.

Inspection du réacteur de Davis-Besse (États-Unis) en 2000. En mars 2002, une fissuration profonde est apparue sur le couvercle de la cuve à cause d’un problème de corrosion, pourtant connu depuis une vingtaine d’années.

Ce n’est qu’après la découverte du cas critique de la centrale de Davis-Besse que les exploitants états-uniens se sont mis à changer les couvercles3. Selon la publication de l’UCS (Union of Concerned Scientists) de 2002, « Après la découverte d’un trou énorme dans le couvercle du réacteur de Davis-Besse, la NRC a finalement sollicité les inspections que Greenpeace réclamait depuis neuf ans » et « la NRC doit cesser de permettre aux propriétaires de centrales de mener des inspections moins nombreuses et de reporter des inspections pour des raisons économiques ». La NRC est l’autorité de sûreté états-unienne, l’équivalent de l’ASN française. La pratique insuffisante du principe de précaution, mis en évidence par la crise du couvercle de Davis-Besse, s’explique par le primat des considérations financières au détriment de la sûreté. Les exploitants états-uniens optimisent l’exploitation de leurs centrales sans être soumis à une application de la sûreté aussi rigoureuse qu’en France.

La relativement bonne maîtrise de la sûreté des centrales françaises a résulté de notre culture de service public.

Dans notre pays, et pour cette raison, la réévaluation critique consécutive aux déboires de l’EPR de Flamanville et à des crises comme celles des coudes RIS doit s’effectuer sans perdre de vue le bilan largement positif de la sûreté des centrales françaises. Il s’agit de repréciser les principes d’efficacité de service public qui ont permis à la France de réussir à produire une électricité électronucléaire à faible coût tout en étant exigeant sur la sûreté.

Les exploitants états-uniens optimisent l’exploitation de leurs centrales sans être soumis à une application de la sûreté aussi rigoureuse qu’en France.

Une clarification est à effectuer. Comment expliquer que la fissuration des coudes RIS conduise à des mesures d’arrêt, sans planification compatible avec la fourniture de l’électricité, alors qu’au cours des années 1990 EDF a pu, en accord avec l’ASN, remplacer ces couvercles fissurés selon une programmation compatible avec la bonne disponibilité des centrales ? Cela est-il lié à une différence de degré de nocivité des défauts ? à une plus grande sévérité du principe de précaution actuellement requis par l’ASN ? ou à un manque d’anticipation de la politique de maintenance ? Il est indéniable que la mise en difficulté d’EDF par la libéralisation du marché de l’électricité, et en favorisant ses concurrents par l’ARENH4, est un facteur défavorable à l’entretien des centrales.

La relativement bonne maîtrise de la sûreté des centrales françaises a résulté de notre culture de service public. C’est un acquis à ne pas oublier dans l’analyse des crises récentes.

1. Dominique Finon, « Sûreté́ nucléaire, quand le mieux devient l’ennemi du bien », accessible en ligne (transitionsenergies.com).

2. Pierre Tanguy, « Trente années de sûreté́ nucléaire. La sûreté́ des centrales nucléaires n’est pas une notion statique », AIEA Bulletin, 2/1988.

3. Pour la petite histoire, Framatome en a fourni une grande partie, car les constructeurs états-uniens ne les fabriquaient plus.

4. ARENH : « accès régulé à l’électricité nucléaire historique » ; jusqu’à 150 TWh/an transférés aux concurrents d’EDF à bas prix.

Une réflexion sur “Sûreté nucléaire, Les principes et l’avenir du modèle français, Louis Mazuy*

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