Guide relatif à la protection des installations nucléaires de base contre les inondations externes - François GODIN ASN - Division de Lille

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Guide
       relatif à la protection
des installations nucléaires de base
  contre les inondations externes

             François GODIN
           ASN - Division de Lille
La pyramide réglementaire

                                                                             Loi TSN
                                   Parlement

                           Loi
                                           Pouvoir exécutif
                                                                 Décret n°2007-1557 du 02 novembre
                       Décrets                                          2007 (procédures INB)
      Domaine          Arrêtés
    contraignant                                      ASN

                                                                    Arrêté INB du 07 février 2012
                   Décisions de l’ASN

Domaine non
contraignant                                                  Décisions de l’ASN à caractère réglementaire
                       Guides

                                                                            Guides de l’ASN
Sommaire

1. Rappels sur la règle fondamentale de sûreté (RFS) 1.2.e

2. Rappels sur la démarche « REX Blayais »

3. Principales évolutions apportées par le guide

4. Conclusion
La règle fondamentale de sûreté RFS I.2.e
                                                    Sites en bord de fleuve                  Sites en bord
•   Date : 1984                                                                                 de mer
                                                                   Ou

•   Champ d’application : REP en
    exploitation
                                                                                                 Marée de
                                                 Effacement de                                   coef. 120
•   Définit :                                     l’ouvrage de
                                                 retenue le plus
     – La méthode de détermination de la          contraignant
       Côte    Majorée     de  Sécurité                                  Crue
       (analyse statistique de données                                  Millénale
       observées) :                                                     Majorée
          • Sites fluviaux                                              de 15 %
          • Sites côtiers                        Plus forte crue
          • Sites en estuaires                       connue                                  Surcote marine
                                                                                                millénale
     – Principes généraux de conception        Ou crue centennale
                                                 si elle est plus
       visant    à   garantir   en cas             importante
       d’inondations externes :
          • Arrêt sûr des réacteurs
          • Refroidissement du combustible
                                                                                            Ou
          • Confinement       des   produits
            radioactifs                           Marée de              Marée de
                                                   coef 70              coef 120
                                                                        Sites en estuaire
Quelques limites de la RFS 1.2.e

•   Inondation du site du Blayais décembre 1999

•   Principaux enseignements sur les aléas
     – Houle non prise en compte dans le dimensionnement des protections
     – Pas de prise en compte du cumul d’effets dus à la tempête : surcote,
        houle

•   Incertitudes : extrapolations à une période de retour de 1000 ans

•   Méthode statistique : Nécessité de réexaminer le mode de calcul des
    surcotes extrêmes
Principales évolutions apportées par le
                 guide

                                     G U     I D     E    D E   L ’ A   S   N
                                                                        I N B

                                Projet de guide
                                      de l’ASN

                 Protection des installations
                           nucléaires de base
              contre les inondations externes

                               Projet de GUIDE N° 13
                        SOUMIS A CONSULTATION DU PUBLIC
                                      Version du 17/05/2010
Structure du Guide
                                                                                                          •   Contexte et réf. réglementaires
                                                                                                          •   Objet du guide
                                                                                    Introduction          •   Champ d’application du guide

                                                                                                          •   Définition des SRI
                                                                              Situations de référence à   •   Démarche d’identification des
                                                                             prendre en compte pour le        SRI
                                                                              risque d’inondation (SRI)
                       G U     I D     E    D E   L ’ A   S   N
                                                          I N B

                                                                                                          •   Quantification des paramètres
                  Projet de guide
                        de l’ASN
                                                                  Contenu                                     caractérisant les phénomènes
   Protection des installations
             nucléaires de base                                               Caractérisation des SRI         physiques intervenant dans les
contre les inondations externes

                                                                  du guide                                    SRI
                 Projet de GUIDE N° 13
          SOUMIS A CONSULTATION DU PUBLIC
                        Version du 17/05/2010

                                                                                                          •   Spécificité      du        risque
                                                                               Protection contre les          d’inondation externe
                                                                                   inondations            •   Principes directeurs :
                                                                                                               –   des choix de conception
                                                                                                               –   et des moyens de protection à
                                                                                                                   mettre en œuvre

                                                                                     Glossaire
Introduction
               Champ d’application

• Aux INB, pas uniquement les réacteurs (REP)

• Définition d’ « inondation externe » dans le guide:

  « Inondation ayant une origine extérieure aux ouvrages, aires ou
  bâtiments de l’INB recevant des systèmes ou des composants à protéger,
  quelles que soient la ou les causes (pluies, crues, tempêtes, rupture de
  tuyauteries…) »

• En cohérence avec la démarche « REX Blayais », le guide concerne
  les inondations :
    – trouvant leur origine à l’extérieur du site (crue, pluie, rupture de
      barrage….)
    – ou liées à des dégradations d’ouvrages, circuits et équipements sur le
      site mais extérieurs aux ouvrages ou bâtiments à protéger (bâches sur
      site …)
Prise en compte de l’évolution                        Introduction
                           du climat

    « Le guide a pris en compte l’évolution du climat lorsque l’état des
    connaissances le permettait. »

•     En l’état des connaissances : prise en compte dans les SRI dépendant du
      niveau marin

•     Installations :
       – Existantes : prise en compte des évolutions prévisibles du climat jusqu’au
         prochain réexamen ;
       – Nouvelles : sur la durée de vie de l’installation.

      (la RFS 1.2.e et la démarche « REX Blayais » ne prenait pas en compte
      l’évolution du climat)
Définition des SRI
                  Identification des SRI

•   Approche d’identification des SRI :
     – Source (mer, précipitations, canal, circuit…) ;
     – Phénomène (crue, marée, dégradation de structures, remontée de nappe…) ;
     – Evènement (survenue d’un phénomène présentant des caractéristiques
       quantifiés) :
         • généralement caractérisé par une grandeur physique définissant son intensité
           (volume, hauteur, débit, etc.) ;
         • le cas échéant, une probabilité ou fréquence de dépassement de cette intensité et
           une durée.
     – Situation de référence à prendre en compte pour le risque d’inondation
       externe (SRI) :
         • définie à partir d’un évènement ou d’une conjonction d’évènements dont les
           caractéristiques sont éventuellement majorées permettant de compenser les
           limites de connaissances actuelles ;
         • conjonctions conventionnelles ou reflétant des dépendances physiques.

    (Cette approche est issue de la démarche « REX Blayais »)
Définition des SRI
                                       Identification des SRI
                                                                                         Situations de référence à
                                                                                        prendre en compte pour le
                                                                                            risque d’inondation

                                                                                      PLU : Pluies
                            1                           1                                  - PFI brève de forte intensité
                                                                                           - PRC régulière et continue
                                     PLU           PLU             ROR
                                                                                      CPB : Crue sur un petit bassin
 SEI                DDOCE                                                             versant
                                                                                CGB
 VAG                                                                        5         CGB : Crue sur un grand bassin
 CLA                                                        INT                       versant
                       6        Installation                            6
 NMA
                                                                                      RCE-DOC : Dégradations ou
                                       RNP          4             CPB                 dysfonctionnements d’ouvrages,
  3       4                 2
                                                                                      de circuits ou d’équipements
                                                                                      INT : Intumescence –
Légende                                                                               Dysfonctionnement d’ouvrage
                                    SRI        Situations de référence à prendre en   hydraulique
          S     Source                         compte pour le risque d’inondation
                                                                                      RNP : Remontée de nappe
                                                                                      phréatique
      1       Pluies
                                                                                      ROR : Rupture d’un ouvrage de
      2       Nappe phréatique                                                        retenue
                                                                                      CLA : Clapot
      3       Mers et océans
                                                                                      NMA : Niveau marin :
      4       Rivières et canaux                                                           - Marée astronomique
                                                                                           - Surcote millénale
      5       Réservoirs naturels (lacs, glaciers)
                                                                                      VAG : Vagues (houle)
      6       Réservoirs artifiels (barrages, bâches, château d’eau,                  SEI : Seiche
Définition des SRI
                                       Identification des SRI
                                                                                         Situations de référence à
                                                                                        prendre en compte pour le
                                                                                            risque d’inondation

                                                                                      PLU : Pluies
                            1                           1                                  - PFI brève de forte intensité
                                                                                           - PRC régulière et continue
                                     PLU           PLU             ROR
                                                                                      CPB : Crue sur un petit bassin
 SEI                DDOCE                                                             versant
                                                                                CGB
 VAG                                                                        5         CGB : Crue sur un grand bassin
 CLA                                                        INT                       versant
                       6        Installation                            6
 NMA
                                                                                      RCE-DOC : Dégradations ou
                                       RNP          4             CPB                 dysfonctionnements d’ouvrages,
  3       4                 2
                                                                                      de circuits ou d’équipements
                                                                                      INT : Intumescence –
Légende                                                                               Dysfonctionnement d’ouvrage
                                    SRI        Situations de référence à prendre en   hydraulique
          S     Source                         compte pour le risque d’inondation
                                                                                      RNP : Remontée de nappe
                                                                                      phréatique
      1       Pluies
                                                                                      ROR : Rupture d’un ouvrage de
      2       Nappe phréatique                 Sites en bord de fleuve                retenue
                                                                                      CLA : Clapot
      3    Mers et
          Tous  lesocéans
                      sites                    Sites en bord de mer                   NMA : Niveau marin :
      4       Rivières et canaux                                                           - Marée astronomique
                                               Sites en estuaire                           - Surcote millénale
      5       Réservoirs naturels (lacs, glaciers)
                                                                                      VAG : Vagues (houle)
      6       Réservoirs artifiels (barrages, bâches, château d’eau,                  SEI : Seiche
Caractérisation des SRI
            Caractérisation des SRI

• SRI déterminées :
   – Extrapolation statistique des données disponibles (méthodes à seuil)
   – Ou approche déterministe

• « Repère » probabiliste :
   – Pour assurer une certaine homogénéité entre les probabilités des
     différents risques dus aux agressions externes ;
   – Probabilité de dépassement : 10-4 par, en ordre de grandeur,
     estimée en intégrant les incertitudes
Caractérisation des SRI
                   Caractérisation des SRI
                                      Objectif “probabiliste”: 10-4 par an, incertitudes comprises
         SRI                          « Aléa de base »                       Majoration / Conjonction de l’aléa
 PLU: Pluies locales       Hauteur pluies centennales (BS 95%)             Scénario de ruissellement de surface
                                                                            avec hypothèse d’indisponibilité du
                                                                                   réseau pluvial local
CPB: Crue sur un petit                       Crue de débit max instantané décamillennal
   bassin versant                          OU (uniquement pour les BV entre 10 et 100 km²) :
                          Débit des pluies centennales (BS 95%)               + majoration du débit de 100 %
CGB: Crue sur grand              Débit millennal (BS 70%)                 + paramètre     + majoration du débit de
        BV                                                                  influent                15%

DDOCE: Dégradation         Rupture déterministe unitaire ET ruptures multiples selon scénarios (séisme, etc)
   d’ouvrages
 INT: Intumescence        Approche déterministe selon l'initiateur          propagation sur niveau pénalisant
 RNP: Remontée de          Effet de la remontée dû à un initiateur               Niveau initial ≈ décennal
 nappe phréatique
                                                                     OU
                           Niveau de nappe centennal (BS 95%)             Hyp hydrogéologique très pénalisante
 ROR: Rupture d’un       Effacement total de l’ouvrage de retenue         + paramètre     + majoration du débit de
 ouvrage de retenue                                                         influent                15%

     CLA: Clapot                Clapot centennal (BS 70 %)                 propagé sur crue millénale (BS 70%)
 NMA: Niveau marin       Marée astronomique maximale + évolution           + Surcote        + 1 mètre (horsains)
                         du niveau marin (changement climatique)          millénale (BS
                                                                                           OU Modèle statistique
                                                                              70%)
    VAG: Vagues                 Houle centennale (BS 70%)                          propagée sur le NMA
     SEI: Seiche               Hauteur de la seiche annuelle                        propagé sur le NMA
Protection contre les
                   Niveau de protection,                          inondations
                     lien avec les SRI
« Pour ce qui concerne les fonctions de sûreté dont le maintien doit être assuré
en cas d’inondation, le dimensionnement de l’installation est effectué sur la
base des SRI définies. »

•   Toutes les fonctions de sûreté doivent être protégées contre le risque
    d’inondation externe
•   Les fonctions de sûreté sont dimensionnées sur les base des mêmes SRI :
    aléa commun à toutes les INB.
Protection contre les
                     Niveau de protection,                              inondations
                       lien avec les SRI
« Pour ce qui concerne les fonctions de sûreté dont le maintien doit être assuré
en cas d’inondation, le dimensionnement de l’installation est effectué sur la
base des SRI définies. »

«• EnToutes
        outre,les
                la conception
                   fonctions dedes   protections
                                   sûreté doiventetêtre
                                                     leurprotégées
                                                          dimensionnement
                                                                     contre letiennent
                                                                                 risque
     d’inondation
compte    :          externe
     • desfonctions
 • Les       objectifsdede  protection
                          sûreté        des intérêts mentionnés
                                 sont dimensionnées   sur les base àdes
                                                                     l’article
                                                                         mêmes L.593-1
                                                                                  SRI :
     du code
     aléa        de l’environnement
            commun    à toutes les INB. pour ce qui concerne la sûreté nucléaire de
     l’installation,
     • des résultats de l’analyse des effets falaise,
     • des évolutions prévisibles du climat sur la durée de vie envisageable
     de l’installation considérée. »

•   Niveau de protection adapté aux risques présentés par l’installation
Protection contre les
                     Niveau de protection,                              inondations
                       lien avec les SRI
« Pour ce qui concerne les fonctions de sûreté dont le maintien doit être assuré
en cas d’inondation, le dimensionnement de l’installation est effectué sur la
base des SRI définies. »

«• EnToutes
        outre,les
                la conception
                   fonctions dedes   protections
                                   sûreté doiventetêtre
                                                     leurprotégées
                                                          dimensionnement
                                                                     contre letiennent
                                                                                 risque
     d’inondation
compte    :          externe
     • desfonctions
 • Les       objectifsdede  protection
                          sûreté        des intérêts mentionnés
                                 sont dimensionnées   sur les base àdes
                                                                     l’article
                                                                         mêmes L.593-1
                                                                                  SRI :
     du code
     aléa        de l’environnement
            commun    à toutes les INB. pour ce qui concerne la sûreté nucléaire de
     l’installation,
     • des résultats de l’analyse des effets falaise,
     • des évolutions prévisibles du climat sur la durée de vie envisageable
     de l’installation considérée. »

«• OnNiveau
      est endeprésence
                protection adapté
                         d’un effet aux risques
                                    falaise     présentés
                                            lorsque,       par
                                                     partant del’installation
                                                                  la SRI, une légère
aggravation de la situation d’inondation (par exemple : un niveau d’eau qui
dépasse une digue de protection) conduit à une dégradation significative des
fonctions de sûreté.
Pour chaque SRI, il convient de rechercher et d’analyser les éventuels
effets falaise. »
Protection contre les
                   Niveau de protection,                         inondations
                     lien avec les SRI

« Les dispositions matérielles et organisationnelles de protection :
    • des sites,
    • des bâtiments contenant des EIP (éléments importants pour la
    protection) liés à la sûreté nucléaire dans la situation considérée,
    • des locaux contenant ces EIP au sein de ces bâtiments,
    • des systèmes ou composants eux-mêmes au sein de ces locaux,
permettent d’assurer plusieurs lignes de défense.

L’indépendance de ces lignes de défense est recherchée autant que
nécessaire. »

•   La pertinence et l’indépendance des lignes de défense feront l’objet d’une
    instruction technique au cas par cas, en fonction des SRI, des dispositions
    de protection proposées et des exigences associées.
Conclusion

•     Apports du guide par rapport à la RFS 1.2.e :
       – champ d’application : extension à toutes les INB ;
       – neuf évènements considérés
       – modification des événements considérés dans la RFS 1.2.e :
           • CMS bord de mer : ajout de majorations pour couvrir :
                – Notamment l’augmentation du niveau marin liée au changement climatique ;
           • fortes modifications sur la crue résultant de la rupture d’un ouvrage de retenue ;
           • quelques compléments sur la crue sur grands bassins versants et la CMS en
             estuaire ;
       – prise en compte des incertitudes nettement accrue ;
       – principes de protections : précision nettement accrue

•     Les membres des Groupes Permanents ont estimé que :

    « le projet de guide constitue un progrès notable par rapport à la RFS 1.2.e,
    notamment du fait d’une prise en compte plus complète des phénomènes
    pouvant conduire à une inondation d’origine externe »
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