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PRESENTATION DU PROJET RJH Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 1 PRESENTATION GENERALE 2 LE REACTEUR JULES HOROWITZ Le RJH RJH, “Material Testing Reactor” pour maîtriser le comportement des matériaux et combustibles sous irradiation en fonctionnement normal et anormal Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 3 DES ENJEUX OPERATIONNELS IMPORTANTS Étude du comportement des matériaux et combustibles sous irradiation • Soutien aux réacteurs nucléaires existants et futurs – Contribution à la maîtrise de la durée de vie des centrales – Support aux évolutions et aux innovations pour les centrales et pour le combustible – Maîtrise de la sûreté associée • Défis : RJH réacteur de recherche haute performance – Flux de neutrons importants – Reproduire l’environnement des réacteurs industriels, transitoires pour la sûreté – Capacité expérimentale importante Production de radioéléments pour le médical • Production de Mo99 pour le Tc99 (scintigraphies) – 25 à 50% des besoins européens Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 4 63 000 MWe 58 réacteurs UN BESOIN À LONG TERME EN TECHNOLOGIES ET COMPÉTENCES RJH Extension Génération 2 durée de vie Génération 4 30 000 MWe Génération 3 0 1975 2000 2020 2040 2060 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 2075 5 Les enjeux scientifiques d’un réacteur à haut flux type MTR pour la qualification des matériaux et combustibles nucléaires • Comprendre le comportement des matériaux et combustibles sous haut flux neutronique • Caractériser et/ou qualifier un produit prototypique ou industriel • Etendre le domaine de validation des modèles physiques de comportement • Etude des situations incidentelles et accidentelles Thématiques combustibles: •Interaction Pastille Gaine •Relâchement des Gaz de Fission… •Sûreté: Accident de Perte de Réfrigérant Primaire… Thématiques matériaux: •Gonflement •Fluage •Corrosion sous contrainte •Fragilisation forte dose •Effets de flux et de spectre… 6 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache Mo99 Production en réacteur Echantillons en réacteur Mo-99 Séparation des autres produits de fission Tc-99m Générateur pour les hôpitaux Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 7 RJH CONTRIBUERA À REMPLACER LES RÉACTEURS DE RECHERCHE EXISTANTS (ANCIENNETÉ : 50 ANS LA PROCHAINE DÉCENNIE) BR2 Belgique HFR Hollande Halden Norvège LVR15 Rep. tchèque Réacteur Pays France OSIRIS Mise en service 1957 1960 1961 1961 1966 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 8 UN MODÈLE ÉCONOMIQUE NOVATEUR POUR UNE INFRASTRUCTURE DE RECHERCHE APPLIQUÉE • Montage du Consortium international pour la construction et l’exploitation du RJH • CEA, propriétaire, exploitant nucléaire, maître d’ouvrage • Un membre du Consortium contribue au financement de la construction et dispose d’un droit d’accès en proportion • Un partenariat intégrant public et privé Consortium RJH : Centres de recherche & Entreprises industrielles Partenaire associé : JAEA Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 9 REACTEUR ELECTROGENE/REACTEUR DE RECHERCHE SCHÉMA DE PRINCIPE D’UNE CENTRALE NUCLÉAIRE Cellules chaudes Capacité expérimentale importante Un fonctionnement simple, robuste et sûr REACTEUR DE TYPE PILE-PISCINE : Casemate expérience Système d’évacuation de chaleur - PEU OU PAS SOUS PRESSION - BASSE TEMPERATURE -CŒUR COMPACT FONCTIONS D’UN RÉACTEUR DE RECHERCHE D’IRRADIATIONS TECHNOLOGIQUES Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 10 INB 172 – REACTEUR JULES HOROWITZ Bâtiment vestiaire & distribution électrique Unité nucléaire BUR & BUA Bâtiment de réfrigération BMR Bâtiments de sauvegarde redondants 2x100% BAS (batteries, groupe électrogène, aéroréfrigérant) Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 11 Les bâtiments du RJH BR BAS B BMR N BMM BAN BR BMM BAN BAVL’U BAS L’Unité Unité n Nucléaire Nucléaiire e BMM AN BAN Les Bâtiments tim men nts Constituée: C ons nst sti stitué t tuée: tituée: tuée: Le L ebâtiment bâtiment bâtim bâti téact Le de et nt AéroAé LDiesel Le bâtiment bâtim men t des desurr BMR bâtiment Réacteur X Du D u bâtimen bâtime nt R Réacte Réacteu Réact Ré tig i an Vestiaires Montage réfrigérants ré réfrigérants réfrig géra éra antsde ( R) (BR) )V ((BMR) (BAV) Sauvegarde (BMR X Du DuMagasin Bâtiment B Bâtime Bâti â R) en (BMM) des Nucléaire Annexes Annexe xe N xes Nucl léaire BMM léai (BAS) (BAN)) BA BAN BAV BAV BAS BR BR BAV BMR BAS BAS BMR BAS 12 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache RJH - REFROIDISSEMENT DU CŒUR 100 MW Casemate échangeur Echangeurs secondaire/tertiaire Canal de Provence Piscine réacteur Coeur Vers canal EDF Circuit primaire Bâtiment Réacteur Circuit secondaire Circuit tertiaire Bâtiment des réfrigérants Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 13 ORGANISATION DE L’ÎLOT NUCLÉAIRE BATIMENT DES ANNEXES NUCLEAIRES BATIMENT REACTEUR Caractéristiques générales Piscine Réacteur BR : 36.6 m x H 43.1 BAN : 50.3 x 46.4 m H 34.8m Bloc-eau monolithique Encuvement Système d’isolation parasismique 14 Canal de transfert vers piscines / cellules Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache Coupe unité nucléaire Direction de l’Energie Nucléaire Nuc ucléaire re – Site re S tee de Cadarache Si Caada dara rach ra ach che 15 ORGANISATION DE L’ÎLOT NUCLÉAIRE SALLE DE COMMANDE 7 CELLULES CHAUDES COEUR AIRE EXPERIMENTALE Pilotage des expériences sur 3 niveaux : 490 m2 Casemates expérimentales sur 3 niveaux : 700 m2 PLOTS PARA-SISMIQUES REACTEUR PILE PISCINE Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 16 L’UNITE NUCLEAIRE CASEMATE EXPERIMENTALE PISCINE REACTEUR PONT POLAIRE CELLULES CHAUDES CASEMATE EXPERIENCE CAPACITES D’ENTREPOSAGE 15 avril 2015 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache LE COEUR | 17 PAGE LES ELEMENTS COMBUSTIBLES Coeur Compact (60x60cm2) 600 mm 1035 mm Entrefers interplaques 1,95mm Ext EC = 96.22 mm Tube guide Aluminium 18 int; 37mm) Direction de l’Energie Nucléaire –(ext: Site40mm, de Cadarache LE COEUR DU RÉACTEUR CHARGÉ D’UNE VINGTAINE D’EXPÉRIENCES ET DE LA PRODUCTION DE RADIO-ISOTOPES À USAGE MÉDICAL Production des RN à usage médical Flux neutronique très intense pour étudier le vieillissement des matériaux Etudes du comportement des combustibles dans différents scénarios Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 19 RJH : capacités expérimentales et performances à 100 MW Flux thermique dans le réflecteur : 5.5 1014 n/cm².s Flux de neutrons thermiques Flux rapide dans le coeur : 5.5 1014 n/cm².s Flux de neutrons rapides Programme vieillissement de matériaux RJH : > 16 dpa/an RJH MTR Système de déplacement : •Pour ajuster la puissance • pour des transitoire de puissance Plus de 20 expériences en parallèle OSIRIS Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 20 FOCUS SUR LES CELLULES CHAUDES END sur les échantillons combustibles et matériaux 4 grandes cellules 3 petites cellules Evacuation combustibles irradiés Chargement/déchargement des échantillons expérimentaux Evacuation des cibles MOLFI Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache | PAGE21 21 UNE EXPERIENCE EN REACTEUR Examens non destructifs avant essai Arrivée des Arriv écha échantillons pou u irradiation pour Flux neutron thermique Flux neutron rapide Chargement C Cha r d dispositif du di expérimental e exp é e irradiation et irr en réacteur e ré Examens non destructifs après essai Retour ur des des échantillons échanti écha ntillo llons n Retour en labos chauds pour complément d’examens Scanning CIP02 après essai CS-137 EU-154x10 2.0E+03 1.5E+03 137Cs -6500 -6600 -6700 -6800 -6900 -7000 -7100 -7200 154 Eu SCHÉMA DE PRINCIPE D’UNE BOUCLE EXPÉRIMENTALE Casemate Piscine réacteur Partie hors pile - Casemate - Conditionnements thermohydraulique et chimique des échantillons - Contrôle-commande Partie en pile - En réflecteur - Positionnement de l’échantillon - Système de déplacement Dispositif d’irradiation Réacteur Lignes sous eau 22 Direction dee l’Energie l’E ’Energie nee Nucléaire – Site S ttee de Si de Cadarache Cada daara rach c e Expression du besoin ORGANISATION 23 Montage industriel Déroulement du projet RJH Faisabilité Définition Consultation Développement MOE Réalisation MOE MOA MOA = CEA MOE = AREVA-TA associé avec EDF et AREVA-NP Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 24 Lotissement pour la réalisation Maitre d’Ouvrage : CEA Liens contractuels Pilotage MOE MOE Procédé/Réalisation Etudes Fourniture, montage Lots contractualisés par CEA : • GC, • Pompes primaires, • Ventilation, • Circuits, • Bloc-pile, • Contrôle-Commande •… Etudes Fourniture, montage Lots en nature : • Cellules chaudes • Échangeurs primaires Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 25 Contexte marchés Lots réceptionnés : Terrassement + Clôture Marchés en cours : – MOE pour la réalisation : => AREVA TA – Génie-Civil => Gpt RAZEL-BEC – Pompes primaires => Clyde Union Pump – Cellules chaudes => NRI (en nature) – Echangeurs primaires => ENSA (en nature) – Diesels => J.P. FAUCHE – Hublots => SOVIS – Ponts lourds => Joseph PARIS – Cuvelages piscines => CEGELEC CEM – Manut. Secondaires => NFM – Télémanipulateurs => WML + LA CALHENE – Electricité => SNEF-CLEMESSY – Circuits => DCNS – Ventilation => DCNS – Bloc-réacteur => AREVA TA « FRN » – internes piscine => CSTI/MUP – Machine de chargement => Comex Nucléaire – Portes spéciales => Bertin/Calcagny – BMX => EIGCC – VRD => Eurovia – Equipements de laboratoires => Robatel Marchés en préparation : BMM, trémies, radioprotection Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 26 DEROULEMENT DU CHANTIER 27 PLANNING JUSQU’AU PREMIER BETON Études de définition Etudes de développement Concertation locale Enquête publique Instruction Rapport Préliminaire de Sûreté -> Permis de construire -> Décret d'Autorisation de Création -> Autorisation de Rejet et de Prise d'Eau Consultation des entreprises Travaux - préparation du site - premier béton de structure 2003 – 2005 2006 - 2007 avril-juin 2005 nov. - déc. 2006 2007 – 2008 10/2007 10/2009 01/2010 2007 – 2010 2007 – 2015 2007 – 2008 06/08/2009 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 28 PLAN DE MASSE Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 29 CHANTIER CLOS ET INDÉPENDANT Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 30 CHANTIER CLOS ET INDÉPENDANT Sisteron / Gap A51 Chantier RJH Aix-enProvence Chantier clos et indépendant 31 AREVA TAAccueil sécurité nouveaux arrivants MOE Accès dédié au chantier: « Porte RJH" Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 31 JUIN 2007 - PRÉPARATION DU SITE Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 32 JUILLET 2008 - PAROI CLOUTÉE Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 33 JUIN 2009 - BÉTON DE PROPRETÉ Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 34 NOVEMBRE 2009 - APPUIS PARASISMIQUES Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 35 NOVEMBRE 2009 - APPUIS PARASISMIQUES Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 36 BENEFICE DES APPUIS PARASISMIQUES Benefit of isolation (JHR illustration – Displacements LARGELY amplified FOR UNDERSTANDING PURPOSE) Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 37 CONCEPTION DES APPUIS PARASISMIQUES Removable stops Removable mortar layer Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 38 FÉVRIER 2010 - COFFRAGE RADIER SUPÉRIEUR Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 39 MAI 2010 - FERRAILLAGE RADIER SUPÉRIEUR Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 40 JUIN 2010 - BÉTONNAGE RADIER SUPÉRIEUR Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 41 OCTOBRE 2010 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 42 DÉCEMBRE 2010 BÉTONNAGE RADIER SUPÉRIEUR BÂT RÉACTEUR Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 43 JUIN 2011 - FERRAILLAGE ENCEINTE Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 44 DÉCEMBRE 2011 BÉTONNAGE 1RE LEVÉE PISCINE RÉACTEUR Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 45 JUILLET 2011 – BÉTONNAGE 1RE LEVÉE ENCEINTE Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 46 MAI 2012 – ENCEINTE BUR 47 JUILLET 2012 - ENCEINTE BR (levée 7) 48 Piscine RER: principales caractéristiques •Ouvrage cylindrique •Profondeur: 12m50 •Diamètre utile: 7m •Voile d’épaisseur variable de 0m90 à 1m60 •Densité d’armature: 400 à 500kg/m3 •Béton lourd C40/50; densité mini: 3,5t/m3 •Densité d’armature + nécessité d’un béton lourd pour des besoins de protection biologique: ÆDéveloppement d’un béton lourd auto-plaçant. Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 49 2012 : REALISATION DE LA PISCINE REACTEUR RER form implementation March 2012 Iron framework progress Level 4 August 2012 RER Overview November 2012 RER Level 4 concrete November 2012 Iron framework progress Level 3 July 2012 Iron framework progress Level 2 April 2012 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 50 Réalisation de la piscine RER: dalle de fond Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 51 Mise en place consoles pont polaire (juillet 2013) 52 Rappel : Mise en place pont polaire décembre 2013 Pose quadrilatère Pose chariot Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 53 Mise en place du dôme : 13/13/2013 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 54 Ferraillage du dôme : T3/T4 2014 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 55 Fin de coffrage du dôme : décembre 2014 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 56 Pont Polaire : essais en charge (150% CMU) Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 57 Bétonnage du dôme du 7 au 8 janvier 2015 Début le 7 janvier à 8h23 – Fin le 8 janvier à 4h45 : un peu plus de 20 heures de travail, avec une cadence moyenne de 36 m3/h pour les 730 m3 de béton auto-plaçant Coulage d’un dôme d’un réacteur nucléaire réalisé en une seule opération et à l’aide d’un béton auto-plaçant : une première en France. Elle a mobilisé 24 personnes de l’entreprise RAZEL-BEC en trois postes, les inspecteurs AREVA en charge du suivi, et la maîtrise d’ouvrage CEA. Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 58 DECOFFRAGE CELLULE CHAUDE (AVRIL 2015) Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 59 Avancement de la construction UN Levée 16 60 Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache MERCI POUR VOTRE ATTENTION Direction de l’Energie Nucléaire – Site de Cadarache 61
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