Un tendeur de goujons autonome fait baisser la pression chez Browns Ferry

UN des aspects les plus coûteux de l'exploitation d'une centrale nucléaire est la mise à l'arrêt pour la maintenance courante ou le rechargement.

Généralement, le coût de lamaintenance est insignifiant par rapport au revenu perdu quand l'énergie cesse d'être fournie au réseau.

La plupart des exploitants ont dès lors pour priorité d'écourter les temps d'arrêt nécessaires à la maintenance et aux réparations.

À Browns Ferry, centrale à réacteur à eau bouillante de 3,4 GW situé près de Decatur en Alabama, l'expérience des arrêts et des mises à niveau a engendré une politique rigoureuse en terme de sécurité en premier et de rapidité en deuxième. Par conséquent, les solutions pour réduire les temps d’arrêt tout en maintenant la sécurité sont toujours les bienvenues.

L'une des interventions les plus critiques sur le réacteur de Browns Ferry, comme dans toute autre centrale, est la manoeuvre d'ouverture et de fermeture étanche de la bride du couvercle de la cuve qui comporte de nombreux goujons et écrous de grande taille. Ceux-ci sont serrés à une charge très élevée au moyen de tendeurs de goujons hydrauliques.

Le serrage précis de ces couvercles est une tâche considérable qui nécessite que les techniciens interviennent dans des zones à dose élevée de rayonnement. Les goujons sont mis en tension et les écrous sont serrés pour les allonger ; une tension correcte signifie que la bride du réacteur est correctement assise et étanche.

Les systèmes de serrage de ces goujons ont considérablement évolué depuis que Browns Ferry a installé son système de
serrage de goujons à quatre voies en 1994.

Ce système Biach Quick-Disconnect-Helical (QD-H) comprend quatre tendeurs de goujons montés sur un carrousel circulaire soutenu par les oreilles de levage de la bride du couvercle de la cuve. Quatre goujons peuvent être tendus à chaque passe, chacun à 90 degrés par rapport aux autres, offrant un positionnement optimal pour réduire les contraintes. Les goujons sont ensuite repositionnées plusieurs fois, en travaillant à chaque fois sur quatre goujons à l'espacement optimal, jusqu'à ce que la cuve soit à nouveau complètement étanche.

Des passes de correction supplémentaires peuvent s'avérer nécessaires si les lectures d'allongement final ne sont pas conformes à la spécification requise.

L'exécution rapide de cette intervention diminue le coût dans le chemin critique et réduit la dose de rayonnement à laquelle les membres de l'équipe sont exposés. En règle générale, ce système fait appel à un ou deux opérateurs par tendeur de goujons et un opérateur du système de pompage central plus des techniciens en radioprotection et des superviseurs de la centrale.

Le système est connecté par des lignes hydrauliques lourdes partant de chaque tendeur vers un collecteur de distribution monté sur le carrousel central et de là, à l'unité de commande située à l'étage de rechargement du combustible, où l'espace est précieux.

John Blenkinsopp, responsable de l'étage de rechargement du combustible à Browns Ferry, tenait donc beaucoup à essayer le tout dernier tendeur Biach d'Hydratight.

Le Biach SCT (Self Contained Tensioner - Tendeur autonome) a été proposé en 2006 et est commercialisé depuis deux ans. Mais John a été le premier exploitant à l'utiliser sur une grande cuve, à savoir un réacteur de 6,4 m (21 pieds) fixé par 92 goujons de 152 mm (6").

Le SCT réduit largement le temps de serrage en intégrant les systèmes hydrauliques et de commande dans le tendeur, reliant les quatre unités ensemble, puis acheminant un câble électrique seulement à chaque tendeur de goujons.

Chaque unité peut contrôler les autres afin de maintenir la précision du groupe et il suffit d'une personne pour les manipuler et les repositionner, car chacune possède également un contrôleur de treuil. Le tableau de commande de chaque tendeur permet à un superviseur de surveiller les quatre tendeurs et de s'assurer que le travail se déroule sans problème.

Dans le cas de Browns Ferry, les unités du SCT ont été montées sur les tendeurs Biach QD-H en place, en remplaçant la plaque supérieure des tendeurs existants par un sous-ensemble SCT complet. L'unité de pompage centrale a été remplacée par des pompes et des commandes embarquées sur les tendeurs et toutes les lignes hydrauliques ont été supprimées du schéma.

« Le SCT permet de gagner du temps lors de l'installation du carrousel sur le couvercle de la cuve, » continue John.

« Auparavant, nous devions mettre le carrousel en place puis acheminer tous les flexibles hydrauliques et les raccorder. Rien que cela nous prenait une heure. À présent, il nous suffit de relier un câble de 480 V à chaque tendeur, ce qui prend 10 minutes. »

Le nouveau système fait gagner du temps et réduit le risque de blessure lors de la manoeuvre de serrage. « Les commandes de treuil montées sur chaque tendeur et les écrans d’information améliorent considérablement la gestion de la sécurité et du temps, » déclare John.

« Le travail en équipe est crucial et tous les moyens pour diminuer la possibilité d'erreur et de blessure sont les bienvenus. » Le temps d'arrêt nécessaire pour tendre les goujons à Browns Ferry se situait auparavant entre 2h30 et 4h30, même avec les dispositifs QD-H, leaders de l'industrie.

En revanche, après la formation et avec l'expérience du nouveau système SCT, Browns Ferry a ramené à 1h25 le temps de serrage durant l'arrêt de l'automne 2010.

« Les arrêts dans notre industrie duraient généralement de 60 à 90 jours et le serrage des goujons nécessitait deux ou trois postes, » explique John.

« Dans les centrales qui ne sont pas équipées de tendeurs rapides, l'unité doit être vissée physiquement sur le goujon, ce qui prend énormément de temps.

Nous avons installé les tendeurs Biach QD en 1994 ; ils nous ont donné d'excellents résultats et je n'hésiterai pas à les recommander. Grâce à l'addition des unités SCT, la performance s'améliore encore plus. »

Rien que la réduction du temps de serrage permet à Browns Ferry d'économiser environ 50 000 dollars de l'heure par arrêt, sur trois arrêts programmés tous les deux ans.

John poursuit : «Jusqu'à présent, notre équipe a travaillé avec un membre de l'équipe Biach d'Hydratight lors de chaque arrêt, afin de développer différentes méthodes pour améliorer les procédures.

La sécurité est évidemment au coeur de nos préoccupations les plus importantes. Nous mettons l'accent sur la sécurité et la qualité et essentiellement le planning se déroule sans souci.

Les problèmes de planification surgissent généralement lorsque des erreurs doivent être corrigées. Les unités SCT nous permettent de bien faire le travail dès la première intervention, ainsi nous ne perdons pas de temps et nous économisons de l'argent. »