Mise en service d’une nouvelle installation nucléaire : le rôle d’un partenaire d’ingénierie

Il y a une première phase de rodage et de surveillance accrue de l’installation pendant environ 6 mois entre le chargement du combustible et le moment où le réacteur pourra fonctionner à pleine puissance et dans les conditions opérationnelles correspondant à ses standards de conception.

Victor Reichardt, Responsable d’Activité Flamanville 1-2-3 chez Assystem, nous explique : c’est seulement une fois ce premier jalon atteint, dans des conditions de performance et de sûreté validées, que le couplage du réacteur est réalisé sur le réseau électrique ; avant cette étape, l’électricité produite à la suite de la première divergence n’est pas distribuée sur le réseau, ni intégrée au mix énergétique national. Une fois le réacteur couplé, l'électricité produite est disponible à la consommation sur le réseau et le processus de montée en puissance se poursuit, de 25 à 80 puis à 100% de puissance nucléaire (PN). Cette séquence, qui va durer plusieurs mois, est découpée en 4 phases. Chacune des étapes de ce cheminement est extrêmement stratégique et permet de garantir la performance, la fiabilité et la sûreté de l’installation nouvellement en exploitation.

La mise en service d’un réacteur est synonyme d’un transfert de compétences et de responsabilités entre les équipes de construction et les équipes d’exploitation, le tout associé à un changement majeur de référentiel en matière de sûreté nucléaire, puisque les opérations passent alors sous la responsabilité de l'exploitant.

Parmi les activités régies par les équipes d’exploitation dès les premiers jours de mise en service, on trouve naturellement toutes celles relatives à la conduite. Les équipes de conduite prennent en effet la main sur le réacteur et vont le piloter avec précision depuis le chargement du combustible et jusqu'à l’atteinte de la pleine puissance. En parallèle et contrairement à ce que l’on pourrait penser pour un réacteur neuf, les équipes de maintenance sont également à pied d’œuvre dès les premiers jours de la mise en service. Leurs activités, déjà commencées en amont du chargement, restent d’actualité au démarrage du réacteur, pour se poursuivre sur l’ensemble de son cycle de vie, qu’il soit en fonctionnement ou à l’arrêt. C’est d’ailleurs seulement 18 mois après le démarrage de la centrale que son 1^er arrêt majeur pour maintenance est fixé. Appelé « VC1 » pour première visite complète, cet arrêt a vocation à assurer les opérations de contrôle et de maintenance de l'installation après quelques mois d’exploitation, ainsi qu’à réaliser certaines modifications dimensionnantes.

La réalisation de la VC1 ne s’improvise pas au bout de 18 mois, au contraire, elle est anticipée dès les premiers jours de fonctionnement du nouveau réacteur au travers de la mobilisation des équipes qui en instruiront les évolutions, les modifications et qui ont donc la charge de les préparer en termes d'ingénierie. 

Les opérations préparatoires de la VC1 se distinguent en deux parties : d’une part les activités dites « tranche en marche » (TEM) qui sont réalisées alors que le réacteur est en fonctionnement ; d’autres part, l’anticipation des modifications qui seront à opérer pendant l’arrêt de tranche, telles que la finalisation de l’instruction des études ou la sélection des entreprises qui auront effectivement la charge de la maintenance.

Comme l’ajoute Victor Reichardt, « il ne faut par ailleurs pas négliger les activités relatives aux derniers travaux d’ajustement menées au cours de cette période transitoire où cohabitent toujours les équipes de construction historiquement présentes sur site et les équipes de l’exploitant ».

De la contribution d’une ingénierie au démarrage et aux premiers mois d’exploitation d’un réacteur

Les premiers mois qui suivent la mise en service d’un nouveau réacteur sont denses pour les équipes de l’exploitant. Le soutien de ses partenaires industriels et en particulier des entreprises d’ingénierie est clé pour atteindre les différents jalons. Qu’il s’agisse des activités immédiatement opérées lors des 6 premiers mois jusqu’au couplage du réacteur, puis celles liées à sa montée en puissance progressive, pour finalement arriver jusqu’au lancement de la VC1 à + 18 mois, l’exploitant s’appuie sur les équipes d’ingénierie partenaires pour le soutenir en matière d’ingénierie de site, dans les toutes premières opérations d’exploitation et de maintenance, ou encore dans la préparation du premier arrêt de tranche.

Pour illustrer la diversité et le caractère stratégique de ces missions, nous pouvons évoquer 3 des positionnements majeurs confiés par EDF à Assystem dans le cadre de la mise en service de l’EPR de Flamanville.

1. L’ingénierie de site

Dans le cas de la mise en service de Flamanville 3, nous sommes face à un nouveau standard de réacteur, dont l’intégration au parc en exploitation est sans précédent pour EDF. En effet, si d’autres EPR ont déjà été construits en Chine, en Finlande, ou sont en cours de construction au Royaume-Uni, Flamanville 3 sera le seul du genre à être effectivement opéré et maintenu sur le parc français.

Dès lors que ce réacteur unique est désormais en service, il faut être capable de réaliser toute une partie des opérations d'ingénierie depuis le site de Flamanville 3 ; cette ingénierie de site devra être couplée avec les ingénieries en charge de l'opération et de la maintenance sur le long terme.

Comme le précise Victor Reichardt, les activités d’ingénierie de site sont nombreuses. Elles concernent d’ultimes justifications de la maturité du design, ou encore des ajustements à opérer à la suite des premières semaines écoulées depuis la mise en service. Il s’agit également de disposer d’un support technique pour les équipes d’exploitation afin d’assurer un contrôle rigoureux des modifications, un lien constructeurs/fournisseurs ou encore la réalisation des inspections et des vérifications sur site. Elles permettent aussi de garantir le contrôle de la configuration grâce à la conception des outils de gestion du référentiel et d'atténuation des impacts. Enfin, l’ingénierie de site s’appuie par exemple sur des outils digitaux de modélisation 3D pour gérer efficacement la planification du montage ou la coactivité importante lors de ces phases de transfert à l’exploitant. Assystem contribue à ces sujets, notamment grâce à l’appui de ses experts en outils de visualisation et de simulation, basés à Cherbourg.

2. Le support aux équipes de finisseurs-essayeurs et le transfert à l’exploitant

Déjà aux côtés des équipes d’EDF lors des phases de construction et d’essais depuis plusieurs mois, une centaine de collaborateurs Assystem est mobilisée depuis début 2024 pour accompagner l’exploitant vers le jalon extrêmement important qu’est le chargement du combustible. Ce chargement marquant officiellement la fin de la construction, une partie des équipes d’Assystem est alors immédiatement remobilisée, notamment pour supporter les équipes de finisseurs et d’essayeurs. Ici, le rôle des équipes d’Assystem consiste à préparer et participer aux différents essais joués tout au long du démarrage de l’EPR. Ces essais, dits de mise en service, permettent de garantir un comportement de l’installation conforme aux attendus dans des conditions d’exploitation, afin d’assurer que l’EPR fonctionnera en toute sureté et en toute sécurité. Une autre partie des équipes s’occupe d’analyser les résultats des essais et d’instruire des solutions en cas de résultat non concluant. Enfin, la dernière partie de nos équipes accompagne EDF lors de la mise en place de ces solutions et participe à l’instruction des dernières modifications de l’installation qui n’avaient pu être jouées avant le chargement.

C’est avec des collaborateurs expérimentés et ayant participé depuis plusieurs années à la construction du site qu’Assystem peut proposer à EDF des équipes d’essayeurs et de finisseurs qui prennent pleinement la mesure des objectifs et défis de cette étape décisive du démarrage.

3. La préparation et la coordination autour de la VC1

Le troisième positionnement majeur est quant à lui établi en étroite collaboration avec les équipes d’exploitation d’EDF afin de préparer, lancer et réaliser les premières opérations de maintenance indispensables au fonctionnement du nouveau réacteur. Mais il faut en même temps faire preuve de projection sur les enjeux futurs de la maintenance du site, et c’est également avec cette perspective de long terme qu’Assystem a le privilège d’intervenir avec ses équipes spécialisées dans les systèmes de contrôle industriels et de sécurité globale. Leur mission sur l’EPR consiste à anticiper et préparer les contraintes de maintien en conditions opérationnelles (MCO) de certains systèmes qui seront utilisés sur Flamanville 3.

Assystem est fier d’accompagner l’exploitant pour la préparation de la VC1 pour laquelle nos équipes d'ingénierie sont chargées, aux côtés d’EDF, de l'instruction des modifications dans le process IPE (Ingénierie du Parc en Exploitation). Dans ce cadre, nous pouvons citer par exemple l’accompagnement des équipes Assystem à Marseille pour le changement du couvercle de la cuve du réacteur, en collaboration avec les équipes d’EDF et de Framatome.  

Une fois les modifications instruites, elles sont partagées avec l’exploitant au travers d’équipes communes, responsables de la maîtrise d'œuvre d'exécution des modifications des installations conçues par l'ingénierie ainsi que de la maintenance du Génie Civil (maîtrise d'ouvrage déléguée).

Enfin, et comme le précise pour conclure Victor Reichardt, Assystem aura par ailleurs la charge de participer à la formation des équipes d’EDF au fonctionnement des équipes communes dans le cadre des séquences d’ingénierie de l’IPE, un accompagnement qui permettra de renforcer leurs compétences sur le projet et de garantir à Flamanville 3 les meilleures conditions de mise en service et d’exploitation future pour les mois à venir.