Démantèlement des
installations nucléaires
Visiatome
14 mars 2013
J-M. DESTREZ CEA/DEN/DADN
J.G. NOKHAMZON CEA/DEN/DADN
| PAGE 1 CEA | Séminaire DEN du 26 au 28 juin 2012
SOMMAIRE
| PAGE 2
1. L’A/D au CEA
2. Les déchets
3. La R&D en A/D
| PAGE 3
1. L’A/D au CEA
Enjeux, objectifs, stratégie
Périmètre
Organisation
A&D dans l’actualité
Comité Stratégique de la Filière Nucléaire Présidé par A. De Montebourg et D. Batho
Montbard le 29/01/2013
Annonce de plusieurs mesures de soutien à la filière nucléaire:
Fonds de modernisation des entreprises nucléaires doté de 133M€
Renforcement de la filière du démantèlement « pour répondre aux
importants besoins à venir dans tous les pays concernés, en s’appuyant sur
l’excellence de nos entreprises en cette matière de haute technologie »
Innover, notamment en matière de démantèlement
A&D ENJEUX, OBJECTIFS
| PAGE 5
Gérer rigoureusement l’aval du cycle pour démontrer la gestion
durable du nucléaire :
Démantèlement des INB arrêtées
Reprise, conditionnement et réentreposage déchets anciens et CU
Evacuation des déchets vers les exutoires
L’objectif du CEA est de mener à bien, en toute sûreté et dans le strict respect des coûts et des délais, les programmes d’A&D des INB. priorités :
Finir le programme d’A&D de GRENOBLE,
Assainir et démanteler FAR,
A Marcoule : démanteler UP1 en priorité / Phénix et à l’APM.
DAM : PIE URE, MAR Célestins/ATM, terminer l’assainissement de DIF
Les autres programmes d’A&D seront menés en prenant soin :
De respecter :
les dates de fin de chantier imposées par décrets,
les objectifs principaux de sûreté / AS
De maîtriser les coûts de surveillance de ces installations
PÉRIMÈTRE A&D AU CEA
| PAGE 6
Saclay
Grenoble
Cadarache
Marcoule
HARMONIE, RAPSODIE, PHEBUS
ATPu, ATUE, STED
SILOETTE, MELUSINE
SILOE, LAMA, STED
LHA, ULYSSE, OSIRIS
APM, G1, PHENIX
STED
RM2, Bât. 18
REALISE
EN COURS
FUTUR
UP1, Célestins
G2G3
DIF Bâtiments G, D, ERA
Fontenay-
aux-Roses
Valduc Bâtiments Pu, U, T2
INBS PN
UDG
URE
Pierrelatte
Défense
Civil
Passé Présent
Grande diversité d’installations :
Réacteurs : piscine, neutrons rapides, autres,…
Accélérateurs et irradiateurs ;
Laboratoires, ateliers et usine du cycle du combustible;
Installations de traitement de déchets et d’entreposage
Pas d’effet de série : contrairement à EDF ou Eurodif
Tailles diverses :
Réacteur : Ulysse INSTN -> Phénix
LAMA -> bat 18 FAR -> APM -> UP1
Installations de R&D, traçabilité des modifications, historique?
Traitement chimique de Combustibles irradiés :
=> niveau de contamination pouvant être important : FAR, APM, UP1,
Déchets très divers.
Sites nucléaires historiques :
=> FAR, SAC, MAR, GRE, CAD, DIF, VA…
SPECIFICITE A&D DU CEA
| PAGE 7
Le démantèlement immédiat et complet d’une installation, recommandé par les
AS, sera mis en œuvre par le CEA chaque fois que cela sera réalisable : maîtrise
de la sûreté, diminution coûts de SENEX, utilisation personnel d’exploitation,….
Certains cas particuliers peuvent justifier d’un démantèlement différé : cas
de RN à vie courte, recherche d’optimum technico-économique,…( RAPSODIE)
STRATEGIE DU CEA
Etat final : Totalité substances dangereuses évacuées
(notamment RA) Si impossibilité : déclassement avec servitudes
associées à des points chauds localisés, ICPE nucléaire.
Déchets & effluents : minimiser, optimiser la catégorisation
(TFA-FA-FAVL-MAVL, HAVL), évacuer en ligne
Recherche d’optimisation technico-économique
Contexte réglementaire : lois 2006
Lois TSN & « déchets »
Décrets, prescriptions des AS Enquêtes publiques, décrets DEM
Critères d’assainissement poussé
Jalons de sûreté avec les AS
Lois de 2006
| PAGE 8 Servitudes publiques ou industrielles
Un
cad
re
Les programmes DEN/DADN
| PAGE 9
Valorisation
Propulsion nucléaire, applications industrielles du
nucléaire, matériaux pour la fusion, exploitation
d’installations (Réacteur Orphée, Laboratoires….)
ENJEUX DE LA DEN
Energie Nucléaire
Participer au développement du nucléaire
du futur
Soutenir le nucléaire actuel (industriels)
Assainissement-Démantèlement
Assainir et démanteler les installations
nucléaires en fin de vie
Gérer les déchets du CEA
Formation dans le domaine nucléaire
Direction
Assainissement
Démantèlement
Nucléaires
A&D Marcoule
A&D FAR-SAC
A&D CAD-GRE
Gestion déchets
Transports-Exutoires
Installations
Déchets T2 Dem ITER
| PAGE 10
A&D : MAD ET DEM
1. Retrait matières et combustibles issues de l’exploitation
2. Opérations préparatoires au DEM, aménagements
3. Rédaction du dossier de DEM, Enquête publique
Référentiel
de sûreté
d’exploitation
Autorisation DSND
ASN décret
Evacuation CU Phénix
DEM Dissolveur
UP1
Déclassement INB
ASN
Référentiel
de sûreté
de DEM
DEM LAMA
Déclasst. mélusine | PAGE 11
MAD (Mise à l’Arrêt Définitif) & DEMantèlement
4. Opérations de démantèlement
Procédé : BàG, Chaines blindées,
Dissolveurs, cuves de réacteur,…
Réseaux et utilités actifs,
5. Assainissement des structures
Ecroutage, démolition partielle,…
6. Evacuation des déchets
7. Contrôles radiologiques finaux
8. Dossier de Déclassement
A&D du CEA GRENOBLE
Périmètre : 6 INB
3 Réacteurs, 1 Laboratoire,
Traitement de déchets et effluents : 2 INB
Programme prioritaire du CEA (2001-2012)
Réorientation stratégique des centres CEA en 2001,
Objectif COP Etat / CEA tenu : fin DEM en 2012 (échéance initiale : 2015)
2 Réacteurs déclassés. Actions complémentaires d’assainissement poussé à
mener pour le déclassement de 4 INB en 2014
Budget global : ~ 300 M€,
Première grande opération industrielle
d’A&D à l’échelle d’un site qui se termine.
Retour d’expérience :
Maintenir les compétences et les capitaliser,
Nombreux aléas inhérents à cette activité,
Charges fixes importantes => maitrise du planning : anticipation, réactivité
Importance des aspects sûreté et des relations avec l’ASN,
Des quantités très importantes de déchets à gérer en liaison avec l’ANDRA,
Information régulière en local (personnel, CLI, médias)
SILOE
Mélusine
Déchets
Siloette
Réacteur Mélusine déclassé
| PAGE 12
STED en exploitation :
Bâtiments 10 , 50, 53, 54 , 58 , 91, 95
Bât. 18 : Ancien labo. de
radiochimie - production de transuraniens (1957 – 1999)
18
Bât. 52.2 : Ancien labo. radio
métallurgie RM2 (1959 – 1982)
52.2
INB 165 « Procédés »
INB 166 « Supports »
A&D FAR PÉRIMÈTRE - OBJECTIFS
| PAGE 13
Décrets 2006 : DEM INB 165 procédés < mi 2017, INB166 support : < mi 2018.
Stratégie du CEA :
Dénucléariser et assainir le site au plus tôt (centre urbain, surfaces pour DSV).
Tenir échéances décrets pour parties INB où cela est faisable. Prolongation décrets
RM2 : Travaux préparatoires terminés, Lancement DEM en 2012
DEM bat 18 3 CB en 2011, plus de 10 chantiers en cours
CHANTIER PETRUS
| PAGE 14
Rappel : Vue en coupe :
Vue 3D:
Brokks
Programme UP1: 6 projets :
DEM Dégainage
DEM Usines
DEM Vitrification AVM
DEM SPF
RCD Bitumes + RCD Hors bitumes
DEM Ateliers support
Stratégie
Réaliser les opérations de DEM le plus tôt possible
Amélioration de la sûreté (diminution du terme source mobilisable)
Baisser les charges de SENEX
Evacuer les déchets FAMA & TFA sans délai vers les exutoires existants
Evacuer les déchets MA & HAVL le plus tard possible en :
Se calant sur les jalons des stockages ANDRA (spécifications – ouverture)
Respectant les exigences de la loi et les engagements DSND
MARCOULE
5 NOVEMBRE 2012
Autres programmes:
Centrale Phénix et gestion des combustibles APM
Réacteur G1
| PAGE 15
A&D SACLAY : PÉRIMÈTRE - OBJECTIFS
INB 35 (STEL) : Décret du 8 janvier 2004
• Bt 387 : Assainissement du procédé bitumage < 2013.
• Bt 393 : Evacuation totalité effluents entreposés < 2014.
Assainissement avant 2020.
LHA (1960-1996) : Décret du 18 9 2008 :
• Déclassement de L’INB 49 en 2018
• 16 laboratoires -> 2 ou 3 ICPE radioactives
INB 72 (STED) : GP de février 2009 : en 2017 :
• Arrêt prise en charge déchets, MAD & engagement DEM
Mise à l'arrêt définitif puis DEM de l’INB 40 (OSIRIS) prévue à partir de 2016
| PAGE 16
Démantèlement INB de CADARACHE
RAPSODIE : RS DEM (2009) jugé non recevable
• Evacuation déchets sodés avant fin 2013
ATUE (1963-1995) : Décret du 8 février 2006
nouveau dossier de DEM en cours avec EP
STED : rénovation STD et DEM STEL
INB 56 : RS DEM en 2015, Décret en 2018
CFCa (Cryott) : Dossier DEM cryotraitement transmis 2009
DEM en cours
.
Phébus : Dossier de DEM en 2015
| PAGE 17
2. DECHETS NUCLEAIRES
Caractériser
Traiter, conditionner, expédier
Gérer les flux
| PAGE 18
VIE COURTE (VC)
< 30 ans
VIE LONGUE (VL)
> 30 ans
Très Faible Activité
(TFA)
Déchets TFA
Centre de stockage TFA de Morvilliers
Faible Activité (FA)
Déchets
FMA
type A Centre de
stockage
FMA de
l’Aube
Déchets
tritiés
Entreposage
Déchets Graphite
SCI
Déchets Radifères
SCR
Moyenne Activité
(MA)
déchets type B
Stockage profond
Haute Activité (HA)
déchets type C
Stockage profond
Filières OPERATIONNELLES
Déchets évacuables en stockage de Surface
Filières à l’ÉTUDE
Déchets non évacuables ( loi du 28 juin 2006)
Les Filières de déchets
FMA “Centre de l’Aube »
HAMAVL CIGEO 2025
TFA « Morvilliers »
CENTRES DE STOCKAGES DE DECHETS
FAVL 2021 ?
ASS&DEM (FDC):
73872 m3 (37%)
ASS&DEM (FDD) UP1 : 121616 m3
(60%)
R&D : 5734 m3 (3%)
Déchets CEA (FAMA-VC+ FAVL+ MAVL+ HA)
Des volumes de déchets générés très importants
Alvéole CSTFA
DEM GRE Siloé
L’essentiel des déchets est généré par les programmes d’A&D
Les coût liés aux déchets représentent ~ 30% du coût des projets d’A&D
0
5000
10000
15000
20000
2006 2007 2008 2009 2010 2011
Quantités de TFA livrées au CSTFA
3. Recherche et Développement en A/D
| PAGE 22
Objectifs :
Diminuer les délais, coûts et déchets
Améliorer la sûreté
Axes de développement :
1. Evaluation état radiologique installations & sols
2. Réalisation d’opérations en milieu hostile
3. Décontamination structures et sols
4. Traitement de déchets et effluents
5. Caractérisation des déchets
Partenariats et contrats avec entreprises (licences)
Financement CEA + + : ~ 10M€/an, 50 personnes.
=> Valoriser la R&D & l’expérience du CEA auprès des industriels
=> Financer de la R&D, Résolution mutualisable de pbs, Royalties
R&D POUR LES PROGRAMMES d’A&D
Robot Maestro
Aspilaser
Chantier virtuel Narvéos
Mesure nucléaire
Mousse
Mg UP1
| PAGE 23
R&D sur l’évaluation de l’état radiologique initial, en cours et final
des installations nucléaires et des sols pollués
Cartographie installations et sols, localisation points chauds,
identification radioéléments, estimation activité,
Gains attendus :
o Maîtriser les aléas, les plannings et les coûts,
o Optimiser les prises d’échantillons.
o Diminuer la dosimétrie en amont des opérations d’A&D
Développements :
o Mesure ND gamma (contamination bétons),
o Alpha Caméra : Pu dans les B à G
o LIBS : mesure in situ de la contamination,
o Méthode géostatistique pour optimiser les mesures
et limiter l’échantillonnage
1. Evaluation de l’état radiologique des
installations en A&D et des sols
| PAGE 24
R&D sur la robotique, découpe de fortes épaisseurs, simulation,…
(APM, Pétrus, UP1 Dissolveurs MAR 200, SPF AVM, Phénix,…)
Robotisation, découpe fortes épaisseurs, chantier virtuel, ….
Gains attendus :
o Réponse technique à des problème spécifiques,
o Etude de scénarios, préparation de chantiers,
o Productivité, maîtrise des aléas, plannings et coûts,
o Maîtrise dosimétrie, diminution déchets (découpe),
o Valorisation.
Développements :
o Bras téléopéré MAESTRO monté sur porteur
o Découpe laser : pièces de forte épaisseur, sous H2O
o Simulation 3D et réalité virtuelle
o ….
2. Réalisation d’opérations en milieu hostile
Robot Maestro
Chantier virtuel Narvéos | PAGE 25
R&D sur la décontamination des surfaces, structures, sols…
Gains attendus :
o Productivité, maîtrise des aléas, plannings et coûts,
o Diminution et décatégorisation des déchets
o Valorisation.
Développements :
o Décontamination de surfaces et structures par:
o Laser (ASPILASER)
o Électrodécontamination
o Mousses, gels,…
o Décontamination des sols
3. Décontamination des
structures et des sols
Aspilaser
Qualif. Atue (Astriane)
ISAI (fevdi)
| PAGE 26
R&D sur le traitement des déchets & effluents spécifiques issus des
programmes d’A&D et de RCD et la caractérisation des déchets
Gains attendus :
o Définition d’une filière,
o Maîtrise des aléas, plannings et coûts,
Développements :
o Caractérisation de déchets (gamma, neutron,..)
o Traitement conditionnement de déchets :
• Mg des fosses dégainage d’UP1 :
=> Blocage par un liant (Géopolymère)
• Autres déchets (boues, pulvérulents,…)
=> Dévt. de formulations cimentaires
• Na et déchets sodés (Phénix, Rapsodie,..)
=> Dévt. de procédés
o Traitement d’effluents spécifiques anciens:
• Liquides Organiques FAR & SAC HA4 :
=> Lavage / Evaporation / Oxydation Hydro Thermale (DELOS)
• Liquides Organo Halogénés (SAC) :
Incinération par torche Plasma (IDOHL)
4. Traitement et conditionnement des
déchets et effluents
Mg UP1
| PAGE 27
R&D pour la caractérisation des déchets issus des programmes d’A&D
Gains attendus :
o Catégorisation déchets, maîtrise de la production
o Standardisation des systèmes d’acquisition
o Gestion des flux (Système d’Information)
Développements ( et amélioration de l’existant ):
o Analyses non destructives:
• Imagerie γ et α
• Spectrométrie γ
=> Algorithmes de dépouillement
(Isotopie γ des Actinides –IGA)
=> Mesure des hauts flux γ (nouveaux détecteurs)
=> Spectrométrie γ à hautes énergies
• Mesures neutroniques passives (Matière Nucléaire)
• Mesures interrogatives
=> INA, IPA
=> Technique de la Particule Associée ( colis MAVL)
o Analyses destructives :
• Analyse des émetteurs béta à vie longue
• Miniaturisation des techniques analytiques
5. Caractérisation des déchets et des colis
| PAGE 28
Installation SAPHIR (IPA)
CONCLUSION
| PAGE 29
Le marché de l’A/D en développement
Réacteurs
Labo et usines du cycle
Programmes d’A&D au CEA
Des programmes tous différents et nombreux
Des priorités claires liées aux contraintes budgétaires et humaines
Une expérience à l’échelle d’un site réussie: Grenoble
Déchets
Challenge majeur sur les chantiers d’A/D
R&D
Gains en sûreté ,en déchets et en coûts
Avantage concurrentiel
18/03/2013
Organisation
CEA maître d’ouvrage & pilote opérationnel (~ 150 personnes)
CEA exploitant nucléaire
Assistance techniques, études &
Maîtrise d’œuvre : Ingénieries
Réalisation opérations d’A&D :
assainisseurs, roboticiens, sûreté,…
Commission
d’acceptation des
entreprises en
assainissement
radioactif
| PAGE 30
Assist.
Métiers
CP ou CA
MOA :
DEN DADN
&
DAM DME
Pilotage Opérationnel :
MAR DPAD & DIF DPII
Entreprises de
Réalisation
Lot A
CP
MOEs
Industriels
Lot i Exploitant
INB
Assistances
Techniques
DOB Direction
de centre(exploitant nucléaire)
Pilotage stratégique
des programmes
| PAGE 31 Séminaire DEN du 26 au 28 juin 2012
Merci de votre attention
Des questions?