Démantèlement ou déconstruction des INB
Jacques Peulvé

      1. LA NOUVELLE INB (NINB)
        2.1. Objectifs
        2.2. Bases de conception
        2.3. Principes de la surveillance radiologique
      2. LES MODALITÉS DU DEMANTELEMENT
        3.1. L'état de l'installation
        3.2. La gestion des déchets
        3.3. Les techniques d'intervention
        3.4. Réhabilitation du site
      3. COUTS & FINANCEMENT
      4. Liste d'installations déclassées ou en voie de déclassement au 31.12.2002


1 CADRE ADMINISTRATIF ET TECHNIQUE
    

En fin de vie, actuellement évaluée à 40 ou 50 ans selon leur type, les Installations Nucléaires de Base (INB) sont démantelées afin de réduire les risques qui pourraient être dus au vieillissement des équipements, de baisser le coût de la surveillance ou de libérer le site. Selon les recommandations de l'Agence Internationale pour l'Energie Atomique (AIEA à Vienne - Autriche) les opérations peuvent être classées en quatre niveaux :
- La Mise à l'Arrêt Définitif (MAD) qui, sur décision de l'Exploitant Nucléaire, confirmée par un décret, correspond à la fin irréversible de l'exploitation notamment par condamnation des moyens de contrôle et de commande.
- Le niveau 1, la fermeture sous surveillance de l'Installation qui correspond à sa mise en sécurité par élimination des matières nucléaires (déchargement du combustible pour les réacteurs), l'évacuation des fluides radioactifs (vidange du circuit primaire) et des déchets d'exploitation ainsi que l'isolement de tous les circuits. Ce niveau peut déjà comporter la récupération ou l'élimination de tous les équipements classiques n'ayant pas été mis en contact avec des produits radioactifs (turbines, générateurs, etc.) et une réduction importante des équipes d'exploitation. Généralement limitée à quelques années (5 à 10) il est utilisé pour faire les choix sur le devenir de l'installation et développer les études des opérations de démantèlement pour le niveau suivant.
- Le niveau 2, est une étape intermédiaire de libération partielle du site qui développe la mise en sécurité de l'installation en la limitant aux équipements dont le confinement est sûr et qui permet d'attendre leur décroissance radioactive (pendant 50 ou 100 ans) pour en faciliter le démantèlement complet, sans faire prendre de risques inutiles aux intervenants. Les effectifs sont réduits au gardiennage, la surveillance et la maintenance pouvant être effectuées par des équipes extérieures. A ce niveau, l'Installation est déclassée en "Entreposage de ses matériels".
- Le niveau 3, correspondant à l'élimination de toute trace de radioactivité qui présenterait une possibilité de risque ou qui ne serait pas d'origine naturelle et au retour des lieux à une utilisation sans aucune limitation. Elle n'impose pas la démolition de tous les bâtiments, certains pouvant être réutilisés sous conditions. C'est le déclassement ultime de "Libération inconditionnelle".

Avant d'entreprendre les travaux de chaque niveau de démantèlement d'une installation il faut établir un rapport de sûreté de démantèlement et le faire agréer par l'Autorités de Sûreté Nucléaire (ASN). Si le projet ne conduit pas à un niveau 3, il faudra préparer l'acte administratif de "DECLASSEMENT" de l'installation comportant un rapport de sûreté et la Demande d'Autorisation de Création (DAC) de la future INB. Dans tous les cas, il convient de prendre en compte une possible enquête publique et les dossiers qu'elle nécessite (dossier descriptif, étude d'impact, pan d'urgence interne).

De tels documents engagent formellement l'exploitant nucléaire, ils nécessitent d'être basés sur un PROGRAMME. Celui-ci, véritable contrat d'objectif de l'équipe de projet du démantèlement, devra être validé à tous les niveaux de la hiérarchie. Il ne pourra évoluer que dans le cadre de procédures d'assurance qualité. Les agréments obtenus (après 12 à 18 mois) seront probablement accompagnés de prescriptions dont il faudra, absolument, tenir compte dans les phases suivantes du projet.

Des dizaines d'installations françaises ont été démantelées et se trouvent à l'un des quatre niveaux ci-dessus, ce qui représente une solide expérience permettant d'assurer que l'industrie nucléaire maîtrise la "fin de vie" de ses installations ; à cet effet, des provisions financières considérables sont constituées par les Exploitants.


2 LA NOUVELLE INB (NINB)    

2.1. Objectifs
Au niveau 2 de démantèlement, la configuration de l'installation d'entreposage de ses matériels souvent appelée la Nouvelle INB (NINB) est établie sur la base des documents suivants : Décret : "autorisant l'Exploitant Nucléaire à créer une INB destinée à conserver, sous surveillance, dans un état intermédiaire de démantèlement, l'ancienne INB", Analyses de Sûreté pour la modification de l'ancienne INB, Rapport Préliminaire de Sûreté de la future INB. Elle prend en compte toutes les modifications des équipements qui constitueront la nouvelle installation.

2.2. Bases de conception
La présentation qui suit reprend, à titre indicatif, le cas des réacteurs nucléaires qui, avec une vingtaine d'équipements partiellement démantelés et 58 équipements actuellement en fonctionnement, représentent un exemple typique du démantèlement. Dans sa configuration d'attente de démantèlement au niveau 3, l'enceinte réacteur ne contiendra plus, comme sources potentielles de risques radiologiques, que le bloc réacteur et le circuit primaire de refroidissement. Les études justificatives, qui auront été effectuées et explicitées dans le Rapport Préliminaire de Sûreté de la future INB devront confirmer que l'installation d'entreposage ne présente pas d'impact significatif sur l'environnement, quel que soit le type de situation rencontrée, y compris sa ruine totale et qu'il n'existe donc pas de Fonction Importante pour la Sûreté (FIS) vis-à-vis de l'environnement.
Les seuls risques subsistant concernent : l'exposition interne nécessitant un contrôle de la contamination atmosphérique et l'exposition externe par l'irradiation gamma.
En cas de perte de confinement de la première barrière, constituée par le Bloc Réacteur, un très faible risque peut être induit par la dispersion de substances radioactives dans l'environnement. En dehors d'accident majeur, ce risque ne peut apparaître que sous forme d'un rejet à la cheminée, suite à la détérioration des filtres de Très Haute Efficacité (THE). Les radioéléments mis en évidence par l'Inventaire Radiologique comprend essentiellement le 60Co, auquel peuvent être associés dans de faibles proportions le 137Cs et l'108m Ag, ainsi que le tritium (3H) sous forme de vapeur d'eau tritiée.
En "fonctionnement normal", soit ? 98 % du temps, l'installation d'entreposage de ses matériels est fermée sans aucune présence humaine. Par intermittence, au dessus du degré d'hygrométrie programmé, un déshumidificateur fonctionne en circuit fermé sur l'Enceinte Réacteur (ER) pour piéger l'humidité. La régénération du média deshumidificateur est effectuée en circuit ouvert, avec rejet à la cheminée. Il n'y a pas d'autres équipements en service que ceux assurant la surveillance physique et radiologique de l'ER.
Du personnel pénétrera dans l'ER, à période fixe, pour effectuer des rondes de surveillance (humidité, corrosion, etc.) et des travaux de maintenance (système informatique, détecteurs, contrôle des installations électriques, contrôle et changement des filtres, etc.) ou sur détection d'une anomalie.

2.3. Principes de la surveillance radiologique
Le seul risque identifié étant la perte de confinement de la première barrière, il faut effectuer une surveillance de la contamination atmosphérique par des gaz ou des aérosols à l'intérieur de l'ER. Compte tenu de la configuration des lieux et de l'organisation du système de ventilation pour le contrôle de l'humidité ou pour l'aération des locaux avant pénétration du personnel, l'amont des filtres THE pour les aérosols et l'aval pour les gaz constituent les points où leur détection sera la plus sensible. Cette détection sera maintenue en permanence, quel que soit le régime de fonctionnement de l'installation. Le dispositif, qui constituera à la fois la surveillance de la zone contrôlée et le contrôle des rejets atmosphériques à la cheminée, sera équipé de seuils avec discrimination des descendants solides du radon.
La pénétration du personnel dans l'ER ne sera autorisée, sans protection des voies respiratoires, qu'après un balayage par la ventilation et l'absence de détections de contamination (aérosols ou gaz) par le système de surveillance radiologique. Les contrôles des accès à l'ER comportent, à l'entrée, une lecture de badge associée à la délivrance de dosimètre électronique et, à la sortie, un portique de contrôle du personnel et du matériel.
Pour le contrôle de sortie de Site, un portique de contrôle des véhicules sera placé à la sortie de la zone protégée.


3 LES MODALITÉS DU DEMANTELEMENT    

3.1. L'état de l'installation
La collecte et la certification des données concernant l'installation sont indispensables dès le début des études de démantèlement. On peut les classer en deux rubriques :
• Les données de base de la construction et des modifications éventuelles, depuis le génie civil et le plus simple des équipements du procédé jusqu'au plus sophistiqué. Il convient de disposer de l'ensemble des plans de construction et du descriptif détaillé ; la nature et la mise en œuvre des matériaux et des matériels est indispensable pour définir la méthode la plus efficace et la plus sûre de démantèlement. Certains points prennent une importance particulière : le réseau de distribution électrique qu'il faudra neutraliser au fur et à mesure de l'avancée des travaux, le réseau d'égout sur l'ensemble du site (perfidement dissimulé sous le sol), etc.
• L'état radiologique des lieux qui est indispensable pour le choix des méthodes d'intervention et pour évaluer les déchets radioactifs. La connaissance de la nature, la quantité mais également de la forme physico-chimique des radioéléments (fixés ou labiles, acides ou basiques, etc.) est établi à partir des modes opératoires et des consignes d'exploitation ainsi que des événements survenus durant toute la vie active de l'installation. La mise en application de l'échelle INES, qui exige la déclaration à l'Autorité de Sûreté de tous les incidents d'exploitation avec la fourniture d'un dossier, est d'une aide précieuse. L'utilisation de la documentation ne dispense pas d'une campagne de contrôles et de mesures pour fiabiliser les données, surtout pour les plus anciens laboratoires de recherches du CEA pour lesquels la traçabilité a pu être mise de côté par le talent novateur et parfois impulsif des scientifiques et des expérimentateurs. A cet effet, il est précieux de pouvoir disposer de la mémoire des anciens exploitants.

3.2. La gestion des déchets
Disposant de la description détaillée des équipements à démanteler et de leur état radiologique, il devient possible de définir les caractéristiques et les quantités de déchets à éliminer.
Cette démarche se traduit dans "l'Etude Déchets" par deux dispositions essentielles :
- Le "zonage déchet" qui permet aux opérateurs de prévoir les caractéristiques des déchets liés à chacune des phases des travaux (ce qui ne les dispense pas d'effectuer des contrôles au fur et à mesure de leur avancement, notamment au titre de la radioprotection),
- La mise en place des procédures de collecte, de tri, de caractérisation, de conditionnement, de transport et de choix des filières de leur recyclage ou de leur élimination ainsi que des systèmes de suivi et de traçabilité.

Toutes les méthodes de réduction des déchets ultimes seront exploitées au mieux de leurs possibilités : récupération des produits n'ayant pas été en contact avec les radioéléments (restes de réactifs non utilisés), retraitement des résidus de procédés (fond de cuve des produits de procédés) qui seront collectés et transportés sur les installations spécialisées (Cadarache, La Hague, etc.), tri sélectif pour éliminer les éléments les plus radioactifs et en baisser de catégorie la plus grande partie, compactage, incinération, fusion (Usine SOCODEI). Différentes voies d'élimination s'offrent à l'Exploitant :
- le recyclage dans le domaine public : tous les matériels et matériaux valorisables (matériels de bureau, annexes techniques tels que les magasins de pièces de rechange n'ayant pas servi, gravats de démolition) dont on peut prouver qu'ils n'ont pas été mis en contact avec des radioéléments et dont le contrôle de radioactivité s'avère négatif,
- mise en décharge de déchets banals, à titre de précaution, si les démonstrations ci-dessus ne peuvent être "absolues",
- une des voies d'élimination des déchets nucléaires : Très Faible Radioactivité (TFA), etc. (voir la fiche n° 3 "Les déchets").

3.3. Les techniques d'intervention
Le titre de cet article "Démantèlement ou Déconstruction…" précise bien la démarche. En aucun cas il ne peut s'agir de "démolition" avant que l'installation n'ait été déclassée après le niveau trois en "libération inconditionnelle". L'application du principe de précaution impose à l'Exploitant Nucléaire d'assurer la sécurité des personnels d'intervention et de l'environnement, non seulement vis-à-vis des risques liés à la radioactivité, mais également vis-à-vis des dangers survenant lors du démontage et de l'élimination des équipements et des structures (manutention).

L'aménagement du site pour accueillir les équipes d'intervention et leurs équipements ainsi que la mise en place des zones de gestion des déchets (conteneurs vides, installation de contrôle, entreposage avant expédition, etc.).

Les aménagements de chantier :
- isolement des circuits électriques, de contrôle/commande, de mesure et de diffusion d'ordre,
- fermeture des vannes des circuits d'eau, d'air comprimé et de ventilation non utilisés,
- aménagement des zones d'accueil des conteneurs à déchets et installation des moyens de manutention,
- installation de sas d'isolement séparant l'entrée et la sortie des intervenants qui comporte un premier déshabillage,
- installation des appareils de mesure de la radioactivité et d'un poste de contrôle radiologique des intervenants,
- approvisionnement de l'outillage et des consommables tels que les vinyles (strictement nécessaires et sans leurs emballages pour limiter les déchets induits),
- installation des ventilations de chantier, tableaux électriques et prise d'air comprimé pour l'alimentation des outils.

Les assainissements au début, au cours et à la fin de chaque phase de travaux (maintien ou rétablissement des étanchéités, dépoussiérage, décontamination, fixation de la contamination, pose de protections biologiques ou mise sous plastique des composants), etc.

Démontage des équipements, en prenant soin d'isoler les parties contaminées, selon une procédure très stricte. En effet, il est toujours préférable d'éliminer au plus tôt les parties irradiantes pour limiter l'exposition des intervenants, mais pour y parvenir il est parfois nécessaire de libérer de la place dans le local pour en faciliter le démontage. Ces choix nécessitent une parfaite maîtrise des travaux basée sur une forte expérience.

Libération des locaux de toutes les servitudes telles que tuyauteries d'égout ou de fluides, gaines de ventilation ou fixation des équipements.

Décontamination des structures de génie civil : arrachage des revêtements, projection de mousse, lessivage, grenaillage, élimination des couches superficielles des murs, sols et plafonds pouvant aller jusqu'à l'écroutage par laser, etc.

Contrôles radiologiques qu'ils soient d'ambiance, de surface ou en laboratoire sur des prélèvements d'échantillons.

Cette énumération n'est forcément pas exhaustive, elle recouvre le démantèlement au niveau 3 d'un local. Les différentes phases d'intervention peuvent se succéder et se répéter en fonction des caractéristiques de l'installation. Pour un niveau 2, elles sont interrompues dès que les conditions de sûreté de l'Installation d'entreposage de ses matériels sont atteintes.

3.4. Réhabilitation du site
Cette opération restera très exceptionnelle car, en général, différentes installations dont la plupart restent encore en exploitation sont regroupées sur un même site. Elle nécessite la totale démolition de toutes les structures de génie civil : bâtiments, chaussées et aires de stationnement, réseaux d'alimentation et d'égouts, fondations, etc. Suivi de l'apport de terres végétales pouvant accueillir des pelouses et des plantations.


4 COUTS & FINANCEMENT    

L'expérience acquise fait ressortir le coût du démantèlement entre 15 et 20 % du coût actualisé de la construction. Ce coût se répartit très approximativement (en fonction du type d'installation et des délais d'exécution) de la façon suivante :
- 10 à 15 % pour les frais d'études, d'ingénierie, de montage des dossiers administratifs, d'établissement des cahiers des charges et de la passation des marchés,
- ? 20 % pour les frais d'exploitation de l'installation pour atteindre le niveau 2,
- ? 40 % pour les travaux jusqu'au même niveau 2,
- 30 à 50 % pour l'élimination des déchets (recyclage, conditionnement, caractérisation, transport, stockage).

Pour assurer le financement de la déconstruction de ses installations, EDF constitue une réserve de 15 % du coût de chaque réacteur à sa mise en service ce qui représente de l'ordre de 1 % du coût de l'électricité payé par les consommateurs. Chacune des filiales du Groupe AREVA constitue des provisions financières, du même ordre, directement supportées par leurs clients. N'ayant pas constitué de provision financière au départ, le CEA a d'abord utilisé un financement sur son budget de fonctionnement, dans la rubrique "assainissement". De 1993 à 1999 une convention avec ses partenaires industriels (EDF et COGEMA) a apporté le financement nécessaire, en contrepartie du transfert des technologies mises au point dans ses laboratoires. Depuis, le CEA constitue des provisions financières pour chacune de ses installations, comme pour les autres Exploitants Nucléaires, qui ont atteint, fin 2002, un total de 7 451 M€ (7 milliards 451 millions d'euros). En outre, l'Etat a maintenu la participation du CEA dans le capital d'AREVA de façon à lui conserver une importante réserve financière, dont il peut disposer à tout instant en vendant ses parts (à un partenaire industriel ou même en bourse).


Liste d'installations déclassées ou en voie de déclassement au 31.12.2002    

Installation / Localisation

N° INB

Type d’installation

Mise en service

Arrêt définitif

Etat actuel

CHOOZ AD NINB 163

1, 2, 3

Réacteur (1040 MWth)

1967

1991

Niveau 2

CHNON A1D NINB 133

5

Réacteur (300 MWth)

1963

1973

Niveau 2

CHINON A2D NINB 153

6

Réacteur (865 >MWth)

1965

1985

Niveau 2

CHINON A3D NINB 161

7

Réacteur (1360 MWth)

1966

1990

Niveau 2

NEREIDE - FAR*

10

Réacteur (500 kWth)

1960

1981

Démantelé

TRITON - FAR*

10

Réacteur (6,5 MWth)

1959

1982

Démantelé

ZOÉ – FAR*

11

Réacteur (250 kWth)

1948

1975

Confiné (musée)

MINERVE - FAR*

12

Réacteur (0,1 kWth)

1959

1976

Démonté à FAR et remonté à Cadarache

EL2 - Saclay

13

Réacteur (2,8 MWth)

1952

1965

Source scellée

EL 3 - Saclay

14

Réacteur (18 MWth)

1957

1979

Partiellement démantelé & confiné

MELUSINE - Grenoble

19

Réacteur (8 MWth)

1958

1988

Mis à l’arrêt définitif

GI - Marcoule

 

UNGG  (46 MWth)

1956

1975

Niveau 2

G2 – Marcoule

 

UNGG (40 MWth)

1958

1975

Niveau 2

G3 – Marcoule

 

UNGG (40 MWth)

1959

1980

Niveau 2

SILOE - Grenoble

20

Réacteur (35 MWth)

1963

1997

En cours de cessation définitive d’exploitation

SILOETTE - Grenoble

21

Réacteur (100 kWth)

1964

2002

En cours de cessation définitive d’exploitation

CESAR - Cadarache

26

Réacteur (10 kWth)

1964

1974

Démantelé

MARIUS - Cadarache

27

Réacteur (0,4 kWth)

1964 à ad

1983

Démantelé

EL-4D -Brennilis NINB 162

28

Réacteur (250 MWth)

1966

1985

En cours de démantèlement

LE BOUCHET

30

Traitement de minerais

1953

1970

Démantelé

GUEUGNON

31

Traitement de minerais

 

1980

Démantelé

AT1 - La Hague

33

Retrait.  combustibles rapides

1969

1979

En cours de démantèlement

ALS - Saclay

43

Accélérateur

1965

1996

En cours de cessation définitive d’exploitation

RUS - Strasbourg

44

Réacteur (100 kWth)

1967

1997

En cours de cessation définitive d’exploitation

BUGEY 1

45

Réacteur (1920 MWth)

1972

1994

En cours de mise à l’arrêt définitif

ST-LAURENT  A1

46

Réacteur (1662 MWth)

1969

1990

En cours de mise à l’arrêt définitif

ST-LAURENT A2

46

Réacteur (1801 MWth)

1971

1992

En cours de mise à l’arrêt définitif

ELAN II B - La Hague

47

Fab. de sources de Cs 137

1970

1973

En cours de démantèlement

SATURNE - Saclay

48

Accélérateur

1958

1997

A l’arrêt

LHA - Saclay

49

Laboratoire Haute Activité

1960

1996

En cours– certaines cellules restent en activité

ATUE - Cadarache

52

Traitement d’uranium

1963

1997

En cours d’assainissement

LCPu - FAR*

57

Chimie du plutonium

1966

1995

En cours de démantèlement

RAPSODIE - Cadarache

 

FBR (40 MWth)

1967

1982

Niveau 2

BAT. 19 - FAR*

58

Métallurgie du plutonium

1968

1984

Démantelé

RM2 – FAR*

59

Radiométallurgie

1968

1982

En cours de démantèlement

LCAC - Grenoble

60

Analyse de combustibles

1968

1984

Démantelé

Superphénix  - Creys-Malville

91

Réacteur (3000MWth)

1985

1997

En cours de mise à l’arrêt définitif

FBFC - Pierrelatte

131

Fab. de combustible

1983

1998

En cours de démantèlement

SNCS - Osmanville

152

Ionisateur

1990

1995

Assaini, en attente de déclassement

Association des Retraités du groupe CEA, indépendante de l'Etablissement Public de Recherche             haut de page —>>haut de page