Le nucléaire, 50 ans et l'avenir devant
DURÉE DE FONCTIONNEMENT
La durée d’exploitation des centrales nucléaires est un sujet central pour le groupe EDF et donc pour sa R&D du groupe EDF.
L’étude des matériaux notamment est une activité incontournable de l’exploitation dans la durée des centrales nucléaires. Et chaque matière possède ses propres réactions face au temps, au climat…
La maîtrise de ces paramètres est essentielle, pour répondre aux grands enjeux de la production d’énergie : sûreté et disponibilité des installations, performance…
Partez avec nous à la découverte des grands projets d’études menés par la R&D d’EDF,
dans ses sites d’expérimentation.
La R&D et la poursuite d'exploitation des centrales nucléaires
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La R&D et la poursuite d'exploitation des centrales nucléaires
Après des dizaines d’années d’exploitation, l’analyse de l’état du parc nucléaire français montre que son fonctionnement de façon performante et sûre jusqu’à 60 ans, voire au-delà peut être envisagé. Découvrez en synthèse les principaux travaux de la R&D sur le sujet.
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Pour vous permettre d'accéder à l'information, nous vous proposons de consulter la vidéo La R&D et la poursuite d'exploitation des centrales nucléaires dans un nouvel onglet.
La R&D et la poursuite d'exploitation des centrales nucléaires
Après 40 ans d'exploitation, l'analyse de l'état du parc nucléaire français montre que son fonctionnement de façon performant et sûr jusqu'à 60 ans, voire au-delà peut être envisagé.
Les travaux de la R&D d'EDF jouent un rôle essentiel pour permettre au parc nucléaire de poursuivre son fonctionnement en toute sûreté.
La cuve occupe une place déterminante pour la durée de fonctionnement car son intégrité doit être préservée en toute circonstance et parce qu'elle n'est pas remplaçable.
La R&D a beaucoup travaillé sur ce composant, à la fois en réalisant des essais mais aussi à l'aide de la simulation numérique. Nous pouvons ainsi mieux comprendre les phénomènes de vieillissement des matériaux qui l'affectent et modéliser son comportement mécanique sous différentes sollicitations thermo-hydrauliques y compris pour des situations très hypothétiques.
L'enceinte de confinement, c'est la structure qui isole et protège le réacteur nucléaire.
Le programme Vercors a permis de mieux comprendre le comportement de ces ouvrages sur le long terme.
La R&D a ainsi construit une maquette d'enceinte de réacteur nucléaire à l'échelle 1/3 appelée Vercors, qui permet d'étudier le vieillissement de manière accélérée des enceintes en béton du parc nucléaire.
Chaque essai sur Vercors équivaut ainsi à une décennie sur une enceinte réelle. La maquette est hautement instrumentée, ce qui a permis la création de son jumeau numérique. Ces derniers renforcent notre compréhension de l'évolution des enceintes du parc.
Enfin, des études expérimentales ont été menées sur des câbles prélevés sur site.
Ces recherches ont permis de développer des méthodes pour prolonger leur qualification d'abord de 40 à 50 ans, puis jusqu'à 60 ans de fonctionnement.
En savoir plus sur edf.fr/recherche
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Étude des Matériaux : comment la R&D lutte contre le vieillissement des centrales
Les centrales nucléaires sont composées d’une infinité de matériaux. Et l’un des rôles majeurs de la R&D d’EDF est d’anticiper et maîtriser l’impact du temps sur ces différents matériaux. Objectif : prévoir et assurer la disponibilité des installations, ainsi que leur sécurité et optimiser leur performance.
Découvrez comment nos chercheurs anticipent l’avenir des centrales nucléaires, en étudiant les différents matériaux dont elles sont composées.
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[Ce film d'animation montre comment la R&D d’EDF étudie les matériaux pour anticiper le vieillissement des composants du parc nucléaire et préparer la maintenance de demain grâce à des technologies innovantes comme la fabrication additive.]
Matériaux
La maintenance des centrales électriques nécessite de connaître le plus précisément possible la durée de fonctionnement de ses composants afin de les remplacer ou de les réparer avant leur défaillance. Ces composants sont de nature très diverse et sont composés de nombreux matériaux.
En mobilisant ses compétences en génie civil, en métallurgie mais aussi en chimie, la R&D teste la fatigue des aciers, la corrosion des pièces, l’encrassement des tubes…
Elle développe des outils génériques pour continuer à approfondir ses connaissances et répondre aux vieillissements et aux altérations du parc de production.
Et pour les composants qu’on ne peut pas remplacer comme la cuve et l’enceinte ? Grâce à des outils numériques mais aussi à de l’expérimental, des essais menés dans nos laboratoires et sur nos moyens d’essais, la R&D affine ses connaissances et peut prédire le comportement de ces deux composants.
Régulièrement interrogée par l’Autorité de sûreté nucléaire, EDF s’appuie alors sur les connaissances et les études menées par la R&D pour formuler ses réponses et justifier de la tenue des enceintes et des cuves.
Et demain ?
La R&D préparer aussi à la maintenance de demain en explorant de nouveaux modes de fabrication telle que la fabrication additive. Aussi appelée impression 3D, elle permet de fabriquer couche par couche par ajout de matre n objet physique à partir d’un fichier numérique.
Cette nouvelle méthode aura de nombreux avantages comme fabriquer plus rapidement des pièces pour lesquelles les fournisseurs sont rares ou réparer certains composants en ne remplaçant qu’une pièce cassée sans avoir besoin de remplacer l’ensemble du composant.
A terme, la fabrication additive pourra nous aider à changer notre manière de concevoir de nouveaux composants avec des performances accrues.
La R&D a donc tout son rôle à jouer sur la question des matériaux, elle développe son expertise et ses connaissances sur le parc nucléaire actuel pour l’aider dans ses objectifs de maintenance et de sûreté ; tout en réfléchissant à de nouvelles méthodes de fabrication et au nucléaire de demain.
Laboratoire Vercors : la R&D fait de la résistance !
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