Transport des objets volumineux et Arrangement Spécial

BROCHURE

WORLD NUCLEAR TRANSPORT INST I TUTE

WNTI

Dédié au transport sûr, efficace et fiable des matières radioactives

Transport des objets volumineux et Arrangement Spécial

Du fait de la génération ordinaire d’électricité propre par les centrales nucléaires, différents types d’équipements sont contaminés et activés. Ces équipements doivent être traités, conservés, puis recyclés ou transférés vers un centre de stockage des déchets de façon responsable et respectueuse de l’environnement à la fin de leur durée d’exploitation. Ces équipements incluent les gros objets, tels que les cuves pressurisées des réacteurs et les générateurs de vapeur (typiquement longs de plus de 20 mètres et pesant plus de 300 tonnes) [1]. Récemment, le transport des gros objets a augmenté de façon constante du fait du démantèlement de centrales nucléaires ou du remplacement de leur équipement afin de prolonger leur durée d’exploitation. Par exemple, en Californie du Sud, Edison a transporté des générateurs de vapeur vers le site d’enfouissement de l’Utah en Août 2011 [2], et trois générateurs de vapeur de la centrale nucléaire suédoise de Ringhal ont été transportés vers l’usine de Studsvik pour démantèlement et recyclage en Janvier 2012 [3]. Au Royaume-Uni, deux chaudières usagées (21 mètres de long, 5 mètres de large et d’un poids de 310 tonnes) de la centrale électrique Magnox de Berkeley ont été transportées vers la Suède pour émantèlement et recyclage en mars 2012 [4]. Il est en

outre prévu que la demande en transport de gros objets provenant d’installations du cycle du combustible nucléaire continue d’augmenter du fait du remplacement, du démantèlement, du stockage ou du recyclage des équipements [5].

En revanche, de tels transports impressionnants et médiatisés font parfois l’objet d’une forte opposition de la part de l’opinion publique alors même que les autorités compétentes appropriées les ont autorisés. Par exemple au Canada, le transport prévu par Bruce Power de 16 générateurs de vapeur démantelés du Canada vers la Suède en vue de recyclage a dû être annulé en 2012 du fait d’une forte opposition de la part du public et des communautés locales du Canada et des Etats-Unis alors même que le transport avait été approuvé par l’autorité compétente canadienne en tant que transport soumis à un “Arrangement Spécial”1 [6].

Exemple de transport d’un générateur de vapeur démantelé [1]

Contexte

1 Appelé “Special Permission” aux Etats-Unis et au Canada.

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Le transport des matières radioactives est soumis à des règlements nationaux et internationaux basés sur le Règlement de transport des matières radioactives de l’Agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA) (dont la dernière version est SSR-6 [7]). D’une manière générale, les matières radioactives sont emballées dans un emballage (fût, conteneur maritime ou château de stockage) qui satisfait les conditions requises par le SSR-6 selon leur niveau de radioactivité et leurs propriétés chimiques/physique. Auparavant, les gros objets radioactifs étaient traités et leur taille était réduite en de plus petits éléments, puis placés dans plusieur conteneurs sur le site (à la centrale nucléaire ou dans l’installation du cycle du combustible) avant d’être transportés vers un centre de stockage ou de recyclage. Toutefois, cette opération de réduction de taille et cet emballage peuvent augmenter l’exposition des travailleurs et le risque d’un rejet radioactif. De ce fait, certains gros objets sont transportés directement au centre de stockage ou de recyclage sans être au préalable démontés ni compactés sur site.

D’intenses débats au sujet de tels transport ont été conduits lors du dernier cycle de revue des règlements

de transport de l’AIEA et de nouvelles exigences pour le transport des gros objets ont été inclus dans le guide Advisory Material for the IAEA Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material (TS-G-1.1) [8].

Cette brochure du WNTI présente le mode de transport des gros objets en suivant les normes SSR-6, y compris la catégorisation, le transport par Arrangement Spécial, ainsi que les nouveaux guides et bonnes pratiques de manière fonctionnelle. Cependant, les gros objets activés tels que les cuves de réacteur, qui sont classifiés dans la catégorie de Faible Activité Spécifique (LSA), n’entrent pas dans le champ d’application de ce document pour l’instant du fait de leur plus grande complexité.

Un Objet Contaminé Superficiellement est défini comme étant un objet solide n’étant pas radioactif en lui même mais qui a une distribution de matière radioactive à sa surface, et qui ne dépasse pas certains limites de radiation et de radioactivité totale (SSR-6, §412 à 414). Cela signifie qu’un SCO ne présente qu’un risque très limité. On classifie un tel objet SCO-I ou SCO-II selon le niveau de contamination de sa surface.

Objets Contaminés Superficiellement (SCO)

Introduction

Un SCO peut être transporté dans un Colis Industriel (IP). Trois type de colis industriels (Type IP-1, Type IP-2 et Type IP-3) sont définis (SSR-6, §231), et diffèrent de par leur capacité à résister aux endommagements tels que définis par les normes. Les SCO-I et les SCO-II devraient être emballés normalement dans des colis industriels de type IP-1 et de type IP-2 respectivement. Cependant, les SCO-I peuvent être transportés hors emballage sous certaines conditions (SSR-6, §520). Si un objet est classifié en SCO-I, alors les épreuves de gerbage et de chute libre ne sont pas nécessaires car il peut être transporté non emballé. Pour plus d’information sur les différents types d’emballages, veuillez consulter la brochure du WNTI « Types d’emballages utilisés pour le transport de matières radioactives » disponible sur le site Internet du WNTI : http://www.wnti.co.uk/language/français.aspx ».

Cependant, les emballages de type IP-2 nécessitent de subir une épreuve de chute (SSR-6, §624 et 722).

SSR-6 §722. Épreuve de chute libre: Le spécimen doit tomber sur la cible de manière à subir le dommage maximal sur les éléments de sûreté à éprouver:...

Si un objet atteint 20m de long, des épreuves de chute

verticale (un côté de l’objet est soulevé verticalement et lâché d’une hauteur supérieure à 20m) devrait être pris en considération afin de causer le dommage maximal. Cependant, de telles chutes verticales semblent assez peu réalistes et des moyens alternatifs peuvent être employés.

Les Arrangements Spéciaux sont parfois employés pour le transport des gros objets, comme mentionné précédemment. Ce concept, qui existe depuis longtemps au sein du Règlement pour le transport des matières radioactives de l’AIEA, permet le transport d’éléments inhabituels qui ne satisfont pas toutes les obligations applicables du règlement, sans en réduire sa sécurité.

SSR-6 §310. Les envois pour lesquels il n’est pas possible de se conformer aux autres dispositions du présent Règlement ne peuvent être transportés que sous arrangement spécial. Après s’être assuré qu’il n’est pas possible de se conformer aux autres dispositions du présent Règlement et que la conformité aux normes de sûreté requises fixées par le présent Règlement a été démontrée par des moyens autres que lesdites dispositions, l’autorité compétente peut approuver des opérations de transport en vertu d’un

Les Arrangements Spéciaux

arrangement spécial pour un envoi unique ou une série d’envois multiples prévus. Le niveau général de sûreté pendant le transport doit être au moins équivalent à celui qui serait assuré si toutes les prescriptions applicables étaient respectées. Pour les envois internationaux de ce type, une approbation multilatérale est nécessaire.

Le concept d’Arrangement Spécial a pour vocation de donner de la flexibilité aux expéditeurs afin que ces derniers proposent des mesures de sécurité alternatives équivalentes à celles prescrites dans le SSR-6. L’Arrangement Spécial requiert que le niveau global de sécurité résultant de contrôle opérationnel supplémentaire soit au moins équivalent à ce qui est prévu par les mesures applicables. De ce fait, il est évident qu’il n’y a aucun compromis dans ce concept quant à la sécurité. En outre, chaque Arrangement Spécial doit être spécifiquement approuvé par toutes les Autorités Compétentes concernées.

Du fait de la nature de leur usage passé, les gros objets ont un niveau limité de contamination sur leur surface interne. Typiquement, chaque objet est

tellement volumineux qu’il est irréaliste de les emballer en l’état, mais ils ont habituellement une couche extérieure robuste qui permet de les transporter et qui joue le rôle d’emballage. La couche extérieure peut confiner la radioactivité interne par soudage ou boulonnage des ouvertures, réduisant de ce fait le risque de rejet radioactif du contenu jusqu’au point qu’ils puissent être transportés sans dommage au public et à l’environnement. Il est raisonnable de transporter directement des gros objets dans certains cas.

Ces gros objets peuvent être catégorisés en SCO du fait de la contamination de leur surface interne, bien que des décontaminations physiques et/ou chimiques de leur surface interne soient généralement effectuées à la fin de leur vie opérationnelle. En revanche, la classification du niveau de SCO n’est pas toujours facile car il est parfois compliqué de démontrer leur niveau précis de contamination interne, en particulier si l’objet possède des surfaces inaccessibles ou une structure interne complexe. Dans le cas des générateurs de vapeur, la décontamination est difficile pour les tubes obturés et les conditions de contamination diffèrent d’un tube à l’autre. Il peut être nécessaire de retirer certains tubes de l’objet et de mener des mesures directes du niveau

Le Transport Direct des Gros Objets

de contamination de la surface interne dans le but de démontrer la validité de toute décontamination et d’estimer la contamination interne résiduelle de l’objet. Cependant, le travail d’extraction de certains composants de l’objet n’est pas facile. De ce fait, une méthode d’évaluation a été développée afin de déterminer le niveau de contamination interne en utilisant la combinaison des mesures de débit de dose externe (prises à l’extérieur de l’objet) et des calculs spécifiques [9].

De plus, les moyens de transport et les engins de manutention, y compris le berceau et le système d’arrimage, doivent être conçus avec précaution en tenant compte des évènements potentiels sur l’ensemble de l’itinéraire et des procédures de manutention.

Bien que les épreuves de chute libre, y compris la chute libre verticale, doivent être prises en compte afin de causer un dommage maximal, les chutes verticales sont peu pratiques pour les gros objets (comme par exemple pour les chaudières qui mesurent plus de 21 mètres de long [4]). Il doit être reconnu qu’il est très peu probable qu’un côté de l’objet puisse être soulevé à plus de 20 mètres de hauteur durant les opérations de transport, y compris durant le chargement et le déchargement. Dans

ce contexte, un Arrangement Spécial peut être appliqué pour le transport de gros objets. Par exemple, plutôt que de satisfaire la condition d’une épreuve de chute verticale, la procédure de manutention peut imposer des limites d’élévation durant le transport qui sont alors approuvées par toutes les Autorités Compétentes conformément au SSR-6.

Bien que les réglementations ont prévus le concept d’Arrangement Spécial pour les transports exceptionnels, y compris ceux de gros objets, l’obtention de l’approbation d’un Arrangement Spécial est longue et difficile car certaines Autorités Compétentes n’ont pas suffisamment d’expérience dans le transport des gros objets et les mesures spécifiques aux Arrangements Spéciaux ne sont pas transposées adéquatement dans les règlements nationaux.

Aujourd’hui, près de 100 transports de gros objets ont été conduits sous Arrangement Spécial dans le monde [8].Se basant sur cette expérience, les nouvelles directives

Guide pour l’application du Règlement du transport des matières radioactives de l’AIEA (TS-G-1.1)

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de l’AIEA ont été développées par les Etats Membres et les industries pour aider les transporteurs et les Autorités Compétentes à préparer et à examiner les demandes d’Arrangement Spécial pour le transport des gros objets. Ce nouveau guide, “Conseils pour le Transport des Gros Objets sous Arrangement Spécial” (“Guidance for Transport of Large Components under Special Arrangements”), est ajouté en annexe VII du TS-G-1.1.

Ces guides offrent une introduction, le champ d’application des gros objets, les concepts élémentaires de sécurité reposant sur le système2 Q, les critères recommandés pour l’approbation d’un Arrangement Spécial pour le transport des gros objets et un exemple précis des exigences de sécurité pour le transport d’un gros objet en Allemagne. Les critères recommandés et les bases techniques sont résumés dans le tableau 1 de cette brochure. Ces guides amélioreront la compréhension du transport des gros objets sous Arrangement Spécial par les Autorités Compétentes comme par l’industrie.

Du fait de l’augmentation du démantèlement et du remplacement des gros objets pour allonger la durée

de service des centrales nucléaires et des installations du cycle du combustible nucléaire, il est prévu que le transport de ces gros objets augmentera régulièrement. Il est raisonnable de les transporter directement aux centres de stickage ou de recyclage pour des raisons de sécurité. Cependant, du fait de la nature même des gros objets, ils ne peuvent pas être transportés sous le cadre général du Règlement (SSR-6) et, de ce fait, ces opérations de transport ont été réalisées dans le cadre d’Arrangements Spéciaux. Comme il existe des opérations de contrôle supplémentaires imposées pour satisfaire la sécurité et l’approbation des Autorités Compétentes dans le transport sous Arrangement Spécial, la sécurité n’est pas compromise. En outre, des guides ont été développés sous l’impulsion de l’AIEA pour le transport des gros objets dans le cadre des Arrangements Spéciaux dans le TS-G-1.1. Il est attendu que ces guides amélioreront la compréhension du transport des gros objets sous Arrangement Spécial par toutes les parties concernées, y compris les Autorités Compétentes et l’industrie.

Une nouvelle proposition pour le transport des gros objets a été transmise par le Canada au processus

Conclusion Travaux à venir

2 Le système Q a été développé afin d’établir une base radiologique au SSR-6 et les données sont à l’annexe I du TS-G-1.1

d’examen de l’IAEA du SSR-6 (2012) et des discussions portant sur son application ont débuté. Le WNTI a participé au débat et encourage l’industrie à donner son retour d’expérience et son expertise aux discussions, directement ou via le WNTI. Les nouvelles dispositions pourront alors être ajoutées à la prochaine version du SSR-6 et cette brochure sera mise à jour en conséquence.

Références

1. PATRAM 2007, Transport of Two Steam Generators from the Nuclear Power Station Kwo to the Interim Storage Site Of Ewn, Franz Hilbert, Michael Kübel (Nuclear Cargo + Service GmbH), Burkhard Hartmann (EWN GmbH) : Transport de deux générateurs de vapeur de la centrale nucléaire de Kwo vers le site de stockage provisoire de Ewn.

2. San Onofre steam generator reaches Utah : Le générateur de vapeur de San Onofre arrive en Utah, http://www.ocregister.com/articles/edison-312679-san-vehicle.html

3. Ringhals steam generators shipped to Studsvik : Générateurs de vapeur de Ringhals transportés vers Studsvik, http://www.world-nuclear-news.org/WR-Ringhals_steam_generators_shipped_to_Studsvik-1301124.html

4. Bon voyage to Berkeley boilers : Bon voyages aux chaudières de Berkeley, http://www.world-nuclear-news.org/WR-Bon_voyage_to_Berkeley_boilers-2003127.html

5. PATRAM 2010, the Transport of Large Front End Facility Components from Decommissioning Operations, J Werle : Le transport de Gros Composants des installations de l’amont du cycle du fait d’opérations de déclassement

6. Special Form Certificates, CDN/5255/X-96 (Rev.0), Canadian Nuclear Safety Commission

7. International Atomic Energy Agency, Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material, 2012 Edition (SSR-6) : Agence Internationale de l’Energie Atomique, Règlement pour le transport des matières radioactives

8. International Atomic Energy Agency, Advisory Material for the IAEA Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material 2012 Edition DRAFT SAFETY GUIDE DS425 Revision of TS-G-1.1 : Agence Internationale de l’Energie Atomique, Guide pour l’application du Règlement pour le transport des matières radioactives

9. PATRAM 2010, Evaluation of Inaccessible Surface Contaminations inside of Large Components Contamination Estimation from the Exterior Measured Dose Rate Distribution, Y. Hirao, et. al. : PATRAM 2010, Evaluation des Contaminations des Surfaces Inaccessibles à l’intérieur de gros objets, Estimation de la Contamination à partir de la distribution du débit de dose externe mesuré.

Photographies1. Traversée de la ville de Berkeley2. Transport d’un générateur de vapeur non emballé de la centrale A de

Chooz au site de stockage de l’ANDRA3. Démantèlement de la dernière chaudière de la central de Berkeley4. Transport d’une cuve réacteur PWR couvert dans son emballage5. Démantèlement d’une chaudière à Berkeley6. Démantèlement des chaudières du site de Berkeley dans le Comté de

Gloucester

Objet Critères Remarques TS-G-1.1Contenu La majeure partie de l’activité du composant

devrait être due à la contamination de surface des surfaces internes.

Only SCO material is considered in this guide and the transport of activated components such as reactor vessels are out of the scope of the guidance.

VII.19

Contenu Les matières doivent être non fissiles ou fissiles exceptées.

Afin d’éliminer la possibilité qu’elles soient critiques.

VII.18

Contenu Aucune matériel non nécessaire ne devrait être placé à l’intérieur du composant.

Afin d’éviter des risques supplémentaires.L’inclusion de matériel non nécessaire est proscris. Cependant, certains gros composants contiennent de plus petits composants ou de la tuyauterie dans leur cavité, et ceux-ci ont été transportés en tant que partie de la structure de gros objet.

VII.22

Contenu Le contenu liquide doit être négligeable. Afin de réduire le risque de rejet radioactif.Bien qu’une valeur limite de taux d’humidité ne soit pas donnée, l’aspiration d’eau, l’injection d’air et la ventilation sont des procédures de séchage d’un composant.

VII.23

Contenu Le niveau de rayonnement externe à trois mètres d’un gros composant non blindé ne doit pas dépasser 10 mSv/h.

C’est la limite pour un SCO dans un colis industriel.

VII.25

Risque potentiel L’absorption d’activité par une personne dans des conditions d’accident devrait être d’un ordre inférieur à 10-6 A2.

L’absorption potentielle d’activité est équivalente aux Colis de type A (SCO dans un colis industriel).

VII.20

Débit de dose externe Le niveau maximum de rayonnement à la surface devrait être inférieur à 2 mSv/h.

C'est l'équivalent d'un transport ordinaire et un blindage supplémentaire peut être efficace.

VII.24

Intégrité durant le transport Le composant, y compris toutes pénétrations, ouvertures ou fissures non emballées, de même que les blindages supplémentaires, doit être capable de résister aux effets de toutes accélérations, vibrations ou résonances vibratoires dans des conditions normales.

C’est une condition essentielle au sein du SSR-6 (§ 613).

VII.26

Tableau 1 : Critères recommandés pour approuver un Arrangement Spécial dans les nouvelles directives du TS-G-1.1

Item Criteria Remarks TS-G-1.1Intégrité durant le transport Le composant devrait remplir les conditions

requises pour les colis industriels de type IP-2. Si les conditions de transport et le plan de réponse d’urgence spécifie une interdiction d’empilement et des restriction d’orientation du composant au cours du transport, l’épreuve d’empilement et de chute libre du règlement ne sont pas requises.

Cela requiert une sécurité équivalente aux colis de type IP-2. Cependant, du fait de la nature des objets, les empiler peut être irréaliste et les conditions de transport peuvent empêcher efficacement les composants de tomber ou d’entrer en collisions dans certaines orientations. Dans ce cas, les épreuves d’empilement et de chute libre ne sont pas nécessaires.

VII.27, 36

Intégrité durant le transport Le composant et tout blindage du moyen de transport sont sécurisés au cours du transport conformément au paragraphe 607 du Règlement et les normes nationales applicables au transport.

Les conditions requises générales pour le maniement et l’attachement des colis devraient être prises en compte.

VII.34

Transport de documents L’indice de transport (TI), la catégorie, le marquage, l’étiquetage, le placardage et les responsabilités du transporteur doivent se conformer au Règlement.

De la même façon qu’un transport normal. VII.31, 32

Transport de documents Un plan écrit de transport et d’intervention d’urgence est employé pour régir le transport et est approuvé, dans le cadre de l’approbation de l’Arrangement Spécial.

Les plans de transport et d’intervention d’urgence sont importants.

VII.35

Opération de transport La contamination de la surface externe devrait respecter les limites des normes de transport.

C’est une condition basique des règlements de transport. (§ 508).

VII.28

Opération de transport Ne sont transportés que les composants considérés et le transport ne doit pas s’effectuer par voie aérienne.

Trop volumineux pour être transporté par voie aérienne.

VII.29, 30

Opération de transport Les niveaux de rayonnement des moyens de transport ne devraient pas dépasser les niveaux spécifiés au paragraphe 573 b ( 2 mSv/h en tout point des surfaces externes du véhicule) et c (0.1 mSv/h en tout point sirtué à 2m depuis les plans verticaux) du Règlement.

Les gros composants sont parfois plus larges que les véhicules et les limites pour le véhicule sont virtuellement efficaces.

VII.33

Remo House310-312 Regent Street

Londres W1B 3AXRoyaume-Uni

Tel: +44 (0)20 7580 1144Fax: +44 (0)20 7580 5365

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