Composants lourds Usine de Chalon/St-Marcel

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1 Composants lourds Usine de Chalon/St-Marcel

2 Le réacteur EPR le saviez-vous? La sûreté est l ensemble des moyens mis en œuvre dès la conception, pendant l exploitation et après l arrêt définitif des centrales nucléaires, pour empêcher la dispersion des produits radioactifs et ainsi protéger l homme et l environnement. Le réacteur nucléaire EPR proposé par AREVA, constitue à ce jour l évolution la plus avancée des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) de Génération III+. Grâce à son expérience, AREVA a conçu un réacteur à la compétitivité et à la sûreté accrues : extrême robustesse contre les agressions externes ; compartiment spécifique qui isole le cœur en cas d accident de fusion ; quadruple système de sauvegarde redondant ; interface homme-machine de la salle de commande qui délivre les informations en temps réel. 2 3

3 Une usine à la pointe de la technologie nucléaire Fabrication des composants lourds et mobiles : implantations industrielles AREVA intervient sur l ensemble des activités du secteur nucléaire, notamment la conception et la construction de centrales nucléaires. L usine de Chalon/St-Marcel fabrique les composants lourds de la boucle primaire des réacteurs : cuve, générateurs de vapeur et pressuriseur. Grâce au savoir-faire de ce site industriel, ces composants répondent à une double exigence : la fiabilité requise par les clients et les autorités de sûreté nucléaire et la performance énergétique réclamée par les producteurs d électricité. Des produits au cœur de la stratégie intégrée du groupe AREVA L usine de Chalon/St-Marcel s inscrit dans un ensemble de sites industriels du groupe AREVA dédiés à la conception et à la fabrication des composants lourds et des composants mobiles de la boucle primaire de l îlot nucléaire. PROJET AREVA NEWPORT NEWS Newport News, VA Composants lourds Pièces forgées et moulées Composants mobiles Maintenance JSPM Jeumont CREUSOT FORGE CREUSOT MÉCANIQUE Le Creusot SOMANU Maubeuge CENTRE D ESSAI JSPM Maubeuge AREVA DONGFANG (ADJV) Deyang USINE DE Chalon/St-Marcel St-Marcel Ingénierie et conception Services Retour d expérience Offre intégrée AREVA (îlot nucléaire) Fabrication des pièces forgées et moulées Centrale nucléaire Installation sur site Fabrication des composants mobiles Assemblage des composants lourds AREVA fabrique les composants clés du réacteur nucléaire Plus de 50 ans d expérience dans l industrie nucléaire 1958 Création de Framatome 1964 Livraison de la cuve de la centrale de Chooz A (Creusot-Loire), 1 er REP 1972 Construction à Chalon de l atelier de fabrication de générateurs de vapeur devenu le CETIC 1973 Construction au Creusot de l atelier de fabrication des cuves 1975 Construction à Saint-Marcel de l atelier de fabrication de composants lourds 1986 Rassemblement de toutes les fabrications de composants lourds à Chalon/St-Marcel 2001 Création du groupe AREVA Extension de l atelier, plus de 50 millions d euros investis 2009 Livraison des composants lourds du 1 er EPR, Olkiluoto (Finlande) Au cœur du réacteur : la boucle primaire Vue aérienne de l usine 1 Cuve de réacteur et internes de cuve : enceinte métallique étanche de forte épaisseur en acier renfermant le cœur du réacteur : les assemblages combustibles. 2 Générateurs de Vapeur (GV) : assurent le transfert de chaleur de l eau du circuit primaire à l eau du circuit secondaire, la transformant ainsi en vapeur qui entraîne une turbine couplée à un alternateur. 3 Groupes MotoPompes Primaires (GMPP) : participent à la sûreté de l installation en permettant la circulation de l eau primaire à travers le cœur du réacteur et les générateurs de vapeur. 4 Pressuriseur : maintient l eau du circuit primaire en phase liquide grâce à une pression de 155 bars. 5 Tuyauteries primaires : assurent le transfert de l eau entre la cuve et les générateurs de vapeur. 6 Mécanismes de Commande de Grappes (MCG) : permettent de réguler la réaction nucléaire dans la cuve du réacteur et de la stopper en 2 secondes, assurant ainsi la sûreté de la centrale

4 Nos marchés Nos composants équipent plus de 100 réacteurs dans 11 pays Le marché des équipements nucléaires se divise en deux segments : le marché des centrales neuves et celui des composants de remplacement. Le remplacement des couvercles de cuve, pressuriseurs et générateurs de vapeur s inscrit dans les programmes d amélioration de la sûreté et de la performance énergétique des installations nucléaires dans le monde. Etats-Unis 22 réacteurs Angleterre 1 réacteur Belgique 5 réacteurs Suède 2 réacteurs Finlande EPR Olkiluoto En cours de construction Suisse 2 réacteurs Corée du Sud 2 réacteurs Brésil 1 réacteur France 58 réacteurs + EPR Flamanville Chine 6 réacteurs + 2 EPR Taishan Afrique du Sud 2 réacteurs Notre offre de réacteurs n EPR : plus sûr et plus compétitif Le réacteur EPR est un Réacteur à Eau Pressurisée (REP) de la classe des MWe. Il constitue à ce jour l évolution la plus avancée des réacteurs à eau sous pression, de Génération III+, offrant un niveau de sûreté accru, des coûts de production considérablement réduits et une utilisation des combustibles nucléaires optimisée. n ATMEA1 : le REP de Génération III+ avancée Le réacteur ATMEA1 est un Réacteur à Eau Pressurisée (REP) de moyenne puissance (1 100 MWe) actuellement conçu par ATMEA, une joint-venture entre AREVA et Mitsubishi Heavy Industries (MHI). Il répond aux besoins du marché en REP de taille moyenne offrant les niveaux de sûreté de la Génération III+ et une rentabilité optimale. n KERENA : le REB innovant Le réacteur KERENA est un Réacteur à Eau Bouillante (REB) de Génération III+ d une puissance de l ordre de 1250 MWe qui a été développé à la demande d électriciens allemands, en coopération avec d autres pays européens. Il incorpore des systèmes de sûreté majoritairement passifs tout en gardant un certain nombre de systèmes actifs, ce qui permet un haut niveau de sûreté et une grande flexibilité pour les opérateurs. Nos objectifs n Anticiper et satisfaire les exigences des différentes autorités de sûreté nucléaire n Être le fournisseur de référence pour l équipement des nouvelles centrales : Générateurs de Vapeur Pressuriseurs Cuves Couvercles et internes de cuves Supportages des équipements n Offrir à nos clients le meilleur de la technologie pour les composants de remplacement : Générateurs de Vapeur Pressuriseurs Couvercles de cuves Mise en place d un générateur de vapeur dans le bâtiment réacteur 6 de la centrale d Olkiluoto 3 (Finlande) 7

5 Un savoir-faire technique au service de nos clients Département Calculs A partir du cahier des charges défini par le client, les services d ingénierie du groupe AREVA définissent la conception des cuves, couvercles et internes de cuves, générateurs de vapeur et pressuriseurs, dont l usine assurera la fabrication. Une équipe d experts au sein de l usine modélise b, à partir des plans de fabrication a, la structure des composants pour obtenir un maillage aux éléments finis c de la pièce. Lecture des instructions de travail par les opérateurs à l atelier Les services de méthodes industrielles de l usine de Chalon/St-Marcel interviennent en amont de la fabrication pour adapter les données issues de l ingénierie aux contraintes de la production et du contrôle qualité. Les équipes rédigent les instructions de travail et tracent les plans qui serviront pour la réalisation des opérations de fabrication. Les membres du département calculent également les sollicitations exercées sur les composants en fonctionnement normal ou accidentel d. Ils classent ensuite les résultats obtenus et les comparent au code de construction en vigueur (RCC-M ou ASME) afin de prouver la conformité du composant. Fond primaire d un générateur de vapeur En atelier, la fabrication et le contrôle sont réalisés par des opérateurs hautement qualifiés, encadrés par des experts en métallurgie ou en contrôle non-destructif. Au fur et à mesure de l assemblage des composants, les Dossiers d Analyse de Comportement (DAC) sont rédigés par le Département Calculs. b Modèle CAO a Plan de fabrication c Maillage aux éléments finis le saviezvous? Les DAC, constitués d environ pages, récapitulent l ensemble des données analysées. Véritable carte d identité des composants, ils sont soumis pour validation au client et à l autorité de sûreté nucléaire. Conservés par l opérateur électricien, ils sont remis à jour à chaque visite décennale du réacteur. d Visualisation des contraintes exercées sur la pièce Ingénieur calcul devant une modélisation d un fond primaire de générateur de vapeur 8 9

6 le saviez-vous? Le tubage est une étape clé dans la fabrication d un générateur de vapeur. Ce processus long et exigeant garantit la sûreté et la durée de vie du générateur de vapeur. Dans un EPR, tubes en Inconel sont insérés au travers des plaques entretoises puis soudés à la plaque tubulaire ce qui représente 3 mois de travail. Le tubage s effectue dans des modules de propreté en surpression dont l accès est réglementé et contrôlé. Introduction des tubes en U dans un générateur de vapeur Procédés de fabrication Portique de soudage BIFIL Soudage Plus de 80 techniques de soudage mises en œuvre Des potences et portiques de soudage entièrement automatisés Des épaisseurs à souder allant jusqu à 250 mm Des revêtements inox ou Inconel d une épaisseur de 7 à 10 mm pour éviter la corrosion Des moyens d usinage hors normes Une précision de forage au 100 e de mm sur des pièces pesant plusieurs dizaines de tonnes. L assemblage des internes du générateur de vapeur La technologie du laser permet d aligner au 1/10 e de mm des plaques entretoises d un diamètre de plus de 3 mètres 140 C est le nombre de km obtenu en mettant bout à bout les tubes d un générateur de vapeur EPR Tour vertical numérique Positionnement des plaques entretoises au laser sur un générateur de vapeur 10 11

7 Des femmes et des hommes au service de la sûreté AREVA vise, dans toutes ses activités, l excellence en matière de sûreté nucléaire, de qualité des produits, de performance industrielle, de sécurité au travail et de protection de l environnement. Acteurs au quotidien dans tous ces domaines, les salariés du groupe font vivre ses ambitions. La sécurité des collaborateurs, notre priorité Veiller à la sécurité et à la santé des salariés du groupe et des entreprises avec lesquelles nous travaillons est une priorité absolue. La mise en place d un système de management de la sécurité exigeant et performant permet une réduction permanente des risques (management visuel de la sécurité, visites de sécurité, analyse de risques, formation ). Notre objectif : atteindre le zéro accident Des Equipements de Protection Individuels (EPI) adaptés à chaque poste de travail Formations qualifiantes, stagiaires et apprentis La formation accompagne le renouvellement des compétences. L usine de Chalon/St-Marcel participe à la formation des jeunes par une politique de contrats d apprentissage, de qualification et de stages. L Association Française des Professionnels de l Industrie forme, sur le bassin d emploi, des jeunes au métier de soudeur. L usine de Chalon/St-Marcel a créé une école de soudage pour recevoir certains de ces jeunes. Encadrés par des professionnels, ils reçoivent, au sein même de l atelier, les modules pratiques de leur enseignement sur des machines industrielles avec des métaux d apport «nobles», tels que l inox et l Inconel, spécifiques aux fabrications de qualité nucléaire. L école de soudage Le développement des talents des collaborateurs : un avantage concurrentiel du groupe L Observatoire des métiers et de l emploi est un outil d analyse et de pilotage indispensable pour accompagner les évolutions démographiques, technologiques et stratégiques du groupe. Il permet d adapter les stratégies RH en termes de recrutement, de parcours de professionnalisation et de gestion de la diversité des profils Alignement de générateurs de vapeur dans l atelier

8 Contrôle qualité Nos procédés de contrôle s appuient sur un ensemble de techniques exhaustives et indépendantes de la production : Contrôles non destructifs : ultrasons, courant de Foucault, magnétoscopie, ressuage, radiographie, télémétrie-laser Contrôles destructifs : dureté, essais Pellini, traction, résilience, pliage, Des certifications répondant aux exigences des autorités de sûreté du monde entier Contrôle dimensionnel des plaques entretoises Partie inférieure d un générateur de vapeur entrant dans l enceinte de radiographie pour contrôle Sûreté et qualité Tout au long du processus de fabrication des contrôles sont effectués, directement sur les pièces ou au sein du laboratoire sur des échantillons. Au terme de leur fabrication les générateurs de vapeur, cuves ou pressuriseurs sont livrés accompagnés d une documentation attestant de leur aptitude à répondre aux exigences du cahier des charges défini par le client. Notre impératif : répondre aux exigences des autorités de sûreté Surveillance externe Les fabrications sont surveillées par l autorité de sûreté nucléaire ainsi que par le client qui, en tant qu opérateur, est responsable de la sûreté du réacteur nucléaire dès la première opération en aciérie. Cette surveillance s exerce au travers d audits, de revues documentaires et d inspections en atelier. Lors des inspections, les clients assistent aux opérations de fabrication ou de contrôle et vérifient leur conformité avec les exigences de qualité garantissant la sûreté des composants lourds du réacteur. Test hélium, contrôle d étanchéité des soudures tubes/plaque Certifications et qualifications Le système intégré Qualité Santé Sécurité Environnement permet de garantir la conformité des produits aux exigences des normes et codes applicables. Salarié passant son habilitation COFREND Contrôle ultra-son d une soudure n ASME Règles de conception et de construction d équipements sous pression définis par l American Society of Mechanical Engineers n Timbre ASME N Certificat autorisant la conception et la fabrication d équipements sous pression conformément au code de construction ASME. Relevé des dimensions finales d un générateur de vapeur EPR par photogrammétrie numérique n Timbre ASME NPT Certificat autorisant la fabrication d équipements sous pression conformément au code de construction ASME. n ISO 9001 (Management de la Qualité) n ISO (Management Environnemental) n OHSAS (Management de la Sécurité) 1 h de contrôle pour 3 h de fabrication n RCC-M Règles de Conception et de Construction des matériels Mécaniques des centrales électronucléaires, définies par l AFCEN, Association Française pour les règles de conception et de construction des matériels des chaudières électronucléaires. n Réglementation française des Réacteurs nucléaires à Eau Pressurisée dont le suivi est assuré par l Autorité de Sûreté Nucléaire, représentée par la DEP (Direction des Equipements sous Pression). le saviez-vous? La réglementation nucléaire limite à 2 ans les qualifications des soudeurs. Le soudeur ne peut maintenir ses qualifications que s il a effectué, au cours des 6 derniers mois, au moins 2 soudures jugées conformes par le contrôle volumique (radio, ultrasons)

9 Les composants lourds de la chaudière nucléaire 25 m Les cuves, les générateurs de vapeur et les pressuriseurs ne sont pas seulement des composants lourds, ce sont aussi des équipements complexes qui nécessitent des opérations mécaniques de haute précision au centième de millimètre sur des pièces forgées de plusieurs centaines de tonnes. 13,50 m Schéma boucle primaire EPR 13,10 m 525 tonnes C est le poids d un générateur de vapeur EPR Pressuriseur EPR Cuve EPR Générateur de vapeur EPR 16 17

10 4 réacteurs EPR en cours de construction AREVA offre des solutions pour produire de l électricité avec moins de CO 2 Olkiluoto (Finlande) Flamanville (France) Taishan 1 (Chine) Taishan 2 (Chine) 18

11 AREVA fournit à ses clients des solutions pour produire de l électricité avec moins de CO 2. L expertise du groupe et son exigence absolue en matière de sûreté, de sécurité, de transparence et d éthique font de lui un acteur de référence, dont le développement responsable s inscrit dans une logique de progrès continu. Numéro un mondial du nucléaire, AREVA propose aux électriciens une offre intégrée unique qui couvre toutes les étapes du cycle du combustible, la conception et la construction de réacteurs nucléaires et les services associés. Le groupe développe par ailleurs ses activités dans les énergies renouvelables éolien, solaire, bioénergies, hydrogène et stockage pour devenir l un des trois leaders mondiaux de ce secteur. Grâce à ces deux grandes offres, les collaborateurs d AREVA contribuent à fournir au plus grand nombre, une énergie toujours plus sûre, plus propre et plus économique. L énergie est notre avenir, économisons-la! - Mars Conception et réalisation - Crédit photos : AREVA - Tracy FAVEYRIAL - Elodie FERRARE - René QUATRAIN - Charlène MOREAU AREVA Chalon/Saint-Marcel B.P Saint-Marcel Chalon-sur-Saône Cedex