Les études probabilistes de sûreté : Un outil d’analyse des risques et d’amélioration de la sûreté

Le 25 septembre 2015

L'une des principales responsabilités de la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) est de s'assurer que les risques découlant de l'exploitation des centrales nucléaires sont pris en compte.

Lors de la conception d'une centrale nucléaire, des exigences strictes sont établies pour que les composants puissent résister à des conditions extrêmes.

Parmi ces conditions, mentionnons les conditions météorologiques extrêmes ainsi que la chaleur et la pression intenses qui peuvent être générées à la suite d'un accident dans une installation.

Cette approche de la conception d'une centrale et de ses composants, qui permet de comptabiliser les possibles conditions extrêmes à l'aide d'exigences et de marges de sûreté, s'appelle l'analyse déterministe de la sûreté.

Depuis les années 1980, un nouvel outil basé sur les probabilités a été conçu pour analyser le risque global pour une centrale nucléaire : l'étude probabiliste de sûreté (EPS), également connue sous le nom d'évaluation probabiliste de la sûreté.

À quoi les études probabilistes de sûreté servent-elles?

Regardez la vidéo de la CCSN sur les systèmes de sûreté des centrales nucléaires

Regardez la vidéo de la CCSN sur les systèmes de sûreté des centrales nucléaires : Youtube

Les EPS permettent de répondre aux questions suivantes :

  • Quels problèmes pourraient survenir?
  • Quelle est la probabilité qu'ils se produisent?
  • Quelles en seraient les conséquences?

Ces études permettent à la CCSN et aux exploitants de mieux comprendre chaque centrale nucléaire et de cibler les améliorations potentielles à la sûreté.

Les exigences de la CCSN relatives aux EPS ont été intégrées officiellement au cadre de réglementation canadien en 2005.

Niveaux d'étude

La CCSN exige deux niveaux d'étude.

L'EPS de niveau 1 permet d'analyser les séquences qui pourraient entraîner des dommages graves au cœur du réacteur, également connu sous le nom d'accident de fusion du cœur du réacteur.

Le niveau 1 est axé sur la réponse de la centrale à divers types d'événements internes (qui peuvent être attribuables à l'erreur humaine ou au mauvais fonctionnement d'un système) et d'événements externes (comme des séismes ou des inondations).

L'EPS de niveau 2 consiste à examiner la réponse de l'enceinte de confinement dans le cas d'un accident et à déterminer la probabilité et l'ampleur des rejets potentiels de matières radioactives dans l'environnement.

Objectifs de sûreté

Une limite s'applique aux risques que pose l'exploitation des centrales nucléaires pour la société.

C'est pour cette raison que les deux objectifs qualitatifs en matière de sûreté suivants ont été établis par la CCSN :

  1. Les membres du public doivent bénéficier d'un niveau de protection contre les conséquences de l'exploitation d'une centrale nucléaire de sorte qu'il n'y ait pas de risque supplémentaire pour la vie et la santé des gens.
  2. Les risques sociétaux pour la vie et la santé que pose l'exploitation d'une centrale nucléaire devraient être comparables ou inférieurs aux risques que présentent les autres technologies viables et concurrentes de production d'électricité, et ne devraient pas constituer un ajout important aux autres risques auxquels la société est confrontée.

Pour des raisons pratiques, les deux objectifs quantitatifs en matière de sûreté ci-dessous ont été établis pour les centrales existantes. Ces limites respectent les pratiques exemplaires internationales.

Pour une EPS de niveau 1, qui examine la fréquence des dommages graves au cœur du réacteur, la limite de l'objectif de sûreté est inférieure à un événement par période de 10 000 ans (c.-à-d. 1E-04/an).

Pour une EPS de niveau 2, qui examine la fréquence des rejets importants, la limite de l'objectif de sûreté est inférieure à un événement par période de 100 000 ans (c.-à-d. 1E-05/an).

Dangers envisagés

Éruption solaire à la surface du Soleil

Éruption solaire à la surface du Soleil

Au moment d'effectuer l'EPS, il faut tenir compte de la liste exhaustive des dangers, même les dangers très improbables comme les chutes de météorites.

Les dangers font généralement partie des événements internes ou externes (dangers).

Parmi ces événements, mentionnons les suivants :

  • Événements internes : Événements causés par une défaillance soudaine d'un composant ou par une erreur humaine dans la centrale
  • Incendies internes : Incendies ayant pris naissance dans une centrale
  • Inondations internes : Inondations provenant d'une centrale
  • Dangers naturels externes : Événements comme des séismes, des vents violents, des inondations, du verglas, des météorites, des orages géomagnétiques et des éruptions solaires
  • Dangers externes d'origine humaine : Événement comme des écrasements d'avion et des accidents dans les installations industrielles à proximité

Certains dangers sont éliminés au début du processus d'EPS, car ils sont très improbables ou non pertinents pour la région ou parce qu'ils auraient de faibles répercussions sur la sûreté de l'installation.

Par exemple, les inondations causées par un tsunami ne seraient pas prises en considération pour une EPS dans une centrale nucléaire située en Ontario. Également, les chutes de météorites (fréquence d'environ un événement sur une période d'un million d'années) seraient éliminées.

Connaissances et application

Inspecteur de la CCSN

Inspecteur de la CCSN

L'approche basée sur l'EPS permet d'acquérir des connaissances qui peuvent servir à cerner les améliorations à apporter à la sûreté.

Cependant, les résultats obtenus à l'aide de l'EPS sont complexes, et la prudence est de mise pour les interpréter.

Les résultats des EPS ont des répercussions sur l'exploitation quotidienne des centrales nucléaires actuelles.

Ils servent notamment à optimiser les tests et les stratégies d'entretien pour que ces derniers soient axés sur les éléments les plus importants sur le plan de la sûreté.

De plus, les résultats des EPS aident la CCSN à orienter ses efforts d'inspection et de surveillance.

Il importe de souligner que les EPS comportent des contraintes. C'est pourquoi elles sont utilisées de concert avec les autres types d'évaluation dans le dossier de sûreté.

D'autres contributions importantes au dossier de sûreté général des centrales nucléaires incluent des analyses approfondies de la défense en profondeur, des marges de sûreté, du respect des codes, de la culture de sûreté ainsi que de l'expérience d'exploitation du Canada et d'autres pays.

Amélioration continue

Pompiers à la centrale nucléaire de Point Lepreau

Pompiers à la centrale nucléaire de Point Lepreau

Outre les limites des objectifs de sûreté, les exploitants de centrale nucléaire ont déterminé des cibles pour les EPS de niveau 1 et 2.

Ces cibles sont généralement inférieures d'un ordre de grandeur aux limites et encouragent les spécialistes à cerner les améliorations à apporter.

L'amélioration continue est un principe fondamental de la sûreté nucléaire, et les EPS n'y font pas exception.

Par exemple, les exploitants prennent des mesures supplémentaires, comme l'ajout de systèmes de ventilation et de groupes électrogènes de secours, pour améliorer la résilience de leurs installations afin de composer avec un accident grave.

En raison de l'accident de Fukushima, la CCSN a exigé des exploitants de centrale nucléaire qu'ils réexaminent les dangers externes propres au site et leurs combinaisons possibles, ainsi que les événements touchant les piscines de combustible usé.

Le saviez-vous?

La CCSN dirige une initiative internationale visant à produire des EPS qui regroupent les risques pour les centrales à tranches multiples.

La CCSN a également exigé que les exploitants de centrale nucléaire se procurent de l'équipement portatif, comme des génératrices d'urgence, des pompes et des tuyaux, afin de pouvoir placer les réacteurs en état d'arrêt sûr en cas d'accident caractérisé par une panne d'électricité complète dans la centrale. (Youtube)

Grâce à ces améliorations, le risque a été réduit considérablement.

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