Étude des particules émises lors d’opération de découpe dans le cadre du démantèlement et de leur impact dans les réseaux de ventilation

En réponse à des incidents de départ de feu dans des installations nucléaires de base suite à des découpes de métal à chaud lors d’opérations de démantèlement, l’IRSN s’intéresse aux particules émises par les procédés de découpe et leurs effets potentiels de dégradation des barrières de confinement. Si le comportement des particules fines (< 10 μm) produites lors d’opérations de découpe de métaux a été investigué en raison du risque sanitaire vis-à-vis des opérateurs, peu d’études concernent la caractérisation et le devenir des particules incandescentes. Ces particules sont majoritairement composées de fer, provenant du métal de découpe, siège d’une réaction exothermique d’oxydation à haute température qui contribue à liquéfier les particules métalliques. L’installation CAPIMIF a été développée pour reproduire des opérations de découpe de métaux représentatives de chantiers de démantèlement. Afin de lui conférer un caractère semi analytique, cette installation a été automatisée et instrumentée avec des moyens de diagnostics permettant de caractériser en vol les particules, en termes de taille, de vitesse et de température. Une approche couplant des essais locaux et globaux montre que les particules dont la température est supérieure à 430 °C, dégradent le médium filtrant, pouvant ainsi le perforer ou diminuer localement son épaisseur, ce qui conduit à une baisse de son efficacité de filtration définie selon la norme française. La comparaison des caractéristiques des particules et de l’efficacité de filtration des filtres impactés a permis d’établir des corrélations empiriques permettant de prévoir la perte d’efficacité de filtration en fonction des conditions de coupe et de proposer des bonnes pratiques visant à protéger les systèmes de filtration vis-à-vis des particules incandescentes.