Le projet FIND

• Période du projet : 2024-2028
• Budget : 5,8 millions d’euros, dont 5 millions finances par la Commission européenne  
• Projet coordonné par : IRSN
• Pays partenaires : Belgique, Finlande, France, Allemagne, Lituanie, Slovaquie, Ukraine

Le premier axe de FIND consiste à adapter de nouvelles technologies de surveillance déployées dans d’autres secteurs industriels pour prévenir la défaillance de tuyauteries métalliques due à leur vieillissement. FIND travaillera sur des méthodes de surveillance de la santé des structures (Structural Health Monitoring) pour détecter des défauts en temps réel sur les centrales en fonctionnement, y compris dans des zones inaccessibles. En outre, des jumeaux numériques seront développés pour mieux prédire les phénomènes de dégradation, en combinant des modèles mécaniques détaillés et des données réelles de l’installation.

Le second axe de FIND concerne le développement d’instrumentations accidentelles, pour appuyer la prise de décision dans ces situations. Cela inclut la conception de systèmes permettant de suivre les mouvements d’eau lors d’un accident de perte de réfrigérant primaire, notamment en localisant la brèche. FIND évaluera la faisabilité de suivre la progression de la dégradation du cœur lors d’un accident grave grâce à l’analyse des produits de fission contenus dans l’enceinte de confinement, par méthode physique ou chimique.

Les technologies développées dans le cadre de FIND sont peu intrusives. Outre leurs apports pour la sûreté, elles aideront à anticiper la maintenance et à réduire d’exposition des travailleurs, ce qui favorisera leur adoption. 

Le projet débutera le 1er octobre 2024 pour une durée de 4 ans. Il sera coordonné par l’IRSN avec l’appui de LGI Sustainable Innovation, qui l’assistera pour la gestion du projet et coordonnera l’axe de travail dédié à la dissémination, la communication et la préparation de l’exploitation des résultats. Les quatre axes de travail techniques sont décrits ci-dessous.

Axe de travail n°2 : définition des spécifications pour les technologies de surveillance améliorant la sûreté

Cet axe de travail définira les spécifications pour l’instrumentation développée dans le cadre de FIND, incluant les limites de détection et la résistance aux conditions environnementales (chaleur, humidité, vibration, irradiation…). Il se focalisera sur des systèmes et de modes d’endommagement spécifiques, pour lesquels les nouvelles approches présentent une forte valeur ajoutée :

• La corrosion caverneuse, les grandes déformations et les fuites sur les tuyauteries d’eau brute secourue partiellement enterrées,
• La fatigue sur la ligne d’expansion du pressuriseur,
• La fissuration par corrosion sous contrainte sur les lignes d’injection de sécurité,
• La corrosion-érosion sur la ligne d’extraction de la turbine haute pression,
• La localisation de la brèche en accident de perte de réfrigérant primaire,
• La mesure de niveau dans les puisards en accident grave,
• Le suivi de la dégradation du cœur en accident grave.

Vers la fin du projet, une feuille de route sera établie pour lister de nouveaux cas d’usage et de nouveaux moyens de mesure qui pourraient être étudiés à l’avenir, afin de généraliser l’approche développée dans le cadre du projet.

Axe de travail n°3 : développement des technologies innovantes  

Cet axe de travail est dédié au développement de chaînes d’acquisition embarquées, incluant les capteurs, le traitement du signal avancé et le durcissement. Il est divisé en cinq tâches dédiées aux différentes méthodes de mesure :

• Les ondes ultrasonores guidées actives (KTU) et passives (CEA), avec des transducteurs piézoélectriques et des réseaux de Bragg sur fibres optiques,
• La surveillance acoustique (Framatome GmbH et SSTC NRS),
• Des capteurs d’humidité et de niveau durcis, incluant des thermocouples chauffés (Vuez),
• L’analyse des produits de fission dans l’enceinte de confinement en accident grave (IRSN),
• Des jumeaux numériques combinant des modèles de mécanique des fluides et du solide détaillés avec des mesures de déformation, de vibration et de température (IPP Center et Framatome GmbH).

Axe de travail n°4 : test en conditions expérimentales et industrielles  

Une des spécificités des technologies développées dans FIND tient au fait qu’elles doivent être testées dans des conditions proches d’un réacteur nucléaire en fonctionnement. Par conséquent, des boucles d’essai thermo-hydrauliques doivent être adaptées ou construites pour les besoins du projet, dont l’installation Viktoria conçue conjointement par l’IRSN et Vuez. Par ailleurs, des tests de robustesse seront menés avec l’irradiateur IRMA de l’IRSN.

Les tests en laboratoire seront complétés par des tests industriels. Les capteurs surveillant les tuyauteries d’eau brute secourue seront évalués sur la centrale nucléaire de Gravelines (France). Des systèmes seront également installés sur la ligne d’extraction de la turbine haute pression d’un réacteur de Tihange (Belgique). D’autres technologies seront testées sur des réseaux de distribution d’eau et d’hydrocarbures représentatives (Ukraine).

Axe de travail n°5 : évaluation de l’acceptabilité des technologies  

Le dernier axe de travail évaluera les verrous restant pour déployer les technologies. Il abordera le respect des exigences réglementaires, la qualification et les facteurs organisationnels et humains. 

• IRSN (France)
• Framatome GmbH (Allemagne)
• SSTC NRS (Ukraine)
• VTT (Finlande)
• IPP Center (Ukraine)
• CEA (France)
• EDF (France)
• LGI sustainable innovation (France), assistant à la gestion du projet
• Université technologique de Kaunas, KTU (Lituanie)
• Vuez (Slovaquie)
• Tractebel (Belgique)