Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement
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Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement



  1. #1
    stefjm

    Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement


    ------

    Bonjour,
    En complément de
    http://forums.futura-sciences.com/ac...fukushima.html

    Un détail m'échappe.
    Qu'est-ce qui a empêché d'utiliser la puissance résiduelle de la centrale pour produire l'électricité nécessaire à son refroidissement? ( avant que tout ne parte en couilles )

    Merci.

    -----
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  2. #2
    LPFR

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Bonjour Stefjm.
    J'imagine que la raison principale est que ce n'était pas prévu.
    "Ce n'était pas la peine de le prévoir" car les pompes de refroidissement fonctionnent avec l'électricité du secteur, par des générateurs auxiliaires et avec des batteries... comme nous avons pu le constater.
    Si des ingénieurs au pays des tsunamis n'ont pas prévu qu'il pouvait avoir des gros tsunamis, comment auraient-ils pu prévoir leur conséquences et que touts les systèmes de refroidissement tomberaient en panne? Il y a des harakiri qui se perdent.
    Cordialement,

  3. #3
    Ouk A Passi

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Bonjour,

    Si des ingénieurs au pays des tsunamis n'ont pas prévu qu'il pouvait avoir des gros tsunamis ...
    Bien que cela ait été mis en ligne le 1er avril, il semblerait que des ingénieurs n'aient pas été écoutés:

    Même incurie au Japon : dès 2006, le sismologue Ishibashi Katsuhiko s’inquiète de la vulnérabilité des centrales nucléaires et claque la porte d’un comité d’experts. Ses avertissements ne sont pas entendus : ils décrivent pourtant exactement ce qui va se produire en mars 2011.

    De leur côté, en 2009, des géologues japonais mettent en garde contre le risque d’un tsunami majeur : ils rappellent que des vagues de 38 m et de 29 m se sont abattues en 1896 et en 1933 sur la côte est du Japon. Là encore, on ne tient pas compte de leurs avertissements. Le mur de protection de la centrale s’arrête à 5,5 mètres de haut : on a pris comme référence un tsunami survenu au Chili en 1956 !
    (Lien 1)
    Ingénieurs contre financiers

    Les ingénieurs de TEPCo, dont la compétence est mondialement reconnue dans le microcosme de l’électro-nucléaire, n’entendent plus porter seuls de « chapeau », alors ils « balancent ». Selon mes informations donc, ils avaient prévu et demandé que les générateurs diesels de secours soient situés à une hauteur minimum de 15 mètres. Mais la société financière sous-traitante de TEPCo, en charge d’auditer la rentabilité financière de l’opérateur, s’y était fermement opposée en raison du sur-coût induit par les travaux
    (lien 2)

  4. #4
    LPFR

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Bonjour Ouk A Passy.
    Merci. C'est rassurant et plus logique que ce soit des financiers qui aient forcé la main à des ingénieurs.
    Mais cela pose un problème d'étique. Est-ce que quelqu'un doit calculer et aider à construire quelque chose qui est dangereux? Comme un pont ou un barrage pas assez solide?
    Jusqu'à quel point peut-on se permettre de mettre la vie des autres en danger sous l'excuse de garder son travail?
    Cordialement,

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Amanuensis

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    En poussant cette logique trop loin, on ne fait plus rien. Il y a un compromis quelque part.

    Ensuite, si les ingénieurs qui perçoivent le danger sont ceux qui abandonnent, ils laissent la place à des ingénieurs qui seront moins à même de percevoir le danger.

    Le leurre est de penser qu'on est indispensable, et que ne pas participer arrêterait le projet. Les motivations qui poussent à réaliser un projet sont rarement sensibles à des démissions.

    Àmha, il faut faire exactement le contraire, s'assurer que, quand il y a une motivation sociale forte pour un projet ayant une part de danger, il y ait les meilleurs ingénieurs et les meilleurs experts en sécurité dessus.

    Comment pourrait-il être éthique de laisser la place à des "moins bons" quand on a conscience que le projet comporte du danger ???

  7. #6
    Ouk A Passi

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Bonjour,

    Àmha, il faut faire exactement le contraire, s'assurer que, quand il y a une motivation sociale forte pour un projet ayant une part de danger, il y ait les meilleurs ingénieurs et les meilleurs experts en sécurité dessus.

    Comment pourrait-il être éthique de laisser la place à des "moins bons" quand on a conscience que le projet comporte du danger ?
    Mode [HS\On]
    Il y a matière à discussion...
    mais pourrait-on appliquer ce beau précepte ...
    par exemple à l'industrie pharmaceutique?
    Mode [HS\Off]

  8. #7
    stefjm

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour Stefjm.
    J'imagine que la raison principale est que ce n'était pas prévu.
    "Ce n'était pas la peine de le prévoir" car les pompes de refroidissement fonctionnent avec l'électricité du secteur, par des générateurs auxiliaires et avec des batteries... comme nous avons pu le constater.
    Je n'imagine même pas que des ingénieurs n'aient pas prévus un fonctionnement autonome!
    C'est le réflexe grégaire de tout bon père de famille qui achète un groupe électrogène diesel (car cuve de fuel) avec ses voisins pour avoir de l'électricité pour le congelo et/ou la chaudière en cas de coupure de réseau électrique un peu longue...
    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Si des ingénieurs au pays des tsunamis n'ont pas prévu qu'il pouvait avoir des gros tsunamis, comment auraient-ils pu prévoir leur conséquences et que touts les systèmes de refroidissement tomberaient en panne? Il y a des harakiri qui se perdent.
    C'est quand même très con d'être assis sur un groupe électrogène de cette taille et de ne pas s'en servir!

    Je pensais naïvement qu'une centrale nucléaire marchait mal au ralenti, mais même si cela broute un peu, c'est mieux que rien.

    Si vous avez raison, l'humanité est tombée bien bas.

    J'espère qu'il y a un truc qui vous a échappé aussi!

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  9. #8
    Tiluc40

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Je pensais naïvement qu'une centrale nucléaire marchait mal au ralenti, mais même si cela broute un peu, c'est mieux que rien.
    Un copain bossant à EDF m'a dit que nos centrales peuvent continuer à fournir de l'électricité en quantité suffisante pour le site lorsque le réacteur a été mis au ralenti. Mais il ne savait pas si c'était le cas pour la centrale de Fukushima, ou si ce système n'avait pas pu fonctionner.

  10. #9
    stefjm

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par Tiluc40 Voir le message
    Un copain bossant à EDF m'a dit que nos centrales peuvent continuer à fournir de l'électricité en quantité suffisante pour le site lorsque le réacteur a été mis au ralenti. Mais il ne savait pas si c'était le cas pour la centrale de Fukushima, ou si ce système n'avait pas pu fonctionner.
    Je peux comprendre que tous les systèmes prévus soient tombés en rade suite au tsunami, mais pas qu'une alimentation électrique autonome ait été "oubliée".
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  11. #10
    LPFR

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Je peux comprendre que tous les systèmes prévus soient tombés en rade suite au tsunami, mais pas qu'une alimentation électrique autonome ait été "oubliée".
    Re.
    J'ai cru comprendre que l'alimentation secteur a été coupée (ce qui est normal, tous les réacteurs du Japon se sont déconnectés du réseau), les générateurs autonomes (diesel) n'ont pas fonctionné, et les batteries de secours n'ont pas tenu longtemps.
    A+

  12. #11
    stefjm

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    J'ai cru comprendre que l'alimentation secteur a été coupée (ce qui est normal, tous les réacteurs du Japon se sont déconnectés du réseau), les générateurs autonomes (diesel) n'ont pas fonctionné, et les batteries de secours n'ont pas tenu longtemps.
    Oui, d'où ma question initiale : Quid des alternateurs de la centrale?
    Eux n'étaient pas en rades(?) et auraient pu faire circuler.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  13. #12
    calculair

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    bonjour

    Je pense que la vague de flotte qui a submerge la centrale à du faire des degats electriques , mecaniques et dans les tuyauteries de toutes sortes qui ont empeché les techniciens et ingenieurs Japonais d'extraire l'energie calorifique du reacteur même en utilisant le principe de Carnot......

    Très rapidement ils ont injecté de l'eau de mer, qui est une decision sans doute hors de toutes procédures d'urgence prevue.... La situation etait quasi desesperée dés ce moment je pense.......


    Pour ce qui est de nos centrales qui supportent le crash d'un A380 sur le batiment reacteur, je ne sais ce qui se passe si la tour de refroidissement recoit l'appareil...!!!! ou le cours d'eau est detourné...
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  14. #13
    Tiluc40

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Je peux comprendre que tous les systèmes prévus soient tombés en rade suite au tsunami, mais pas qu'une alimentation électrique autonome ait été "oubliée".
    Sans compter le tremblement de terre, qui aurait pu endommager le système "autonome" (s'il existe).

    Patience. Le rapport d'enquête nous donnera des éléments de réponse... dans quelques mois.

  15. #14
    SK69202

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Bonsoir.

    La turbine est déclenchée dès que le réacteur est mis à l'arrêt, on cherche à établir le confinement de plus il semble que la puissance résiduelle est largement inférieure à la puissance minimale du réacteur en fonctionnement, faire de l'électricité avec l'inertie de l'alternateur d'une centrale nucléaire a été essayé ailleurs, le soir du 24 avril 1986 en URSS.

    Qu'est-ce qui a empêché d'utiliser la puissance résiduelle de la centrale pour produire l'électricité nécessaire à son refroidissement?
    En fait il utilise une turbine à vapeur qui entraine une pompe et qui se refroidit dans de l'eau (tant que cette eau reste en dessous de 100°C)
    C'est l'autonomie des batteries qui a limité le procédé prévu pour les réacteur 1 et 3 et c'est l'avarie de la pompe dédiée pour le réacteur 2

    Page 11 du PDF d'Areva sur l'accident.

    @+
    Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César

  16. #15
    dédé29

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Bonjour
    Je peux donner quelques precisions:
    Sur les centrales à eau pressurisée ,il existe 1 ou 2 turbopompes alimentées par la vapeur des générateurs de vapeur (qui évacuent la la chaleur résiduelle du coeur du réacteur ) . Ces turbopompes injectent de l'eau dans la partie secondaire des générateurs de vapeur et rejettent leur vapeur(non radioactive ) d'alimentation à l'extérieur.On dispose ainsi d'un système qui fonctionne
    en autonome tant que l'on peut lui fournir de l'eau . La marge de temps dont on dispose est importante car la chaleur résiduelle du coeur diminue rapidement tout au moins au début (6% de la puissance nominale à 1seconde de l'arret ,1% au bout d'un jour et 0.5% au bout de 5 jours ) et la "consommation d'eau " est faible (cf chaleur massique de vaporisation de l'eau ) . On dispose de réserve d'eau importante et il existe de nombreux secours (eau brute ,eau incendie ...).On peut alors replier le reacteur dans un état sur sans electricité ;toutefois la procédure ,coté primaire ,est délicate (repli en thermosyphon) .

    Pour les réacteurs à eau bouillante (sans générateurs de vapeur ), que je connais moins bien, il y a aussi 1 turbopompe devant assurer aussi une autonomie comme pour le REP ;mais de toute évidence cela n'a pas fonctionné bien longtemps . Pourquoi ? défaillance de la turbopompe ? épuissement de batteries ?(dont je ne m'explique la nécéssité) .Il faudra attendre les analyses ultérieures .
    "L'avenir, c'est du passé en préparation." Pierre Dac

  17. #16
    cumulocirrus

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par dédé29 Voir le message
    On dispose ainsi d'un système qui fonctionne en autonome tant que l'on peut lui fournir de l'eau . La marge de temps dont on dispose est importante [...] et la "consommation d'eau " est faible.
    Je me permets de nuancer quelques peu votre propos.
    Livrons-nous à un calcul de coin de table...
    Si on amène le réacteur à une température de 180°C, la pression de saturation dans les générateurs de vapeur est d'environ 10b.
    L'enthalpie de la vapeur saturée produite à cette pression est .
    En prenant une eau alimentaire de secours à une température de 20 °C en entrée, on a l'enthalpie de l'eau alimentaire: .
    Pour une puissance résiduelle

  18. #17
    cumulocirrus

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par dédé29 Voir le message
    On dispose ainsi d'un système qui fonctionne en autonome tant que l'on peut lui fournir de l'eau . La marge de temps dont on dispose est importante [...] et la "consommation d'eau " est faible.
    Je me permets de nuancer quelques peu votre propos.
    Livrons-nous à un calcul de coin de table...
    Si on amène le réacteur à une température de 180°C, la pression de saturation dans les générateurs de vapeur est d'environ 10b.
    L'enthalpie de la vapeur saturée produite à cette pression est .
    En prenant une eau alimentaire de secours à une température de 20 °C en entrée, on a l'enthalpie de l'eau alimentaire: .
    Pour une puissance résiduelle de , soit , il faut assurer un débit d'eau de si je ne me trompe pas trop.
    Soit pour une journée, un volume de 450 pour une tranche, ce qui me paraît loin d'être négligeable.
    Et ce pour évacuer la puissance résiduelle au bout de 5 jours. Je pense que sur les jours J+1 et J+2 après l'accident, ceci doit être encore plus délicats.
    Avec 2 réacteurs ou plus en carafe, multiplier par autant le volume nécessaire...

    Et les moyens ultimes de réalimentation que vous évoquez (eau incendie, eau brute,...) ont certes leur utilité. Mais il me semble qu'il est nécessaire d'utiliser des pompes électriques pour pouvoir acheminer cette eau jusqu'à l'aspiration des turbo-pompes de secours.

  19. #18
    dédé29

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Bonjour
    Effectivement la realimentation de la bache ASG est un point fondamentale et prioritaire . On dispose à ma connaissance d'une motopompe thermique servant en autre pour l'incendie . Je ne me souviens plus de son débit . Dans tous les cas l'utilisation de pompage extérieur est ,a mon avis ,rapidement -sous 1 ou2 jours -nécessaire .Entre temps le rétablissement d'une source électrique interne ou externe doit etre recherché en parallèle .
    "L'avenir, c'est du passé en préparation." Pierre Dac

  20. #19
    KLOUG

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Bonsoir
    Si on prend le document analytique d'AREVA ce sont les batteries qui alimentent les turbo pompes qui ont laché pour le 1 et le 3 et la pompe elle-même pour le 2 :
    Reactor Isolation pump stops
    11.3. 16:36 in Unit 1 (Batteries empty)
    14.3. 13:25 in Unit 2(Pump failure)
    13.3. 2:44 in Unit 3(Batteries empty)
    Je n'ai pas rertouvé sur les schéams que je possède des BWR l'équivalent des bâches ASG. mais il doit bien y avoir un équivalent.
    KLOUG
    Suivre la voie et les voix de la Volte

  21. #20
    calculair

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    bonjour,

    Cette serie de defaillances semble montrer de serieux problèmes de maintenance et de controle des installations. Evidemment, il faut enquêter pour valider cette impression.

    Pour la petite histoire, parfois les defaillances peuvent avoir un caractère imprevisible, si on ne connait pas suffisament les causes de defaillances.

    Dans une centrale nucleaire EDF, les batteries etaient en floating, ou en charge.
    H² et 1/2 0² remplit l'espace au dessus de l'electrolyte

    Les futs de connections aux plaques se sont oxydés à la surface de l'electrolyte en reduisant tres sensiblement le diametre du metal.

    A la defaillance electrique de la centrale, un appel de courant tres fort des pompes a huiles du turbo alternateur sur ces batteries servant de secours, provoque par effet joule la fusion de ces futs de connections au niveau du retrecissement du diametre.

    le melange H² + 1/2 O² explose

    Il y a rupture du circuit electrique et arrêts des pompes

    entrainant une destruction partielles des paliers du turbo alternateur et arre^t de la centrale pour un temps important......

    Voila comme quoi, il peut y avoir des enchainements graves, si les technologies sont mal maitrisées .....pour effectuer les controles efficaces.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  22. #21
    cumulocirrus

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Concernant la perte des turbo-pompe suite à la perte des batteries, il me semble que c'est une raison de contrôle-commande. Dans mes souvenirs, la turbo-pompe possède un régulateur de vitesse demandant un minimum de contrôle-commande (et donc d'électricité) (il me semble avoir lu ceci il y a un certain temps dans une doc de licensing de la NRC...mais je confonds peut-être.)

    Sur les centrale françaises, il y a toujours moyen d'aller régler la vitesse de la turbo-pompe en local, car les vannes d'admission vapeur ne se trouve pas en zone radioactive. Tel n'est pas le cas de la turbo-pompe sur un BWR: elle se trouve en zone potentiellement contaminée, et la vapeur servant à la faire tourner est de toute façon radioactive.

  23. #22
    cumulocirrus

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    sur les schéams que je possède des BWR l'équivalent des bâches ASG. mais il doit bien y avoir un équivalent.
    A ma connaissance, il n'y a pas de bâche équivalente à la bâche ASG pour les turbo-pompes dans les BWR. La réserve d'eau utilisée est l'eau du tore de suppression de pression, qui est renouvelée par la condensation de la vapeur issue du coeur et qui fait tourner la turbo-pompe.

    Tout se passe bien tant que la température de l'eau du tore reste inférieure à 100°C. Au delà, il n'est plus possible de condenser la vapeur à l'échappement de la turbopompe...et donc d'évacuer les calories du coeur. L'eau du tore doit donc être refroidie. Mais le circuit de refroidissement du tore est HS dans le cas de Fukushima. C'est pourquoi même en l'absence de soucis de batteries, elles tombent nécessairement HS au bout d'un certains temps.

    Si on perd la turbo-pompe de refroidissement de secours, le seul moyen d'évacuer la puissance du coeur est de décharger la vapeur de la cuve directement dans le tore. Ceci donne un exutoire à la puissance résiduelle, mais fait monter le tore en pression. Egalement, la vapeur évacuée est autant de masse d'eau que l'on retire du coeur, et donc qui découvre progressivement les assemblages.
    Le tore est doté de membrane d'éclatement, qui à partir d'une certaine pression éclatent et libère l'énergie dans l'enceinte de confinement.

    L'évacuation ultime de l'énergie est est alors de décomprimer l'enceinte de confinement par rejet de vapeur à l'atmosphère, dernier éxutoire pour la puissance résiduelle.

    On peut faire un certain nombre de parallèles avec les procédures utilisées sur les REP français dans la gestion des accidents graves.

  24. #23
    inviteb36430b8

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Bonjour,
    En complément de
    http://forums.futura-sciences.com/ac...fukushima.html

    Un détail m'échappe.
    Qu'est-ce qui a empêché d'utiliser la puissance résiduelle de la centrale pour produire l'électricité nécessaire à son refroidissement? ( avant que tout ne parte en couilles )

    Merci.
    Pour répondre à la question initiale, il me semble qu'il n'est pas prévu d'exploiter la chaleur résiduelle pour produire de l'électricité. En effet, bien qu'importante, la puissance n'est pas suffisante pour faire fonctionner les turbines. La vapeur produite dans le secondaire est ainsi évacuée par les circuits alternatifs (décharge à l'atmosphère ou refroidissement par le condenseur).
    Cela est valable sur les REP en France mais j'imagine qu'il existe des procédés équivalents sur les REB (je peux me tromper, merci de me corriger pour les experts).

    De plus, le refroidissement étant assuré par une source froide (et donc indisponible, les circuits hydrauliques étant HS), je ne vois pas en quoi la potentielle électricité produite par la chaleur résiduelle aurait refroidi le cœur.

    A+

  25. #24
    stefjm

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Citation Envoyé par vulcain14 Voir le message
    De plus, le refroidissement étant assuré par une source froide (et donc indisponible, les circuits hydrauliques étant HS), je ne vois pas en quoi la potentielle électricité produite par la chaleur résiduelle aurait refroidi le cœur.
    Cela aurait toujours été un cable à ne pas tirer de l'extérieur, l'extérieur étant lui même dans un sale état.

    Merci à tous pour les éclaircissements apportés.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  26. #25
    cumulocirrus

    Re : Centrale nucléraire, Puissance résiduelle et refroidissement

    Sur les REP français, il existe un petit turbo-alternateur de secours qui permet d'alimenter l'injection aux joints des pompes primaires, ainsi que le contrôle-commande nécessaire au contrôle de certains systèmes (très limité), ainsi que de conserver l'éclairage en salle de commande.
    Cependant, pour pouvoir le faire tourner, il est nécessaire d'avoir de l'eau à envoyer aux générateurs de vapeur (=source froide).

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