Présentation
En anglaisAuteur(s)
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Bernard APPELL : Ingénieur ESE - Directeur Adjoint du Service Études et Projets Thermiques et Nucléaires (SEPTEN) EDF
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Yvon CHAMBON : Ingénieur ENSEEIHT - Chef du groupe Conduite du Service Études et Projets Thermiques et Nucléaires (SEPTEN) EDF
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Lire l’articleINTRODUCTION
’accident de Three Miles Island (TMI) aux États-Unis en 1979 a montré le rôle fondamental de l’homme dans la conduite d’une installation nucléaire. Depuis cette date, de très nombreuses études ont été menées pour trouver la meilleure organisation possible concernant les documents, les équipes et les moyens de conduite.
On rappelle qu’à Three Miles Island, tous les moyens nécessaires pour éviter l’accident étaient disponibles, mais que par suite d’informations ambiguës, erronées ou contradictoires, les opérateurs n’ont pas su quoi faire.
La démarche engagée consiste à assurer une défense en profondeur en utilisant l’ensemble des moyens à disposition. Vis-à-vis d’un accident, cette défense en profondeur permet de faire intervenir successivement :
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les systèmes de régulation associés aux spécifications d’exploitation et aux alarmes qui permettent de détecter la sortie du domaine normal de fonctionnement et de prendre les mesures correctives (automatiques et manuelles) permettant un retour rapide dans ce domaine ;
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le système de protection du réacteur qui permet de détecter toute sortie du domaine de protection des barrières successives (gaine du combustible, enveloppe du circuit primaire, enceinte confinement) et d’initier automatiquement les actions correctives pendant au moins trente minutes ;
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un diagnostic par les opérateurs de l’état des barrières, pendant cette période d’intervention automatique du système de protection ;
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les actions manuelles des opérateurs nécessaires au bout de ces trente minutes et qui permettent de ramener l’installation dans un état dit sûr c’est-à-dire dans lequel les barrières sont maintenues dans un état garantissant leur intégrité ; simultanément une tentative de diagnostic de la cause de l’accident est faite pour essayer d’annuler si c’est possible la cause de l’accident ;
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un contrôle par un ingénieur présent en salle de commande (ISR) permettant de confirmer le diagnostic des opérateurs et de surveiller pendant la période de conduite accidentelle les paramètres principaux des barrières afin de détecter une détérioration nécessitant un éventuel changement de stratégie de conduite ;
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la mise en place d’équipes de crise pour les accidents présentant un risque de non-maîtrise ; ces équipes comportent des experts d’origines différentes se réunissant dans les locaux de crise implantés dans les centrales mais également à Paris dans les bureaux d’EDF, d’IPSN, de la DSIN et de FRAMATOME.
Le choix fait par EDF consiste à favoriser les automatismes pour les actions à court terme, nécessitant un délai d’intervention inférieur à trente minutes environ, et les actions opérateurs à moyen et long terme.
Cette position permet de trouver un bon compromis entre les ordres intempestifs qui peuvent résulter d’un automatisme et les risques d’erreurs opérateurs qui sont d’autant plus fréquents que le délai laissé à l’opérateur pour réaliser les actions manuelles est court.
Dans le cadre de cette stratégie, l’organisation de la conduite est fondamentale. Cette organisation est basée sur :
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l’étude et l’élaboration de documents de conduites permettant de répondre à l’ensemble des situations accidentelles dans laquelle peut se trouver la tranche ;
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une organisation des équipes de conduite permettant de faire jouer au maximum la redondance humaine ;
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la mise en place de moyens de conduite permettant d’assurer une interface homme-machine la plus ergonomique et fiable possible et suffisamment diversifiés pour assurer une redondance matérielle et fonctionnelle permettant de couvrir les différentes agressions possibles ;
-
un processus de qualification des moyens de conduite permettant de garantir le bien-fondé des choix fait à la conception.
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4. Qualification de l’interface homme-machine
Les premières réflexions et études sont parties de besoins exprimés par l’exploitant : recensement des différents utilisateurs de l’information dans une installation nucléaire, orientations à prendre en considération en matière de niveau d’automatisme et vis-à-vis du rôle de la composition de l’équipe de conduite ; une analyse fonctionnelle détaillée des procédures de conduite des centrales REP 900 MW a été effectuée pour identifier les tâches de l’opérateur et cerner ses besoins en informations.
L’étude s’est alors développée selon trois axes :
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la conception de l’interface homme-machine posant l’ensemble de la structure de dialogue (spécification des fonctions) ;
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l’architecture d’un système de Contrôle-Commande adapté à cet interface (capacité de traitement, performances, disponibilité) ;
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le développement des moyens de CAO indispensables à une gestion rigoureuse des dizaines de milliers de données utilisées.
Il n’était pas réaliste de s’engager dans une telle innovation en matière de conduite de centrale nucléaire sans s’assurer de la pertinence des choix effectués. Une simple maquette statique, telle celles réalisées sur les paliers précédents pour décider de l’implantation des moyens de commande et d’information, s’avérait notoirement insuffisante ; il était indispensable de réaliser une validation dynamique, dans des conditions les plus proches possible de la réalité.
Il a donc été décidé de réaliser un simulateur de représentation intégrale dénommé « simulateur S3C » constitué :
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d’un simulateur de processus identique au système informatique d’un simulateur de formation 1 300 MW, contenant le modèle physique et les automatismes de commande et de protection d’une centrale 1 300 MW ;
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d’un système informatique se substituant à la salle de commande conventionnelle et gérant les postes opérateurs de la nouvelle salle de commande.
Quatre campagnes d’évaluation successives ont été effectuées sur ce simulateur entre 1987 et 1996.
Ces évaluations sont basées sur l’observation de phases de conduite représentatives. Un ensemble de scénario est défini...
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ANNEXES
1 Constructeurs et fournisseurs
(liste non exhaustive)
Atos Origin http://www.atosorigin.com
EDF – Direction de la Production Transports http://www.edf.fr
Cegelec http://www.cegelec.fr
Amec Spie http://www.amecspiethermatome.com
HAUT DE PAGE
(liste non exhaustive)
Laboratoire central des industries électriques (LCIE) http://www.lcie.fr
Société pour le perfectionnement des matériels et équipements aérospaciaux (SOPEMEA) http://www.sopemea.fr
HAUT DE PAGE
Commission Électrotechnique Internationale (CEI) http://www.iec.ch
CEI 60964 - 3-1989 - Conception des salles de commande...
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