pour améliorer la sûreté des réacteurs à eau sous pressionSOFIA, simulateur d’étude SOFIA permet de simuler une gamme étendue de situations de fonctionnement.SOFIA : un simulateur pour anticiper et améliorer la sûreté des réacteurs à eau sous pression Parmi les moyens de l’IRSN disponibles pour sa mission d’évaluation de la sûreté des réacteurs électronucléaires de puissance du parc français. Il permet de simuler les défaillances de matériel et les actions des opérateurs. l’IRSN dispose ainsi d’une plateforme de modélisation représentative du fonctionnement des réacteurs de 900 MWe. d’arrêter le calcul pour examiner l’état de l’installation à un instant donné et de revenir en arrière. Toutes ces actions se font à partir d’une interface homme-machine conviviale matérialisée notamment par plusieurs écrans d’ordinateur. Un simulateur d’étude est un système informatique permettant le calcul et le suivi en temps réel de l’évolution des paramètres physiques d’un réacteur nucléaire. 1 300 MWe. Afin de disposer en permanence de configurations conformes à l’état réel des installations. SOFIA .Simulateur d’Observation du Fonctionnement Incidentel et Accidentel permet à l’Institut de réaliser des études dans le cadre de ses missions d’expertise sur les réacteurs à eau sous pression. des états d’arrêt aux états en puissance. . afin de modifier le scénario. son architecture informatique moderne et modulaire lui permet d’intégrer les modifications introduites sur les réacteurs du parc nucléaire français. Avec SOFIA. 1 450 MWe et de l’EPR. de la conduite en situation accidentelle et pour les études probabilistes de sûreté. ainsi que des notions de sûreté. la formation et les exercices de crise SOFIA permet d’améliorer la qualité de l’évaluation. de former les collaborateurs de l’IRSN ainsi que le personnel extérieur et de préparer des exercices de crise. ou La formation Le simulateur est l’outil de formation privilégié des ingénieurs de l’IRSN ou d’autres organismes français et étrangers au fonctionnement normal. pour former le personnel de l’IRSN et de l’ASN au fonctionnement en situation accidentelle . est dédiée au développement et à l’exploitation du simulateur SOFIA. Les scénarios des exercices nationaux de crise à la charge de l’IRSN sont mis au point à l’aide du simulateur et les données générées sont utilisées lors de ces exercices. d’analyse physique et de conduite relatives aux accidents. SOFIA illustre parfaitement l’enseignement du fonctionnement des systèmes et des circuits.SOFIA : une utilisation performante pour l’évaluation de sûreté. Pédagogique. composées de 3 modules différents). des incidents. Plus de 800 stagiaires du niveau débutant à celui d’expert ont été formés depuis 2000 Une équipe d’experts Une équipe d’experts de l’IRSN qui allient des compétences sur le fonctionnement. notamment. d’un normale REP. la physique et la sûreté des réacteurs. incidentel et accidentel des réacteurs à eau pressurisée. Un outil moderne d’étude et de formation : pour étudier le comportement d’un réacteur nucléaire en fonctionnement normal ou lors d’accidents . . la simulation et la formation. (au rythme de 3 à 4 sessions de trois semaines par an. Les exercices de crise Les études en support à l’évaluation de sûreté Les études réalisées viennent en support à l’évaluation de sûreté en particulier pour l’analyse des systèmes. pour préparer les exercices de crise nationaux à la charge de l’IRSN. modélisation du comportement physique dégradation du combustible. Le simulateur SOFIA bénéficie de modélisations physiques au sommet de l’état de l’art. l’IRSN est en mesure de maintenir son simulateur à jour avec l’état réel des centrales nucléaires du parc français et d’étendre le domaine de simulation pour faire progresser le niveau de modélisation. générateurs de vapeur. Pendant la simulation. d’une partie de la distribution électrique . cuve. de protection et de sauvegarde. Une visualisation réaliste des phénomènes Sur SOFIA. Grâce à cet outil adaptable. Le domaine de simulation pour les la la transitoires du réacteur accidentels jusqu’au permet début de Le simulateur intègre également une description conforme à l’installation : des circuits fluides connectés aux circuits primaire et secondaire. représentatives de l’ensemble des réacteurs nucléaires en exploitation et en construction en France (y compris EPR Flamanville 3). dont les modèles de thermohydraulique font référence pour les industriels français et étrangers du nucléaire. SOFIA utilise le code de calcul français CATHARE. l’utilisateur peut à tout moment connaître l’état thermohydraulique d’une partie du circuit en positionnant le pointeur sur la maille correspondante. L’évolution des paramètres physiques est calculée en temps réel.SOFIA : un domaine de simulation très étendu SOFIA représente le fonctionnement d’un réacteur à eau sous pression depuis l’état d’arrêt pour intervention jusqu’au fonctionnement à pleine puissance. des systèmes de contrôle-commande. Ceci lui permet de s’adapter à la diversité des besoins d’étude. Le comportement thermohydraulique et les phénomènes physiques sont illustrés en temps réel par des images animées. Elle permet également de connaître en temps réel les valeurs mesurées par les capteurs et l’état des systèmes. les circuits d’un réacteur à eau sous pression avec leurs différents organes sont représentés de manière réaliste. SOFIA propose une image représentant le découpage en mailles utilisé pour la modélisation des circuits primaire et secondaire. vannes…) sont représentés schématiquement. Une interface conviviale Une interface conviviale permet à l’utilisateur d’intervenir directement sur le déroulement de la simulation pour générer des défaillances ou des actions de l’opérateur. du comportement neutronique du cœur. des paramètres thermohydrauliques calculés dans chacune de ces mailles. qui sont moins finement détaillés . avec un affichage des valeurs Réacteur EPR en fonctionnement normal : l’eau liquide apparait en bleu foncé et l’eau à l’état de vapeur en blanc. . pompes. Ils présentent l’évolution locale des écoulements en phases liquide et/ou vapeur. de l’enceinte de confinement . Les écoulements sont ainsi illustrés par des nuances de bleu en fonction de la proportion d’eau liquide et de vapeur dans le fluide. Il garantit à l’IRSN des modélisations physiques au sommet de l’état de l’art. Représentation dans CATHARE du découpage en mailles du circuit principal d’un réacteur où dans chaque maille sont résolues les équations régissant les phénomènes physiques. Les circuits d’un réacteur à eau sous pression avec leurs différents organes (tuyauteries. société canadienne L-3 COMMUNICATIONS MAPPS Inc.2012 : la troisième partie du projet. Simulation possible du fonctionnement depuis l’état à 100 % de puissance nominale jusqu’à l’état d’arrêt pour intervention incluant les accidents associés. de ses performances et de sa convivialité Dans le cadre de ce projet. Code thermohydraulique CATHARE 2.. dans le cadre d’un appel d’offres international mettant en concurrence les meilleurs spécialistes. Un outil adaptable à tout type de REP. avec un coût financier et humain maîtrisé. . dédiée à la réalisation d’une configuration EPR Flamanville 3. consacrée à l’amélioration de la modélisation physique avec l’intégration du code de thermohydraulique français de référence « CATHARE » a été réalisée en trois étapes : juin 2009 pour la fourniture du simulateur du palier 1 450 MWe. dédiée à la rénovation du simulateur pour les trois types de réacteur du parc électronucléaire français (paliers 900 MWe.2010 : la deuxième partie du projet. mais aussi de coûts de maintenance devenus prohibitifs.en augmentant l’étendue de ses fonctionnalités. Simulation en temps réel sauf en situation très dégradée de la tranche. L’IRSN s’est ainsi doté. 1 300 MWe et 1 450 MWe). Un outil adaptable pour reproduire et analyser tout type d’accident survenu sur des réacteurs à eau sous pression (exemple : Three Mile Island). 2009 . Un planning maîtrisé L’IRSN et Areva NP. bénéficiant de modélisations physiques au sommet de l’état de l’art. SOFIA : Simulateur d’Observation du Fonctionnement Incidentel et Accidentel Représentatif des réacteurs de 900 MWe 1 300 MWe . d’un simulateur d’étude convivial et pérenne.2008 : la première partie du projet. 2009 . un avenant a été signé en octobre 2009. La livraison d’une version intégrant le code CATHARE est programmée pour le printemps 2012. pour le co-développement d’une configuration correspondant à l’EPR Flamanville 3. se sont trouvés contraints de les rénover pour des raisons d’obsolescence de matériels et de logiciels. a été réalisée à raison d’un palier par an. avril 2010 pour celle du palier 900 MWe et octobre 2010 pour celle du palier 1 300 MWe.SOFIA : une collaboration fructueuse entre l’IRSN et Areva NP Depuis 2006. L’IRSN et Areva NP ont ainsi signé en 2005 un accord de collaboration pour le développement conjoint de deux simulateurs d’étude identiques. qui possédaient chacun un simulateur depuis le début des années 1990.SIPA . entre l’IRSN et Areva NP. a débuté fin 2009 et a été validée en septembre 2011. La été réalisation confiée à de la cette rénovation a 2006 . Modélisation du comportement physique du réacteur jusqu’au début de la dégradation du combustible. Modélisation 3D de la neutronique du cœur EPR. Précision de la simulation de 1 000 à 1 200 mailles pour la modélisation avec CATHARE. SOFIA remplace progressive- Une rénovation nécessaire ment le précédent simulateur de l’IRSN .1 450 MWe et du réacteur EPR dans leurs états actuels. L’IRSN. L’expertise de l’IRSN repose sur ses activités de recherche. chercheurs.fr Crédits photos : Noak/Le Bar floréal/IRSN . sécurité et radioprotection nucléaires. Organisme de recherche et d’évaluation. conçues le plus souvent dans le les cadre plus international. Recherche sur les risques IRSN. Il analyse en permanence les retours d’expérience du fonctionnement des installations. de sécurité. agronomes. médecins. L’IRSN rassemble plus de 1 700 collaborateurs : ingénieurs. vétérinaires.92262 Fontenay-aux-Roses Cedex Site Internet www. évalue les dossiers soumis par les exploitants. l’IRSN agit en concertation avec toutes les parties concernées par ces politiques. L’IRSN concourt aux politiques publiques en matière de sûreté nucléaire.L’IRSN : expert public national en matière de risques nucléaires et radiologiques L’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN).irsn. la prévention des risques nucléaires et radiologiques repose sur 4 piliers complémentaires. Les pouvoirs publics déterminent les politiques de sûreté nucléaire et de radioprotection. spécialistes et Concepteurs constructeurs Exploitants Les Commissions locales d’informa tion (CLI) et le Haut Comité pour la transparence et l’information Parlement Autorités publiques sur la sûreté nucléaire (HCTISN) réunissent les acteurs sociétaux concernés par les installations nucléaires. Parties prenantes (CLI) Société civile Système de management de la qualité IRSN certifié Siège social 31. techniciens. de santé publique et de protection de l’environnement. qui lui assurent les moyens d’investigation performants. avenue de la Division Leclerc 92260 Fontenay-aux-Roses RCS Nanterre B 440 546 018 Téléphone +33 (0) 1 58 35 88 88 Courrier BP 17 . En France. Ils constituent des organes privilégiés pour l’accès à l’information en matière de sûreté. Ils organisent et mettent en œuvre des contrôles conformément à la loi 2006-686 du 13 juin 2006 relative à la transparence et la sûreté en matière nucléaire. expertise publique Les exploitants sont responsables de la sûreté de leurs installations. organisme français de sûreté. Ils doivent démontrer la pertinence des solutions techniques et organisationnelles retenues à cet effet (dossiers de sûreté et études d’impact des rejets). est l’expert public national des risques nucléaires et radiologiques. de protection de la santé et de l’environnement contre les effets des rayonnements ionisants. Il évalue l’exposition de l’homme et de l’environnement aux rayonnements et propose des mesures visant à protéger la population dans l’hypothèse d’un accident. experts. créé par la loi 2001-398 du 9 mai 2001 sous le statut d’établissement public à caractère industriel et commercial (EPIC).