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Conception matérielle

Conception d'installations dotées

de réacteurs : Centrales nucléaires

REGDOC-2.5.2

Mai 2014

Conception d'installations dotées de réacteurs : Centrales nucléaires Document d'application de la réglementation REGDOC-2.5.2 Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) 2014

Numéro de catalogue de TPSGC

CC172-107/2014F-PDF

ISBN

978-0-660-22158-8

La reproduction d'extraits du présent document à des fins personnelles est autorisée à condition que la

source soit indiquée en entier. Toutefois, sa reproduction en tout ou en partie à des fins commerciales ou

de redistribution nécessite l'obtention préalable d'une autorisation écrite de la Commission canadienne de

sûreté nucléaire. Also available in English under the title: Design of Reactor Facilities: Nuclear Power Plants

Disponibilité du document

Les personnes intéressées peuvent consulter le document sur le site Web de la CCSN à suretenucleaire.gc.ca ou l'obtenir, en français ou en anglais, en communiquant avec la : Commission canadienne de sûreté nucléaire

280, rue Slater

C.P. 1046,

succursale B

Ottawa (Ontario) K1P 5S9

CANADA

Téléphone : 613

-995-5894 ou 1-800-668-5284 (Canada seulement)

Télécopieur : 613

-995-5086

Courriel : info@cnsc-ccsn.gc.ca

Site Web : suretenucleaire.gc.ca

Facebook : facebook.com/Commissioncanadiennedesuretenucleaire

YouTube : youtube.com/ccsncnsc

Historique de publication

Mai 2014 Édition 1.0

Mai 2014 REGDOC-2.5.2, Conception d'installations dotées de réacteurs : Centrales nucléaires

Pr face

Ce document d'application de la réglementation fait partie de la série de documents d'application de la

réglementation de la CCSN intitulée Conception matérielle, qui porte également sur la conception des

mines et des usines de transformation d'uranium, la conception d'installations de radiographie fixes, la

conception de laboratoires contenant des substances nucléaires et de salles de médecine nucléaire, et sur

les appareils d'exposition. La liste complète des séries figure à la fin de ce document et elle peut être

consultée à partir du site Web de la CCSN

Le REGDOC-2.5.2, Conception d'installations dotées de réacteurs : Centrales nucléaires énonce les

exigences et l'orientation relatives aux nouvelles demandes de permis pour les centrales nucléaires

refroidies à l'eau (centrales nucléaires ou centrales). Il définit un ensemble détaillé d'exigences de

conception et d'orientation qui sont axées sur les risques et qui correspondent aux pratiques et aux codes internationaux reconnus. Ce document fournit les critères de conception sécuritaire des nouvelles centrales refroidies à l'eau. Tous

les aspects de la conception sont pris en compte et de multiples niveaux de défense sont promus dans les

facteurs de conception. Dans la mesure du possible, les exigences et l'orientation fournies dans le présent

document sont neutres sur le plan technologique pour ce qui est des réacteurs refroidis à l'eau.

Un

demandeur ou titulaire de permis peut soumettre un dossier démontrant que l'intention d'une exigence est

prise en compte par d'autres moyens et démontrée à l'aide de preuves justificatives.

Le présent document

Conception des nouvelles centrales nucléaires

remplace le document RD-337 publié

en 2008. De plus, la présente version met en oeuvre les recommandations découlant du Rapport du

Groupe de travail de la CCSN sur Fukushima

Dans une large mesure, ce document d'application de la réglementation constitue l'adoption par la CCSN

des principes mis de l'avant par l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) dans le document

SSR-2/1, Sûreté des centrales nucléaires : conception, tel qu'adapté aux exigences canadiennes.

Ce document d'application de la réglementation tient compte de toutes les phases de l'autorisation, car

l'information relati ve au processus de conception est reprise dans les processus d'examen de la demande de permis de construction de centrale nucléaire et des autres demandes de permis. Le présent document se veut un élément du fondement d'autorisation d'une installation ou d'une activité réglementée

, conformément à la portée énoncée du document. Il sera intégré soit aux conditions et aux

mesures de sûreté et de réglementation d'un permis, soit aux mesures de sûreté et de réglementation

décrites dans la demande de permis et les documents soumis à l'appui de cette demande.

Pour les nouvelles installations proposées : Ce document servira à évaluer les nouvelles demandes de

permis pour des installations dotées de réacteurs.

Pour les installations actuelles

1 : Les exigences contenues dans ce document ne s'appliquent pas à moins qu'elles aient été incluses, en tout ou en partie, dans le fondement d'autorisation.

L'orientation contenue dans ce document vise à informer le demandeur, à expliquer plus en détail des

exigences ou à fournir de l'orientation aux demandeurs et aux titulaires de permis sur la façon de

répondre aux exigences. Ces sections précisent aussi comment le personnel de la CCSN évalue des

1

Les installations actuelles, aux fins du présent document, sont celles qui ont été autorisées avant 2014.

i

Mai 2014 REGDOC-2.5.2, Conception d'installations dotées de réacteurs : Centrales nucléaires

problèmes particuliers ou des données pendant son examen des demandes de permis. On s'attend à ce que

les titulaires de permis étudient cette orientation et en tiennent compte. S'ils choisissent de ne pas

y adhérer, ils devraient expliquer comment la méthode qu'ils ont sélectionnée répond aux exigences

réglementaires. Remarque importante : Ce document fait partie du fondement d'autorisation d'une installation ou

d'une activité réglementée si on s'y réfère directement ou indirectement dans le permis (notamment

dans des documents cités en référence du titulaire de permis). Le fondement d'autorisation établit les conditions limites du rendement acceptable pour une

installation ou une activité réglementée et établit les bases du programme de conformité de la CCSN à

l'égard de cette installation ou activité réglementée.

Dans le cas où le document est un élément du fondement d'autorisation, le terme " doit » est employé

pour exprimer une exigence à laquelle le titulaire ou le demandeur de permis doit se conformer; le terme " devrait » dénote une orientation ou une mesure conseillée; le terme " pourrait » exprime une option ou une mesure conseillée ou acceptable dans les limites de ce document d'application de la réglementation; et le terme " peut » exprime une possibilité ou une capacité. Aucune information contenue dans le présent document ne d oit être interprétée comme libérant le

titulaire de permis de toute autre exigence pertinente. Le titulaire de permis a la responsabilité de

prendre connaissance de tous les règlements et de toutes les conditions de permis applicables et d'y

adhérer. ii

Mai 2014 REGDOC-2.5.2, Conception d'installations dotées de réacteurs : Centrales nucléaires

T able des matières

1. Objet ....................................................................................................................................1

2. Portée ..................................................................................................................................1

3. Législation pertinente ........................................................................................................1

4. Objectifs et concepts de sûreté ..........................................................................................3

4.1

Objectif général en matière de sûreté nucléaire .................................................................. 3

4.1.1 Objectif en matière de radioprotection .................................................................. 3

4.1.2 Objectifs en matière de sûreté technique ............................................................... 3

4.1.3 Objectif en matière de protection environnementale ............................................. 4

4.2

Application des objectifs de sûreté technique ..................................................................... 4

4.2.1 Critères d'acceptation des doses ............................................................................ 4

4.2.2 Objectifs de sûreté ................................................................................................. 4

4.2.3 Analyses de la sûreté .............................................................................................. 6

4.2.4 Atténuation et gestion des accidents ...................................................................... 6

4.3

Concepts de sûreté .............................................................................................................. 7

4.3.1 Défense en profondeur ........................................................................................... 7

4.3.2 Examen des barrières physiques ............................................................................ 8

4.3.3 Limites et conditions d'exploitation ...................................................................... 8

4.3.4 Interfaces entre la sûreté, la sécurité et les garanties ............................................. 9

5. Gestion de la sûreté dans la conception .........................................................................10

5.1

Autorité en matière de conception .................................................................................... 10

5.2

Gestion de la conception ................................................................................................... 11

5.3

Mesures de contrôle de la conception ............................................................................... 11

5.4

Méthodes d'ingénierie éprouvées ..................................................................................... 13

5.5

Expérience opérationnelle et recherche en matière de sûreté ........................................... 14

5.6

Évaluation de la sûreté ...................................................................................................... 14

5.7

Documentation sur la conception ...................................................................................... 16

6. Exigences en matière de sûreté .......................................................................................16

6.1

Application du concept de défense en profondeur ............................................................ 16

6.1.1 Examen des barrières physiques .......................................................................... 18

6.2

Fonctions de sûreté ........................................................................................................... 19

Mai 2014 REGDOC-2.5.2, Conception d'installations dotées de réacteurs : Centrales nucléaires

6.3

Prévention des accidents et caractéristiques de sûreté de la centrale ................................ 19

6.4

Radioprotection et critères d'acceptation .......................................................................... 20

6.5

Zone d'exclusion ............................................................................................................... 21

6.6

Plan de l'installation ......................................................................................................... 23

6.6.1 Exigences pour les centrales à tranches multiples ............................................... 23

7. Exigences générales relatives à la conception ................................................................23

7.1

Classification de sûreté des SSC ....................................................................................... 23

7.2

Enveloppe de conception de la centrale ............................................................................ 26

7.3

États de la centrale ............................................................................................................ 27

7.3.1 Exploitation normale ............................................................................................ 28

7.3.2 Incident de fonctionnement prévu ....................................................................... 29

7.3.3 Accidents de dimensionnement ........................................................................... 30

7.3.4 Conditions additionnelles de dimensionnement .................................................. 31

7.4

Événements déclencheurs hypothétiques .......................................................................... 36

7.4.1 Dangers internes .................................................................................................. 37

7.4.2 Dangers externes .................................................................................................. 38

7.4.3 Combinaisons d'événements ............................................................................... 41

7.5

Règles et limites de conception......................................................................................... 41

7.6

Fiabilité ............................................................................................................................. 42

7.6.1 Défaillances d'origine commune ......................................................................... 43

7.6.2 Critère de défaillance unique ............................................................................... 46

7.6.3 Conception à sûreté intégrée ................................................................................ 48

7.6.4 Indisponibilité d'équipement ............................................................................... 49

7.6.5 Systèmes partagés ................................................................................................ 49

7.7

SSC sous pression ............................................................................................................. 50

7.8

Qualification environnementale de l'équipement ............................................................. 53

7.9

Instrumentation et contrôle ............................................................................................... 56

7.9.1 Généralités ........................................................................................................... 56

7.9.2 Utilisation de systèmes ou d'équipement informatisés ........................................ 60

7.9.3 Instrumentation servant à la surveillance des accidents....................................... 61

7.10 Systèmes de soutien en matière de sûreté ......................................................................... 63

7.11 État d'arrêt garanti ............................................................................................................ 64

7.12 Sûreté contre les incendies ................................................................................................ 64

7.12.1 Dispositions générales ......................................................................................... 65

Mai 2014 REGDOC-2.5.2, Conception d'installations dotées de réacteurs : Centrales nucléaires

7.12.2 Sûreté des personnes ............................................................................................ 67

7.12.3 Protection environnementale et sûreté nucléaire ................................................. 68

7.13 Qualification sismique et conception ................................................................................ 68

7.13.1 Conception et classification sismiques ................................................................ 68

7.14 Essais, entretien, réparations, inspection et surveillance en cours d'exploitation............. 73

7.15 Structures de génie civil .................................................................................................... 75

7.15.1 Conception ........................................................................................................... 75

7.15.2 Surveillance ......................................................................................................... 78

7.15.3 Levage et manutention de charges lourdes .......................................................... 79

7.16 Construction et mise en service ........................................................................................ 79

7.17 Vieillissement et usure ...................................................................................................... 81

7.18 Contrôle des corps étrangers ............................................................................................. 82

7.19 Transport et emballage de combustible et de déchets radioactifs ..................................... 82

7.20 Voies d'évacuation d'urgence et moyens de communication ........................................... 82

7.21 Facteurs humains .............................................................................................................. 83

7.22 Résistance aux actes malveillants ..................................................................................... 88

7.22.1 Principes de conception ....................................................................................... 88

7.22.2 Méthodes de conception ...................................................................................... 89

7.22.3 Critères d'acceptation .......................................................................................... 91

7.22.4 Cybersécurité ....................................................................................................... 92

7.23

Garanties ........................................................................................................................... 95

7.24 Déclassement .................................................................................................................... 96

8. Exigences relatives aux systèmes ....................................................................................97

8.1

Coeur du réacteur ............................................................................................................... 97

8.1.1 Éléments de combustible, assemblages et conception ....................................... 105

8.1.2 Systèmes de commandes ................................................................................... 109

8.2

Système de refroidissement du réacteur ......................................................................... 111

8.2.1 Inspection de l'enveloppe sous pression en cours d'exploitation ...................... 113

8.2.2 Réserves du système de refroidissement du réacteur ......................................... 113

8.2.3 Nettoyage du système de refroidissement du réacteur ....................................... 114

8.2.4 Évacuation de la chaleur résiduelle du coeur du réacteur ................................... 114

8.3

Système d'alimentation en vapeur d'eau ........................................................................ 114

8.3.1 Conduites de vapeur........................................................................................... 114

8.3.2 Tuyauterie et cuves des systèmes de vapeur et d'eau d'alimentation ................ 115

Mai 2014 REGDOC-2.5.2, Conception d'installations dotées de réacteurs : Centrales nucléaires

8.3.3 Turbo-alternateurs .............................................................................................. 115

8.4

Systèmes d'arrêt d'urgence ............................................................................................. 116

8.4.1 Paramètres de déclenchement des systèmes d'arrêt d'urgence .......................... 118

8.4.2 Fiabilité .............................................................................................................. 119

8.4.3 Surveillance et interventions de l'opérateur ...................................................... 120

8.5

Système de refroidissement d'urgence du coeur du réacteur ........................................... 120

8.6

Confinement.................................................................................................................... 123

8.6.1 Exigences générales ........................................................................................... 123

8.6.2 Résistance de la structure de confinement ......................................................... 125

8.6.3 Capacité relative aux essais de pressurisation ................................................... 125

8.6.4 Fuites .................................................................................................................. 126

8.6.5 Pénétrations de l'enceinte de confinement ........................................................ 127

8.6.6 Isolation du confinement ................................................................................... 127

8.6.7 Sas du confinement ............................................................................................ 129

8.6.8 Structures internes du confinement .................................................................... 129

8.6.9 Pression de l'enceinte de confinement et gestion de l'énergie .......................... 130

8.6.10 Contrôle et nettoyage de l'atmosphère de l'enceinte de confinement ............... 131

8.6.11 Revêtements et matériaux .................................................................................. 131

8.6.12 Conditions additionnelles de dimensionnement ................................................ 132

8.7

Transfert de chaleur vers une source froide ultime ......................................................... 133

8.8

Systèmes d'évacuation d'urgence de la chaleur ............................................................. 134

8.9

Systèmes d'alimentation électrique ................................................................................ 135

8.9.1 Systèmes d'alimentation électrique de relève et d'urgence ............................... 138

8.9.2 Systèmes d'alimentation en courant continu et systèmes d'alimentation sans

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