Fukushima 福島第一

Cet article est la traduction française d’une page d’un blog italien,  Giappo Pazzie, qui est le seul site, à ma connaissance, donnant une aussi bonne représentation graphique de l’ensemble des structures d’un réacteur. L’auteur de ces images en perspective a réalisé un travail important, en utilisant toute la documentation existante disponible pour être au plus près du réel. C’est donc un ensemble de documents imagés de qualité qu’il nous livre, qui permettra au plus grand nombre de mieux comprendre la situation à Fukushima Daiichi. 

Page originale en italien :

http://giappopazzie.blogspot.com/2011/05/post-tecnico-4-approfondimento-sulla.html?showComment=1306789655060#c6061292040857001931

Reproduction et traduction (avec autorisation de son auteur, Luca da Osaka) :

1^ère partie

Pour les lecteurs potentiels : ce message fait partie d'une série de documents provenant de la collecte d’informations d'ordre technique dans le site blog unico-lab, sur divers aspects de l'accident de la centrale Fukushima 1. La publication dans Giappo Pazzie est faite uniquement pour la commodité de pouvoir consulter une synthèse des quatre réflexions que l'auteur a réuni dans cette période et que, tout compte fait, il était intéressant de mettre dans le domaine public. (…)
Merci de votre compréhension.
Mamoru

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Dans la même série :
Post technique n ° 1 : A propos de l'eau à Fukushima
Post technique n ° 2 : Quelle quantité d'eau y a-t-il dans un réacteur à Fukushima?

publié le 1er mai 2011 
corrections et ajout de nouvelles illustrations le 4 mai 2011
ajout de nouvelles photos à la fin de l’article le 9 mai 2011

Note:
Le modèle présenté dans cet article a été conçu à partir de divers rapports officiels publiés ces dernières années par TEPCO. L'aménagement intérieur se réfère aux ouvrages principaux en béton et à d’anciennes analyses structurelles de l’unité 3 de la centrale de Fukushima 1.
On ne doit donc pas considérer ces illustrations comme des représentations fidèles de la construction proprement dite, mais plutôt comme une "meilleure estimation" provenant de la lecture des données en notre possession. Les images sont proportionnées et l'erreur de représentation est probablement de moins de 5%. Peu de détails techniques peuvent être tirés des illustrations-sources, ce qui fait qu’il manque des compartiments, des escaliers, des portes et des ouvertures de service.

Analyse

Voici les principales caractéristiques du R3.

L’édifice de l’unité 3 (comme les 5 autres sur le site) se compose de 5 étages, selon la norme japonaise ; le premier étage est indiqué 1F.

Représentation schématique en transparence de l’unité 3

 
Les altitudes entre parenthèses correspondent au niveau supérieur de chaque étage par rapport au niveau de référence (passage extérieur des réacteurs 1 et 4, ~ entre 9000 et 10000).

B1F (OP-2060)
Le niveau le plus bas est d'environ 12 mètres sous le niveau du sol. C’est la partie la  plus complexe du réacteur en raison de ses installations : la piscine torique, à peu près au centre de ce niveau, entourée d'un mur de 1,5 mètre d'épaisseur, est renforcée par quatre murs diagonaux d’1 mètre d'épaisseur qui donnent à la structure une forme octogonale. Le tout repose sur une dalle de béton d'environ 4,5 mètres d'épaisseur.

D'autres installations de secours sont présentes à ce niveau :
- 4 pompes de circuit de RHR (Residual Heat Removal = suppression de chaleur résiduelle) et leurs échangeurs de chaleur
- 1 (quantité à confirmer) pompe du circuit HPCI (Hight Pressure Coolant Injection = injection de liquide de refroidissement à haute pression) 


1F (OP 10200)
C'est le premier étage au-dessus du sol du R/B (Reactor Building = bâtiment du réacteur) du R3 (réacteur n°3). Il présente une ouverture sur le côté opposé au T/B (Turbine Building = bâtiment des turbines) qui se prolonge à l'extérieur du bâtiment.  La partie rouge représente la salle où les tuyaux qui transportent la vapeur d'eau de la cuve du réacteur rejoignent le T/B.
Les murs ont environ 1 300 mm d'épaisseur.

2F (OP 18700)
Le plafond de cet étage a environ la même hauteur que celle du T/B proche. Juste au-dessus de la salle du passage des tuyaux de vapeur de 1F, il y a une salle qui est utilisée pour les opérations de secours en cas de besoin.

3F (OP 26900)
A partir de ce niveau, la structure commence à se rétrécir considérablement autour du D/W (Dry Well = enceinte de confinement en béton) et on commence à voir le fond de la piscine (en vert) dans laquelle sont placées les barres de combustible retirées du réacteur. 

Le plan présente des murs extérieurs de 900 à 1 100 mm d'épaisseur, tandis que la piscine du combustible, qui est, à l'intérieur du bâtiment, à environ 3 mètres de l'intérieur des murs extérieurs, est dotée de murs de 1 400 à 1 850 mm.

4F (OP 32300)
De la même manière qu’on le voit dans le cadre du plan précédent, nous voyons aussi ici le développement de la structure de confinement de la piscine de combustible (toujours vert) et le réservoir utilisé pour l'inondation du D/W lors de la manipulation des barres quand le réacteur est arrêté.

L'épaisseur des murs extérieurs va jusque 600 mm, tandis que plus de renforts sont notés aux extrémités opposées du D/W avec une épaisseur similaire à un niveau inférieur.
Dans les images, pour plus de commodité de lecture, il apparaît que le « plafond » de béton qui ferme le sommet du D/W protège également le sommet du réacteur.

5F (OP 39920)
C'est le niveau technique sur lequel sont réalisés les chargements et les déchargements de la cuve.
Il devrait être équipé d'une machine pour le changement de carburant qui se déplace sur des rails et permet le transfert de la cuve du réacteur à la piscine pendant les temps d'arrêt. 


(Note de Toto - Unicolab)
Le changement de combustible est fait entièrement sous l'eau, pour aucune raison les barres ne doivent être retirées de l'eau pendant le ravitaillement. Les barres sont regroupées en assemblages qui ont un crochet après avoir été harponnés. Toute la partie supérieure de la PCV (Pressure Containment Vessel = enceinte de confinement) est inondé, on ouvre les vannes qui communiquent avec la PCV et la piscine à travers un mécanisme à deux portes, les barres sont transférées de la cuve du réacteur à la piscine. Le niveau technique est utilisé pour soutenir la couverture du PCV qui est aussi celle du RPV. Selon l'activité de la couverture du RPV, les opérateurs décident ou non de puiser dans la piscine dont le but est plus d’être un bouclier anti-radiation que d’être là pour le refroidissement.

Le niveau 5F du R4 selon le schéma ci-dessous (désolé pour la simplicité du graphisme):

Vue en plan et en coupe du niveau 5F du R4 (shéma simplifié)

Dans le cas illustré de la figure (R4), après l’inondation de la partie supérieure du D/W, les barres sont transférées par un canal de 8 mètres de profondeur à l'intérieur de la piscine de combustible usé, qui est encore plus profonde que le plancher de la 5F, ce qui semble être en accord avec l'ensemble des plans du R3 qui donnent environ 13 mètres de profondeur du niveau de 5F jusqu’au fond de la piscine de carburant.

CRF (OP 47820) - « Crane Floor » (= niveau supérieur)
Ce n'est pas un véritable étage, mais plutôt un niveau juste au-dessus du niveau 5F, où sont placées les rails du pont roulant du réacteur. Dans cette zone, toutes les parois ont une épaisseur de 300 mm.

Les structures de renforcement de cette partie sont indicatives, parce qu'il n'y a pas de données sur la forme exacte des chevrons et autres structures de consolidation de la structure.

RF (OP 55720) - "Roof" (= toit)
Le toit de l'édifice achève la construction.

Voici un résumé de la taille du bâtiment principal et la hauteur indicative des différents étages. Dans la vue en plan on peut voir la position du centre de la cuve du réacteur, du côté de la T/B (vers la mer, si vous regardez les photos).

Principales dimensions du R/B 3 (en mm, sauf indication contraire)

Le réacteur n°3 de Fukushima Daiichi (2^ème partie)

La comparaison avec l'état actuel

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http://fukushima.over-blog.fr/article-le-reacteur-n-3-de-fukushima-daiichi-2eme-partie-76486681.html