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GMAO et maintenance pour l’industrie nucléaire

GMAO et maintenance pour l’industrie nucléaire

Mercredi 08 juin 2022

Lindustrie nucléaire est née au milieu du XXème siècle, après la seconde guerre, à l’issue de plusieurs décennies de recherches et inventions faites dans le monde depuis la fin du 19e siècle. De la découverte de luranium, à la radioactivité, en passant par le neutron et la bombe atomique, la première centrale nucléaire conçue pour produire de l’énergie civile apparaît en 1954 en Union soviétique. Le principal processus utilisé dans lindustrie nucléaire est celui de la fission datomes duranium. Ces derniers vont libérer de la chaleur, qui va chauffer de leau. La vapeur produite permet ensuite le fonctionnement dune turbine reliée à un générateur pour la production de l’électricité.

Aujourdhui, le taux de production mondiale d’énergie grâce au nucléaire se place encore bien après lexploitation du charbon, du gaz naturel et de lhydroélectrique, mais bien avant les autres énergies existantes. Lindustrie nucléaire va continuer à se développer dans les années à venir et notamment avec lapparition de nouvelles technologies et procédés de production. Cette tendance soutenue, répond aux besoins électriques mondiaux sans cesse croissants et aux récents conflits géopolitiques qui ont entraîné des tensions toujours plus fortes sur les prix des énergies fossiles tout en s’intégrant dans le plan de neutralité carbone d’ici à 2050. 

En tant quacteurs de ce secteur, qui utilisent le nucléaire ou aident à la production du nucléaire, il vous est primordial de respecter les normes en vigueur et davoir une maintenance irréprochable de vos actifs pour garantir vos objectifs et la sécurité de votre production. Le rôle de la GMAO va être de vous accompagner et de vous guider dans ce travail. Mais comment un outil de maintenance peut-il intervenir dans lindustrie nucléaire ?

Le secteur du nucléaire

Rappelons que l’énergie nucléaire utilise de luranium pour fonctionner. Ce dernier est considéré comme un minerai rare, et, s’il n’est pas une énergie fossile, il ne constitue pas pour autant une énergie renouvelable. Mais de quoi sagit-il ? Selon sa définition, il sagit dune énergie décarbonée non-renouvelable. En effet, lexploitation du nucléaire n’émet pas de dioxyde de carbone au moment de la fusion. Hormis les autres actions effectuées pour le déploiement du nucléaire (extraction, transport des minerais, etc.), cette énergie semble sintégrer, pour certains pays, dans le mix électrique permettant darriver à une neutralité carbone dici à 2050. Au côté des énergies renouvelables, nous allons voir que ce mastodonte de la production d’énergie continue de se développer avec le maintien du nucléaire existant et la construction de nouvelles usines (le nouveau nucléaire). Selon lAIEA (Agence Internationale de l’Énergie Atomique), l’énergie nucléaire dans le monde devrait augmenter de 15 % dici à 2030.

Rappelons également que lindustrie nucléaire comprend tous les acteurs qui fournissent les équipements et les services nécessaires à la construction, lalimentation et lexploitation des centrales nucléaires qui produisent de l’électricité. Ces acteurs sont nombreux et interviennent tant au niveau de lextraction de luranium 235 et 238, lenrichissement du minerai, le transport du combustible, la fabrication et la distribution de l’électricité. À savoir que lutilisation de la technologie nucléaire est bénéfique à la production d’électricité, mais pas seulement. En effet, les irradiations servent notamment dans le domaine de lagriculture et de la médecine. On retrouve également la technologie nucléaire pour lalimentation des engins spatiaux et les installations de désalinisation de leau. Le nucléaire sert aussi au niveau militaire pour la production darmes atomiques, de navires et de sous-marins à réacteurs nucléaires.

En ce qui concerne les usines nucléaires, le portail de statistique allemand Statista dénombre 441 réacteurs nucléaires en état de service dans le monde en 2021 et de nombreux autres sont en cours de construction. Ces réacteurs produisent environ 11 % de l’électricité mondiale et proviennent principalement des États-Unis, de la France, de la Chine, de la Russie et de la Corée du Sud. En France, on dénombre actuellement 58 réacteurs nucléaires répartis dans 19 centrales. Daprès EDF, la production en France était de 360,7 TWh en 2021, ce qui représente environ 70 % de la production d’électricité totale du pays. À savoir que selon le rapport RTE 2021, seulement 20 % de l’énergie finale serait distribuée sur le réseau français. Le reste de l’énergie étant redistribué dans le cadre de linterconnexion des réseaux européens d’électricité.

La France apparaît comme un acteur majeur dans la distribution de l’énergie nucléaire de ses pays frontaliers. Cest aussi dans le sud du pays, près dAix-en-Provence, que le projet R&D, ITER, voit le jour. Ce partenariat scientifique mondial, pensé depuis 1988, compte parmi ses membres la Chine, lEurope, le Japon, lInde, la République de Corée, la Fédération de Russie et les États-Unis. Tous ensemble, ces pays tentent de faire évoluer le nucléaire en passant de la fission de minerai à la fusion, qui ne devrait produire quasiment aucun déchet tout en produisant davantage d’énergie. Cette nouvelle centrale devra attendre encore quelques années avant d’être fonctionnelle. En plus de la fusion, plusieurs autres innovations en matière de nucléaire sont en étude. Cest par exemple le cas avec les Small Modular Reactors, les réacteurs à neutrons rapides, les réacteurs au thorium et ceux à sels fondus.

Bien que le nucléaire continue d’évoluer, il est important de noter que lhistoire de cette industrie est entachée par la problématique des déchets nucléaires et des accidents nucléaires. Bien que rares, ces derniers sont dévastateurs. Parmi ces catastrophes, on compte par exemple celles de Tchernobyl en 1986 et de Fukushima Daiichi en 2011. La première centrale ukrainienne a vu lun de ses réacteurs exploser à cause dun défaut de conception et une erreur humaine et lautre présente au Japon a subi un tremblement de terre et un tsunami catastrophique. Ces cas, et dautres non cités, soulèvent notamment la question de la sécurité des centrales et de leur bonne maintenance. Est-ce que cela peut assurer une meilleure image publique à lindustrie du nucléaire ?

La maintenance dans l’industrie nucléaire

Comme toute industrie, celle du nucléaire se doit davoir une maintenance efficace pour exploiter au maximum son activité. Cette maintenance permet de renforcer la sécurité des actifs nécessaires à cette exploitation et dobtenir de bons retours sur investissement. Une centrale nucléaire bien entretenue permet d’éviter les défaillances techniques qui, dans le cas du nucléaire, ont des conséquences dramatiques. Pour ce faire, de nombreux professionnels interviennent dans lindustrie du nucléaire : soudeurs, chaudronniers-tuyauteurs, informaticiens, électriciens, ingénieurs, automaticiens, physiciens, etc. Ces nombreuses équipes travaillent conjointement et de manière sécuritaire pour assurer une maintenance rigoureuse et planifiée. Les normes de sécurité, les rapports techniques et les services dexamen de la sûreté de lAIEA aident notamment les États membres à atteindre ces objectifs.

Dans une centrale nucléaire, les missions de maintenance comprennent des mesures préventives et correctives pour vérifier que chaque actif exécute parfaitement ses fonctions. Ces missions sont principalement de la révision, de la réparation et du remplacement de composants. Tout cela est suivi de tests, dun étalonnage et dinspections lors de la mise en service. À ces auto-évaluations, sajoute un examen de sûreté et d’évaluation des actifs pour continuer à bénéficier de sa licence dexploitation.

Ces maintenances interviennent sur chaque actif présent dans une centrale nucléaire. Cela va du réacteur nucléaire, aux générateurs de vapeur, en passant par le pressuriseur, les pompes de refroidissement, la turbine à vapeur, le générateur, le condenseur, le système condensats-eau dalimentation et tous les différents systèmes de sécurité. Nous retrouvons ici les systèmes de protection des réacteurs, le système deau de service essentiel, les systèmes de refroidissement durgence du cœur, les systèmes dalimentation de secours et les systèmes de confinement. Afin dorganiser toutes ces missions de maintenance et d’éviter les erreurs humaines, il paraît important de tout centraliser en un seul point. Cest ici quintervient la GMAO pour aider lindustrie nucléaire. Mais quels sont concrètement les avantages dun tel outil ? 

Lapport de la GMAO pour l’industrie nucléaire

Pour répondre aux réglementations et aux contrôles stricts, assurer la sécurité du personnel et de la centrale en général, de plus en plus de centrales électriques se tournent vers les systèmes informatiques de gestion de la maintenance (GMAO). Grâce à limplémentation journalière de toutes les données enregistrées par les différents services de lindustrie nucléaire, le logiciel GMAO contribuera à renforcer la sécurité et optimiser la productivité de la centrale. En effet, les analyses du logiciel et les KPI qu’il fournit, lui permettront de proposer des opérations de maintenance proactives.

Concrètement, la GMAO met à disposition de vos équipes un planning de maintenance détaillé pour guider vos techniciens au maximum (fiches pratiques, images, vidéos, outillages et EPI nécessaires, etc.). Cette planification permet de prioriser les tâches tout en apportant des informations cruciales sur les interventions. À savoir, que des machines bien entretenues peuvent fonctionner plus durablement et dans des conditions optimales. Cela permet une réduction des coûts de maintenance et retarde lachat de nouveaux équipements. Dans cette démarche de maintenance préventive, loutil de GMAO automatise les ordres de travail de vos équipes, tout en leur permettant d’être parés à toute inspection.

Enfin, le travail conjoint des nouvelles technologies de capteurs et de la GMAO permet daccéder aux données de vos machines en temps réel et de recevoir des alertes en cas de possibles futures défaillances. On parle ici de surveillance conditionnelle et de maintenance prédictive (PdM). Cela permettra à vos techniciens davoir le temps pour intervenir rapidement.

Conclusion

Nous voyons ici lintérêt de lutilisation dun outil de GMAO pour garantir une maintenance optimale de vos actifs. Cette garantie est dautant plus importante au sein dune industrie sensible comme le nucléaire. La maintenance peut ainsi assurer la qualité et la fiabilité de la sécurité et permettre la longévité de votre centrale. Il faut savoir que les investissements lourds exigés et la nécessité davoir un personnel avec un haut niveau de compétences, poussent à faire perdurer la vie dune centrale jusqu’à ses 80 ans.

Le nucléaire se doit de rester compétitif face aux innovations du marché de l’électricité. Et cela, dautant plus dans un contexte de changement climatique et de réduction de la pollution. GMAO, nucléaire et innovations technologiques ouvrent encore un bel avenir au nucléaire et nous sommes bien curieux de voir ses évolutions.

Pour découvrir en quoi la GMAO est une alliée essentielle des énergies renouvelables, nous vous invitons à la lecture des articles :

 

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