Avenir de l'énergie

Des étapes importantes ont été franchies sur le projet Hinkley Point C au cours des six derniers mois, les travaux en mer ayant atteint la phase finale.

La première nouvelle cuve de réacteur nucléaire pour une centrale électrique britannique depuis plus de 30 ans est arrivée en février sur le chantier de construction Somerset de la centrale électrique de Hinkley Point C.

La cuve sous pression du réacteur de 13 m de long, 5,5 m de diamètre et 500 t est un cylindre en acier à haute résistance. Il contiendra le combustible nucléaire et la réaction en chaîne nécessaire pour produire la chaleur qui produira la vapeur nécessaire à l'entraînement d'une des turbines de la centrale.

Hinkley Point C d'EDF Energy, dont le coût est désormais estimé à 32,7 milliards de livres sterling, disposera de deux réacteurs sous pression européens d'une capacité combinée de 3,26 GW. Il est en cours de construction et sera exploité par la filiale Nuclear New Build Generation Company d'EDF Energy.

La centrale produira de l'électricité à faible émission de carbone pour environ 6 millions de foyers au cours de sa durée de vie de 60 ans. La construction a commencé en 2017 et devrait maintenant se terminer en 2028.

L'arrivée de la cuve du réacteur a été l'une des nombreuses étapes célébrées par EDF et son équipe projet au cours des six derniers mois.

La cuve du réacteur nucléaire de l'unité 1 est arrivée sur le site plus tôt cette année

"L'activité à Hinkley Point C est passée à la vitesse supérieure et continue de bien progresser", déclare Simon Parsons, directeur de la livraison de l'îlot nucléaire d'EDF Energy.

La cuve sous pression du réacteur sera logée dans l'unité 1, l'une des deux unités - également appelées bâtiments réacteurs - en cours de construction dans le cadre du projet.

"Le premier bâtiment du réacteur progresse à un rythme soutenu, après que le [troisième et] dernier anneau de revêtement en acier de 304 t a été mis en place en décembre", a déclaré Parsons.

La plus grande grue du monde, la SGC-250 d'une capacité de 5 000 t de Sarens, baptisée Big Carl, a été utilisée pour la mettre en place.

La virole, élément de la structure du bâtiment réacteur, a été préfabriquée en usine sur site. Il comporte des potences de support pour la poutre du pont polaire, pont roulant interne qui tournera à 360° au-dessus du réacteur et servira au ravitaillement.

Big Carl a également été mis au travail en mars, lorsqu'il a installé la piscine de 768 t pour l'unité 1. La piscine est un réservoir d'eau en béton et en acier inoxydable qui se trouvera au cœur du bâtiment du réacteur. Il recouvre le réacteur et est rempli d'eau pendant le ravitaillement et l'entretien pour la sécurité.

"L'unité culmine désormais à 44 m de haut et nous sommes en train de terminer les travaux qui nous permettront d'installer la grue du bâtiment du réacteur, une étape clé avant de soulever le dôme sur l'unité 1", ajoute Parsons.

Ailleurs, les travaux de la première salle des turbines progressent. Parsons dit qu'il sera remis au fabricant de turbines General Electric plus tard cette année pour l'installation de la plus grande turbine du monde. Son groupe motopropulseur – y compris le générateur – mesure 70 m de long et il tournera à 1 500 tours par minute.

Les progrès ne se font pas seulement à terre. En avril, les travaux offshore pour le projet sont entrés dans leur phase finale lorsque deux navires autoélévateurs sont arrivés au large de la côte du Somerset pour installer des composants pour le système de refroidissement de la centrale électrique.

Nuclear New Build Generation Company a attribué le contrat maritime et de tunnel à Balfour Beatty en 2017. Il comprend la construction du système de refroidissement.

Le circuit d'eau de refroidissement alimentera la centrale nucléaire en eau à un débit de 120 000 litres/s.

Il se compose de plusieurs parties. L'eau entrera dans le système par des têtes de prise sur le fond marin et s'écoulera ensuite à travers des puits reliés par des galeries à l'un des deux tunnels de prise avant d'entrer dans les galeries et les systèmes terrestres de la station.

Une fois que l'eau aura rempli sa fonction de refroidissement, elle sera renvoyée à la mer par le tunnel d'émissaire, les galeries et les puits et la sortie des deux têtes d'émissaire.

En termes de complexité, c'est comment nous pouvons amener le tubage à une profondeur sûre où il est stable

Le responsable de la livraison offshore de Balfour Beatty, Luke Cooke, a déclaré que les travaux offshore avaient commencé en 2018 avec le dragage. Des grues flottantes ont ensuite placé les six têtes en béton spécialement conçues de 5 000 t sur le fond marin l'été dernier.

Deux têtes ont été fabriquées pour chaque tunnel, le système ayant deux tunnels d'admission et un tunnel d'évacuation. Les quatre têtes de prise mesurent 44 m de long, 16 m de large et 8 m de haut, tandis que les deux têtes d'exutoire mesurent 16 m de long, 16 m de large et 8 m de haut. Les têtes ont un trou au milieu pour faciliter la construction des arbres en dessous. Balfour Beatty forera à travers ces trous cet été pour construire des puits de 5,5 m de diamètre jusqu'à une profondeur de 25 m sous le fond marin.

Cooke déclare : "Nous avons six emplacements différents et des conditions [au sol] assez variées pour chacun. Donc, en termes de complexité, c'est ainsi que nous pouvons amener le tubage à une profondeur sûre où il est stable."

Les deux navires autoélévateurs, qui sont arrivés en avril, ont une capacité de levage combinée de 1 500 t et aideront l'entrepreneur à installer les six revêtements de puits.

Les chemises de puits en acier ont été fabriquées par Global Energy Group et Balfour Beatty a réalisé des travaux d'aménagement en béton et l'installation de bouchons d'isolation.

Les bouchons d'isolation sont en acier et intègrent une série de vannes qui permettront à l'équipe du projet de contrôler le moment où l'eau s'écoule dans le système de refroidissement. Cela créera une zone de travail sèche et sécuritaire pour l'excavation des galeries.

Une fois chaque revêtement installé, l'excavation d'une galerie de 16 à 17 m de long pour relier le fond de chaque puits à l'un des tunnels commencera. Balfour Beatty a achevé la construction des tunnels, qui transféreront l'eau de refroidissement vers et depuis la centrale électrique, à l'été 2021. Les deux tunnels d'admission mesurent 3,5 km de long et ont un diamètre de 6 m, tandis que le tunnel d'évacuation mesure 1,8 km. long et a un diamètre de 7m.

Les préparatifs pour la construction des galeries impliquaient une enquête au sol et l'injection. Balfour Beatty a nommé Bam Ritchies pour effectuer ce travail, qui a été achevé en mai.

"L'objectif est de réduire l'infiltration d'eau lorsque Balfour Beatty effectue les travaux d'évasion entre le tunnel [d'admission/exutoire] et le puits", explique Hollie Colville, ingénieure géotechnique senior de Bam Ritchies.

"Donc, la phase initiale pour nous a été de faire l'enquête au sol. Il s'agissait d'une série de trous de sonde à différentes élévations et profondeurs définis par le concepteur Jacobs en collaboration avec Balfour Beatty.

"A chaque connexion, sept trous de sonde ont d'abord été percés à l'aide d'un coup de bélier et de pompes à haute pression." Le carottage rotatif a été utilisé pour obtenir des échantillons de roche pour analyse en laboratoire.

Le responsable du contrat de Bam Ritchies, David Lindfield, explique que grâce aux enquêtes sur le terrain, la taille des fissures dans la masse rocheuse a été identifiée. Les informations d'enquête au sol ont été fournies à Jacobs pour développer la conception du coulis.

Le schéma d'injection développé a été exécuté depuis l'intérieur des tunnels du système de refroidissement.

Le schéma d'injection consistait en une série de trous de forage autour des emplacements proposés des galeries d'accès

"Le schéma d'injection consistait en une série de trous de forage autour des emplacements d'accès proposés, ce qui nous a permis d'injecter une enveloppe de sol autour des accès pour sceller la masse rocheuse", explique Lindfield.

Avec les tunnels du système de refroidissement rendus à Balfour Beatty, la construction de la galerie est un pas de plus.

"Les connexions tunnel/puits commenceront lorsque nous aurons placé et coulé le premier revêtement de puits", déclare Selby.

Un revêtement en béton projeté sera utilisé pour les galeries. "Les avancées [d'excavation] seront assez minimes, nous envisageons de l'ordre d'environ 1 m à 1,5 m", a déclaré Gareth Harris, responsable de l'ingénierie chez Balfour Beatty.

Il ajoute qu'il y aura une géométrie délicate à exécuter au début de l'opération d'excavation de la galerie. "Nous devons former l'évasion perpendiculairement à l'axe du tunnel, puis exécuter un virage à 45° sur une longueur de galerie de 5 m. Nous faisons cela pour aligner la galerie avec les revêtements de puits verticaux", explique Harris.

Balfour Beatty estime qu'il faudra neuf mois pour terminer. Il faudra ensuite encore 10 mois pour achever les travaux de bétonnage du revêtement secondaire permanent. L'entrepreneur s'attend à ce que l'excavation de la galerie se termine en mai 2025. Une fois les galeries terminées, les tunnels seront inondés. Les vannes des bouchons d'isolation sur les têtes d'admission seront ouvertes pour permettre à l'eau de circuler à travers toutes les parties du système de refroidissement.

La production d'électricité à l'unité 1 devrait commencer en juin 2027, l'équipe du projet travaillant dur pour atteindre cet objectif. Les travaux de réalisation de cette unité comprennent le levage du dôme du bâtiment et l'installation du pont polaire, de la cuve sous pression du réacteur et des générateurs de vapeur.

La construction de l'unité 2 a également commencé. Celui-ci devrait être opérationnel 12 mois après la première unité. Parsons dit que la deuxième unité est livrée à un rythme plus rapide.

"L'expérience de la construction de la première unité nous permet de construire la deuxième unité plus rapidement et plus efficacement. Des gains d'efficacité de 20 % sont observés dans certaines tâches répétées, telles que les grandes coulées de béton. Cela profitera également à la centrale nucléaire suivante. à Sizewell C dans le Suffolk », explique Parsons.

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