Préface
Ce document constitue la troisième édition de CSA N289.4, Procédures d’essais de qualification parasismique des structures, systèmes et composants de centrales nucléaires. Il remplace les éditions antérieures publiées en 2012 et en 1986.
Les modifications suivantes ont été apportées à la présente édition :
a) Cette norme a été restructurée de manière à regrouper tous les paragraphes portant sur les sujets suivants : champ d’application de l’acheteur, champ d’application du laboratoire d’essai, méthodes d’essai et documentation.
b) La distinction entre les essais d’aptitude et de fragilité a été approfondie et des directives améliorées ont été fournies pour éliminer toute ambiguïté.
c) Des explications supplémentaires ont été ajoutées au sujet des différences entre le spectre de réponse requis, le spectre de réponse d’essai, le mouvement d’excitation et le mouvement d’excitation de la table.
d) Les exigences relatives au traitement des anomalies décelées au cours des essais sismiques ont été approfondies.
e) Les exigences relatives au vieillissement sismique avant les essais sismiques ont été approfondies conformément à la pratique internationale.
f) L’application de la charge latérale statique comme l’une des méthodes d’essai a été approfondie.
g) L’annexe F a été améliorée en précisant plusieurs aspects, tels que :
i) le remplacement de l’affidavit par la certification de l’ingénieur;
ii) l’introduction de tableaux distincts pour les soupapes de catégorie A et B;
iii) les soupapes de surpression séparées des autres soupapes;
iv) la liste complète des méthodes de qualification sismique disponibles;
v) la clarification de l’utilisation des essais de la charge latérale; et
vi) la clarification des composants montés à demeure et sur une conduite, y compris les définitions de ces termes.
h) Les annexes antérieures D et E ont été combinées en une seule annexe (maintenant l’annexe D).
Les normes de la série de normes CSA N289 ont été créées en réponse à la reconnaissance, par les services publics et les industries concernés par les installations nucléaires au Canada, de la nécessité de disposer de normes cohérentes pour la conception et la qualification parasismiques des structures, systèmes et composants (SSC) des centrales nucléaires. Les utilisateurs de cette norme devraient savoir qu’elle a force de loi uniquement si elle est adoptée par la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) ou l’autorité compétente appropriée (hors du Canada).
La présente norme a pour objet de fournir une base pour l’élaboration de spécifications relatives à la qualification sismique par essais, et d’aider les acheteurs, les fournisseurs et les laboratoires d’essais à choisir la ou les méthodes d’essais appropriées pour effectuer des essais de qualification sismique acceptables qui respectent une qualité et une norme correspondant aux principes de sûreté nécessaires pour se conformer à la philosophie canadienne en matière de sûreté nucléaire.
La série de normes CSA N289 comprend cinq normes distinctes. Voici certains de leurs objectifs :
a) N289.1-18, Exigences générales relatives à la conception et à la qualification parasismique des centrales nucléaires – établir les lignes directrices permettant de déterminer la qualification parasismique exigée des structures et des systèmes en fonction des critères relatifs à la sûreté nucléaire;
b) N289.2:21, Détermination des mouvements du sol pour la qualification parasismique des centrales nucléaires – déterminer les paramètres parasismiques appropriés des mouvements du sol pour un site particulier;
c) N289.3:20, Calculs relatifs à la qualification parasismique des centrales nucléaires – déterminer les exigences relatives à la conception et indiquer les critères et les méthodes d’analyse permettant :
i) de déterminer les spectres de réponse de conception et les diagrammes d’évolution des mouvements du sol à utiliser dans l’analyse;
ii) d’établir des critères de conception pour les structures, systèmes et composants (SSC), et les supports nécessitant une qualification parasismique; et
iii) d’effectuer des analyses sismiques, y compris les effets de l’interaction sol-structure;
d) N289.4:22, Méthodes d’essai relatives à la qualification parasismique des structures, systèmes et composants de centrales nucléaires – déterminer les exigences relatives à la conception et indiquer les méthodes permettant d’évaluer la qualification parasismique de composants et de systèmes particuliers à l’aide de méthodes d’essai; et
e) N289.5-12, Exigences relatives à l’instrumentation sismique des centrales et installations nucléaires – établir les exigences relatives aux caractéristiques parasismiques de l’instrumentation et à I’inspection reliée aux caractéristiques parasismiques des structures et des systèmes avant et après un séisme.
Les normes CSA de la série N forment un ensemble interrelié d’exigences relatives à la gestion des installations et des activités nucléaires. CSA N286 énonce les directives générales de gestion pour élaborer et mettre en oeuvre de saines pratiques de gestion et mesures de contrôle; les autres normes du Groupe CSA du secteur nucléaire stipulent les exigences techniques et les lignes directrices relatives au système de gestion. Cette norme est utilisée de concert avec CSA N286. Elle ne reproduit pas les exigences générales de CSA N286, mais pourrait fournir des directives plus précises relatives à ces exigences.
Les utilisateurs de cette norme sont priés de se rappeler que la conception, la fabrication, la construction, la mise en service, l’exploitation et le déclassement des installations nucléaires au Canada sont assujettis à la Loi sur la sûreté et la réglementation nucléaires et à ses règlements. La Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) est donc en mesure d’ajouter des exigences à celles énoncées dans cette norme.
Groupe CSA désire remercier la Commission canadienne de sureté nucléaire (CCSN) qui a eu l’amabilité de soutenir la vérification assurant la précision technique de la version française de cette norme.
La version française de cette norme a été préparée par Groupe CSA, d’après l’édition anglaise publiée en février 2022, laquelle a été élaborée par le Sous-comité sur les procédures d’essais de qualification parasismique des structures, systèmes et composants de centrales nucléaires, sous l’autorité du Comité technique sur la conception parasismique des centrales nucléaires et du Comité directeur stratégique sur les normes nucléaires, et a été officiellement approuvée par le Comité technique.
Domaine d’application
1.1 Structures, systèmes et composants qui exigent une qualification parasismique
Cette norme définit les processus et les exigences pour effectuer la qualification sismique par la réalisation d’essais et présente les méthodes d’essai ainsi que le contenu connexe, le cas échéant, qui peuvent être utilisés pour la qualification sismique des structures, systèmes et composants (SSC) des centrales nucléaires. La qualification sismique par la réalisation d’essais est généralement utilisée pour les SSC qui rempliront une fonction active et sont tenus de changer d’état pendant ou après un événement sismique afin de remplir une fonction de sûreté, tout en maintenant l’intégrité structurelle et/ou l’intégrité des enveloppes sous pression ou la catégorie sismique B selon l’article 5.2.5.2 de CSA N289.1. Les essais sismiques permettent d’identifier le claquage des contacts ou le changement non autorisé de l’état des contacts dans les composants électriques et les composants d’instrumentation et de commande pendant l’excitation sismique.
Notes :
1) L’article 5.3 de CSA N289.1 précise les méthodologies de qualification sismique acceptables, y compris la qualification par analyse, par essais ou par une combinaison de ces méthodes et la qualification par similarité, selon la nature et la complexité des SSC.
2) Certains composants mécaniques et électriques sont intrinsèquement résistants aux séismes (voir l’article 5.3.1.5 de CSA N289.1 ou l’article D.6 de la présente norme) et ne nécessitent pas de mise à l’essai pour démontrer leur capacité sismique.
3) Les catégories sismiques sont définies à l’article 5.2.3 de CSA N289.1.
1.2 Élaboration des spécifications
Cette norme a pour objectif de fournir une base pour l’élaboration de spécifications visant la qualification sismique des SSC par la réalisation d’essais, ou par une combinaison d’analyses et d’essais, et d’aider les acheteurs et fournisseurs de composants, ainsi que les laboratoires d’essais, à choisir la méthode ou les méthodes d’essai appropriées pour réaliser un essai de qualification sismique. La spécification constitue la base de l’élaboration du plan d’essai par le laboratoire d’essai.
1.3 Méthodes d’essai acceptables
Cette norme présente plusieurs méthodes d’essai acceptables dans le but de permettre à l’utilisateur de faire un choix judicieux parmi les différentes options. Pour un tel choix, l’utilisateur de cette norme devrait choisir les méthodes d’essai qui tiennent le mieux compte des caractéristiques d’un SSC particulier et de l’environnement sismique dans lequel il remplira sa fonction.
Notes :
1) Il devrait être mentionné que la qualification sismique ne constitue qu’une partie du programme global de qualification des équipements. Il est important que le programme de qualification pour un composant prenne en compte toutes les charges opérationnelles (p. ex., les contraintes sismiques et environnementales, le vieillissement, les contraintes thermiques et mécaniques, la déformation, etc.) pour lesquelles il faut prouver que le composant atteint ses objectifs de fonctionnalité.
2) Les essais réalisés conformément aux exigences d’IEEE/IEC 60980-344 et qui satisfont aux spécifications des essais rédigés selon CSA N289.4 peuvent être considérés comme acceptables.
1.4 Terminologie
Dans cette norme, le terme « doit » indique une exigence, c’est-à-dire une prescription que l’utilisateur est obligé de respecter pour assurer la conformité à la norme; « devrait » indique une recommandation ou ce qu’il est conseillé, mais non obligatoire de faire; et « peut » indique une possibilité ou ce qu’il est permis de faire.
Les notes qui accompagnent les articles ne comprennent pas de prescriptions ni de recommandations. Elles servent à séparer du texte les explications ou les renseignements de nature informative qui ne font pas proprement partie de la norme.
Les notes au bas des figures et des tableaux font partie de ceux-ci et peuvent être rédigées comme des prescriptions.
Les annexes sont qualifiées de normatives (obligatoires) ou d’informatives (facultatives) pour en préciser l’application.