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Formation nucléaire initiale : la simulation sur PC change la donne

L’arrivée d’une suite intégrée de simulateurs de formation fidèles aux données physiques réelles et opérés sur un simple PC transforme la formation nucléaire initiale… Témoignage de Camille Bonnard, responsable de la suite d’outils PWR de Corys.

• C-PWR 1300 : principes physiques de base et fonctionnement normal : « un excellent niveau de mémorisation »

• M-PWR 1300 : étude approfondie de systèmes ou fonctions : « mettre en action une partie du réacteur »

• X-PWR 1300 : situations anormales, incidentelles et accidentelles : « nous avons reconstitué et déroulé le scénario de Three Mile Island »

C-PWR 1300 : principes physiques de base et fonctionnement normal

« Un excellent niveau de mémorisation »

« J’utilise cet outil dans le cadre de formations comme le Nuclear  Trainee Program proposé chaque année par Engie à une cinquantaine de nouveaux embauchés, ingénieurs ou cadres.

Prendre les commandes de la tranche, agir et observer

Sur un programme-type de 5 jours, je consacre les trois premières demi-journées à une découverte classique du fonctionnement d’un PWR : powerpoint pour présenter les grands organes d’une tranche, dessins au tableau pour décrire des interactions, papier pour les exercices et les résumés.

C-PWR entre en scène l’après-midi du second jour. Les stagiaires sont seuls ou à deux sur un PC. L’outil leur montre l’intégralité de la tranche en dynamique, dans une version simplifiée mais très fidèle. Ils prennent les commandes, ils agissent et ils observent.

Découvrir la physique du réacteur en temps réel

Je les fais rentrer peu à peu dans la complexité du fonctionnement. Au départ, je paramètre l’outil pour faire interagir seulement deux paramètres, par exemple pression et température du circuit primaire.

Premier niveau de découverte : ces interactions entre pression et température sont plus ou moins fortes, plus ou moins rapides. Ils ne sont plus dans l’abstraction. Ils visualisent, ils éprouvent, ils découvrent la physique du réacteur en temps réel.

Puis j’ajoute d’autres phénomènes qui multiplient les interactions. Imaginons qu’ils aient démarré la réaction, dans le cadre d’un exercice limité au circuit primaire.

Quand le pilotage manuel devient impossible

J’élargis le scope au circuit secondaire, et les interactions entre pression et température des deux circuits commencent à impacter la puissance électrique produite. Tout se complique, tout s’accélère et déjà, certains phénomènes contre-intuitifs les déroutent.

Il arrive toujours un moment où ce pilotage multi-paramètres 100 % manuel les dépasse, car ils ne peuvent plus tout suivre.

Là encore, je laisse les stagiaires éprouver et constater par eux-mêmes. Puis ils activent le contrôle-commande, dont je leur ai rappelé le rôle. Il n’y a pas de meilleure manière de leur faire comprendre à quoi il sert.

Un niveau d’attention élevé et constant

Quand un exercice est terminé, je résume et je réexplique, en rappelant si besoin quelques bases théoriques. Puis l’exercice est à nouveau déroulé, cette fois-ci par l’ensemble du groupe, qui peut donc échanger sur son contenu. Cela permet de vérifier leur bonne compréhension et de développer l’esprit d’équipe.

Je suis toujours frappé par le niveau d’attention des stagiaires tout au long de ces journées. L’apprentissage est vivant, stimulant, efficace. Les contrôles de connaissances par QCM montrent un excellent niveau de mémorisation.

Dans leurs évaluations, les stagiaires estiment toujours que cette session sur C-PWR 1300 est la plus concrète du cursus, et la plus utile par la suite pour leur travail quotidien. »

M-PWR 1300 : étude approfondie de systèmes ou fonctions

« Mettre en action une partie du réacteur,

sur des données physiques réelles »

« Avec M-PWR 1300, l’objectif est de faire agir les stagiaires sur un système de la tranche ou sur une fonction précise : distribution électrique, régulation, xénon effect…

Il existe 17 modules différents, déclinés pour différents paliers. La formation s’adresse à des techniciens de maintenance, des automaticiens, des opérateurs soucieux d’approfondir leurs connaissances.

Niveau de détail très poussé sur une partie de la tranche

Là encore, la force de l’outil est de mettre en action une partie du réacteur, avec un focus restreint mais un niveau de détail très poussé et une parfaite fidélité aux données physiques réelles.

Les stagiaires constatent par eux-mêmes que s’ils décident de réduire la consigne du pressuriseur, la température d’eau du circuit primaire change. S’ils diminuent la puissance électrique, ils voient le système tout entier bouger et comprennent pourquoi des sécurités s’activent.

Tout est réel, palpable, se déroule sous leurs yeux, avec la possibilité d’expérimenter par essais/erreurs.

Le contrôle-commande n’est plus une boite noire

Autre possibilité, majeure sur le plan pédagogique : découvrir à l’échelle d’une opération simple comment agit le contrôle-commande. Pour les stagiaires, c’est souvent une boite noire : si je rentre telle valeur en entrée, j’aurai tel effet en sortie, mais je ne sais pas ce qui se passe dans l’intervalle.

M-PWR 1300 permet de montrer les actions qui s’enclenchent et d’expliquer pourquoi elles produisent ce résultat. Raison pour laquelle nous formons parfois des universitaires qui s’initient au contrôle-commande nucléaire.

Pratique individuelle, projection collective ou e-learning

J’utilise cet outil de simulation sur PC en pratique individuelle, pour que les stagiaires appliquent ce qu’ils ont appris, mesurent des effets, butent sur des difficultés, tentent différentes stratégies.

Mais aussi en projection vidéo pour le groupe, après la pratique individuelle, pour rejouer un scénario tout en expliquant des points-clés ; et sur site web pour de la formation à distance.

Une semaine en présentiel au lieu de deux

Cette dernière option est notamment exploitée avec EDF-UFPI, afin de former des techniciens embauchés pour encadrer des chantiers en centrale.

Par le passé, ces formations duraient deux semaines, dont une consacrée à des rappels et à de la mise à niveau. Désormais, cette phase préparatoire se déroule sur une version en ligne de M-PWR. La formation présentielle dure seulement une semaine. »

X-PWR 1300 : situations anormales, incidentelles et accidentelles

« Nous avons reconstitué et déroulé le scénario de Three Mile Island »

« X-PWR 1300 est disponible depuis la fin 2014. Je l’ai présenté lors d’un atelier avec cinq experts américains des situations accidentelles qui s’en sont appropriés l’utilisation lors d’un atelier d’échange technique.

Rejouer Three Mile Island en changeant le scénario

Pour l’occasion, j’avais reconstitué le scénario de l’accident de Three Mile Island avec les différentes pannes relevées, les informations erronées des capteurs de niveau, les difficultés d’interprétation pour les opérateurs à partir des informations disponibles en salle de commande, en particulier sur les soupapes de pressurisation etc..

Les participants ont testé ce scénario et validé son réalisme et son intérêt pédagogique. Ils ont pu le rejouer en modifiant certaines actions ; par exemple, en s’assurant du bon remplissage du  circuit primaire, ce qui aurait vraisemblablement permis à l’époque d’éviter la fusion partielle du cœur.

Pratiquer régulièrement pour entretenir les bons réflexes

De l’avis général, aucun autre outil de formation sur PC ne permet d’aller aussi loin dans le réalisme, la précision et l’interactivité. Il devient possible, sans aller sur un full scope, de confronter le stagiaire à du concret : j’ai une minute pour choisir entre l’action A et l’action B, que faire ? j’ai choisi l’action A, quels phénomènes physiques vont se produire ? si j’avais choisi l’action B, que se serait-il passé ?

Des opérateurs, des ingénieurs de sûreté, des équipes de crise peuvent travailler sur X-PWR 1300 pour pratiquer et entretenir leurs réflexes, face à des situations très rares qui ne tolèrent pas l’à peu près.

Le full scope reste indispensable pour son côté immersif. Mais un outil sur PC a l’avantage d’être accessible à tout moment. Or, c’est la régularité de l’entrainement qui garantit des comportements adaptés dans les moments de crise. »


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