Sfetcu, Nicolae, « La construction de l’usine d’eau lourde Drobeta Turnu Severin », dans MultiMedia (13 juin 2023), MultiMedia Publishing, DOI : 10.13140/RG.2.2.34787.53289, https://www.telework.ro/fr/la-construction-de-lusine-deau-lourde-drobeta-turnu-severin/

Construction of the Drobeta Turnu Severin heavy water plant

Abstract

The heavy water plant was established under the name of Combinatul Chimic Drobeta, by Decree 400/16.11.1979, under the Inorganic Products Industrial Center (CIPA) Râmnicu Vâlcea. The thermo-electric plant for supplying the heavy water factory with steam was decided to be located in Halânga village, three kilometers from the factory. The process water required for the factory was brought from the Danube, and the hydrogen sulphide used in the process was produced in the plant, through a specific technology, and then compressed, liquefied and stored in special tanks. The works on the heavy water factory at Drobeta Turnu Severin started in 1979, based on a derogatory HCM. The equipment for the heavy water plant was purchased through the Industrial Center for Chemical and Refinery Equipment (CIUTCR). All equipment and facilities that transported hydrogen sulphide had to meet strict quality assurance conditions.

Keywords : heavy water, heavy water plant, Drobeta Turnu Severin, construction

Résumé

L’usine d’eau lourde a été créée sous le nom de Combinatul Chimic Drobeta, par le décret 400/16.11.1979, sous le Centre industriel des produits inorganiques (CIPA) Râmnicu Vâlcea. Il a été décidé que la centrale thermoélectrique destinée à alimenter en vapeur l’usine d’eau lourde serait située dans le village de Halânga, à trois kilomètres de l’usine. L’eau de traitement nécessaire à l’usine a été amenée du Danube et le sulfure d’hydrogène utilisé dans le processus a été produit dans l’usine, grâce à une technologie spécifique, puis comprimé, liquéfié et stocké dans des réservoirs spéciaux. Les travaux de l’usine d’eau lourde de Drobeta Turnu Severin ont débuté en 1979, sur la base d’un HCM dérogatoire. L’équipement de l’usine d’eau lourde a été acheté par l’intermédiaire du Centre industriel d’équipements chimiques et de raffinage (CIUTCR). Tous les équipements et installations transportant du sulfure d’hydrogène devaient répondre à des conditions d’assurance qualité strictes.

Mots clés : eau lourde, usine d’eau lourde, Drobeta Turnu Severin, construction

La construction de l’usine d’eau lourde Drobeta Turnu Severin

Nicolae Sfetcu[1]

nicolae@sfetcu.com

[1] Chercheur – Académie Roumaine – Comité Roumain d’Histoire et de Philosophie des Sciences et Techniques (CRIFST), Division Histoire des Sciences (DIS)

L’emplacement de l’usine d’eau lourde a été initialement pensé à Malaia dans la vallée du Lotru, la rivière Lotru étant considérée comme très pure. Après avoir vérifié cet emplacement, Turtureanu a conclu qu’une zone bien ventilée est nécessaire et, sur la base de la norme canadienne IAEA-SM-188.4 sur les moyens par lesquels une usine est intégrée dans une communauté canadienne, développée par la Commission de contrôle de l’énergie atomique du Canada, qui mentionnait les conditions particulières d’implantation des usines d’eau lourde (faible densité de population, conditions géographiques et météorologiques particulières, etc.). Une deuxième zone près de Francești, également dans le comté de Vâlcea, a été envisagée, puis une zone à Bărăgan. Mircea Turtureanu a proposé l’emplacement à Cernavodă mais, bien qu’approuvé par le décret no. 419/25 octobre 1978, il a finalement été décidé de construire l’usine près de la centrale hydroélectrique Portes de Fer 2. Après une proposition pour l’emplacement exact à Rogova dans le comté de Mehedinți, et une autre à Cerneți, à la périphérie de Drobeta Turnu Severin, l’emplacement final a été décidé à Răscolești, à env. 6 kilomètres de Drobeta Turnu Severin. (Turtureanu 2016)

L’usine d’eau lourde a été créée sous le nom de Combinatul Chimic Drobeta (usine chimique Drobeta), par le décret 400/16.11.1979, sous le Centre industriel des produits inorganiques (CIPA) Râmnicu Vâlcea. Il a été décidé que la centrale thermoélectrique destinée à alimenter en vapeur l’usine d’eau lourde serait située dans le village de Halânga, à trois kilomètres de l’usine.

Plus tard, le nom de l’usine a été changé au fil du temps en Regia Autonomă ROMAG (jusqu’en 1992), ROMAG (jusqu’en 1998) et ROMAG Prod (jusqu’en 2015, date de sa fermeture).

L’eau de traitement nécessaire à l’usine a été amenée du Danube, avec une teneur d’env. 144 ppm D₂, étant soumis à un processus de traitement de purification avant d’être utilisé. Le sulfure d’hydrogène utilisé dans le procédé, puisqu’il n’est pas consommé au cours du procédé (il circule en boucle fermée, ayant plutôt le rôle de « porteur », prélevant l’hydrogène léger (protium) de l’eau et lui apportant du deutérium), a été produit dans l’usine, grâce à une technologie spécifique, étant ensuite comprimé, liquéfié et stocké dans des réservoirs spéciaux.

Schéma du module de séparation isotopique selon le brevet 74088/1980

1 = absorbeur, 2, 2′ = tours froides, 3, 3′ = déshumidificateur, 4, 4′ = tours chaudes, 5, 5′ = humidificateur, 6 – striper, 7, 7′ = récupération de chaleur, 8, 8 ‘, 11 = refroidisseur, 9, 9′ = réchauffeur, 10, 10’ = compresseur, 12 = distillation, 13 = stockage du produit fini _______ = H2O, _ _ _ _ _ = H2S

Source: (Turtureanu 2016)

L’eau a été enrichie en deutérium en deux étapes : par échange isotopique, et enfin par distillation. Quatre lignes de fabrication (modules) étaient prévues pour l’échange isotopique, qui devaient fonctionner en parallèle. Chaque module comprenait quatre ensembles de tours (bithermes), chacun avec une tour chaude et une tour froide, les trois premiers utilisant un acier spécial G52/28 avec des diamètres supérieurs à 5,3 m et une hauteur de 60 m formant l’étage 1, et le quatrième ensemble (Etage 2) ; qui prélevait l’eau enrichie du 1er étage ; constitué d’une tour chaude et d’une tour froide d’un diamètre de 2,8 m et d’une hauteur de 80 m. Les tours de distillation contenaient une garniture de bronze phosphoreux fabriquée à Uzina G. Le produit final était stocké dans des fûts spéciaux sous un coussin d’azote. (Turtureanu 2016)

Tous les équipements ont été fabriqués dans le pays, dans les meilleures et les plus performantes usines spécialisées.

L’eau lourde à usage nucléaire doit avoir une concentration de min. 99,75 D₂O. Lors de l’exploitation de l’usine d’eau lourde, il a été constaté qu’il y avait un surdimensionnement de l’usine de distillation qui permettait d’obtenir une eau lourde plus concentrée que nécessaire (eau super lourde). Aussi, lors de la production d’eau lourde, un produit secondaire a été obtenu, de l’eau appauvrie en deutérium, avec des valeurs du pourcentage de deutérium bien inférieures à celles de l’eau normale, avec des utilisations dans le domaine de la santé. (Turtureanu 2016)

La construction

Les travaux de l’usine d’eau lourde de Drobeta Turnu Severin, subordonnée au MICh (Ministère de l’Industrie Chimique), ont commencé en 1979, sur la base d’un HCM dérogatoire. (Glodeanu 2007)

L’équipement de l’usine d’eau lourde a été acheté par l’intermédiaire du Centre industriel d’équipements chimiques et de raffinage (CIUTCR). Les principaux fournisseurs étaient : (Turtureanu 2016)

Întreprinderea de Mașini Grele Bucarest (IMGB) : sections de tours en acier G52/28 de Combinatul Siderurgic Galați développées dans les années 80 à l’Uzina de Oțel Galați sur la base de la norme technique nationale NTR 440/83, installées par le Trustul de Montaj Utilaj Chimic (TMUCB) et des compresseurs centrifuges pour la recirculation du sulfure d’hydrogène (ICSITEE Bucarest) ;
Uzina Grivița Roșie à Bucarest : les tours d’échange isotopique du 2e étage et une partie des échangeurs de chaleur ;
IUC Ploiești : une partie des échangeurs de chaleur de l’usine d’échange isotopique, les plaques des tours d’échange isotopique et tous les équipements de l’usine de distillation ;
Entreprise 23 août Bucarest : compresseurs à pistons pour sulfure d’hydrogène conçus par ICSIT FAUR Bucarest, réservoirs sphériques pour air et propane et groupes diesel pour installations d’échange isotopique, tous conçus dans le propre centre de conception de l’usine ;
Usine de pompes Aversa Bucarest : pompes spéciales pour eau sulfhydrique conçues par le centre de conception de l’usine (concepteur CCITPV Bucarest) ;
Întreprinderea de Utilaj Petrolier Târgovişte : équipements spéciaux de l’installation d’échange ;
Electroputere Craiova : groupe Diesel ;
Unio Satu Mare : joints spirométalliques ;
Uzina G : charges en bronze phosphoreux pour tours de distillation

Autres fournisseurs : (Nică 2016)

IAIFO Zalău : agencements ;
IMF Odorheiul Secuiesc : robinets spéciaux ;
Întreprinderea Mecanică Fină Sinaia : mécanismes Norton, réducteurs ;
Entreprise 1 Mai Ploiesti;
Usine de tuyaux Republica Bucarest ;

Les travaux de montage, avec Trustul de Construcții Industriale (TCInd) Bucarest (sites TCInd Craiova et TCInd Drobeta Turnu Severin) comme entrepreneur général, ont été exécutés par: (Turtureanu 2016)

Trustul de Montaj Utilaj Chimic (TMUCB) Bucarest à travers des succursales à Pitesti, Bacău, Craiova, Arad et Iași : installation d’équipements et de canalisations ;
IAMSAT Bucarest à travers le chantier Turnu Severin : travaux d’automatisation ;
TIEA Bucarest : installations électriques ;
TIAB Bucarest : installations électriques à haute tension ;
TLSIT Bucarest : isolation thermique et étanchéité.

Autres entreprises de construction-assemblage : (Nică 2016)

Teleconstrucţia Bucarest (chantier Drobeta Turnu Severin) : installations à courant faible ;
Hidroconstrucția Drobeta Turnu Severin.
TCMRIC (Trustul de Construcții Montaj şi Reparații în Industria Chimică) Bucarest.

Étant donné que tous les équipements et installations qui transportaient du sulfure d’hydrogène devaient se conformer à des conditions strictes d’assurance qualité, l’IITPIC a élaboré son propre manuel d’assurance qualité et son manuel de normes générales d’assurance qualité sur la base desquels toutes les entreprises devaient élaborer leurs propres manuels d’assurance qualité, avec exécution procédures et points de contrôle et d’essais obligatoires en présence de représentants du bénéficiaire (future usine d’eau lourde). L’expérience du système d’assurance qualité acquise pour la centrale à eau lourde a aidé les usines d’équipements et les constructeurs lorsqu’ils sont passés à l’exécution d’équipements nucléaires et à la construction de la centrale nucléaire de Cernavodă. Dans l’ensemble, l’introduction du système d’assurance qualité a conduit à une discipline technologique sans précédent et à l’augmentation qualitative du niveau d’exécution dans l’industrie roumaine, devenant ainsi compétitive sur le marché international.

Lors de la construction de l’usine d’eau lourde, il a été décidé au niveau national de doubler le nombre de réacteurs de type CANDU, nécessitant le double de la quantité d’eau lourde. Par conséquent, il était prévu d’agrandir l’usine à partir de son stade de conception actuel (étape 1) avec une nouvelle usine attenante (étape 2). La conception était la même et certaines unités (telles que les hangars, une partie des installations, etc.) devaient être partagées. Les commandes pour l’étape 2 ont cependant commencé, considérées par les concepteurs comme une grosse erreur. (Turtureanu 2016)

En 1979, par le décret 400/16.11.1979, il a été décidé de créer l’usine chimique « Drobeta » pour la production d’eau lourde, située dans le village de Răscolești. Le M.E.E., en tant que titulaire du plan, assurera, jusqu’au 30 juin 1982, les besoins en vapeur et en électricité et détournera les lignes à haute tension jusqu’au 30 mars 1980. (Fako et al. 2019)

Les premiers employés de l’usine étaient huit personnes, dirigées par le premier directeur, le chimiste Gheorghe Florea. Les fondations des tours d’échange isotopique, les ouvrages d’adduction d’eau du Danube ont commencé à être coulés. (Nică 2016)

Au printemps 1983, les essais de l’installation ont commencé et les tests de qualité de l’eau de procédé ont été achevés.

Les travaux de construction-montage ont commencé début 1985.

En 1986 CET Halânga peut fournir de la vapeur. Il est décidé d’étendre l’étape 2 avec trois modules d’échange isotopique.

En mai 1987, la première pyritisation commence dans le premier module pour la protection de l’acier au carbone contre l’attaque corrosive du sulfure d’hydrogène, en formant une couche micron de pyrite en surface, la terminant à l’automne de la même année.

En septembre 1987, le premier chargement avec du sulfure d’hydrogène est effectué au module 1.

Bibliographie

Fako, Raluca, Virgil Ionescu, Adriana Oltenu, et Sorin Meglea. 2019. « Heavy Water Production in Romania: Twilight of an Industry & Dawn of New Perspectives ». EMERG 15 (12): 19‑25. https://emerg.ro/files/heavy-water-production-in-romania-twilight-of-an-industry-dawn-of-new-perspectives/.
Glodeanu, Florian. 2007. « De La Atom La Kilowat În România ». https://www.academia.edu/16656571/DE_LA_ATOM_LA_KIILOWAT_in_ROMANIIA.
Nică, Marcel. 2016. Apa grea – Drobeta. Tipo Radical.
Turtureanu, Mircea. 2016. Istoria proiectului „Apa grea – România”. Editura AGIR. http://www.edituraagir.ro/carte+istoria_proiectului_apa_grea_-_romania_341.html.

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