Le CEA, PIPESTRESS et le RCC-MRx : au cœur de l’écriture des règles du nucléaire innovant
Comment codifier les règles de sécurité d’installations de nouvelle génération pour lesquelles il n’existe, par définition, pas de retour d’expérience de long-terme ?
Cette question revêt une importance particulière pour un organisme tel que le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA). À la fois exploitant de réacteurs de recherche et maître d’ouvrage de projets innovants, l’organisme public joue un rôle central dans l’évolution des référentiels techniques utilisés par la filière.
Parmi ces référentiels figure le RCC-MRx, un recueil de règles applicable à la conception et à la construction des équipements mécaniques des installations nucléaires avancées. Issu de la fusion de deux codes antérieurs, il couvre aujourd’hui des installations comme les réacteurs de recherche et les installations de fusion. Sa dernière édition, publiée en 2025, illustre la manière dont la codification nucléaire tente de rester à la fois prudente et ouverte à l’innovation.
Des problématiques qui nécessitent une adaptation dynamique des outils
Cette codification impose de disposer d’outils capables d’exploiter rapidement ces règles telles qu’elles sont écrites.
Dans les projets de fusion, cette question s’est posée de manière très concrète. Sur le chantier d’ITER, les Test Blanket Modules, destinés à tester la production de tritium et le comportement de matériaux de structure, sont reliés à l’extérieur de la machine par un réseau dense de tuyauteries, la « Pipe Forest ». Ces lignes doivent transporter des fluides aux propriétés extrêmes et résister à des sollicitations thermomécaniques sévères.
Or, comme le souligne Stéphane Gazzotti, ingénieur de recherche au CEA et auteur en charge du sujet :
« Aucun outil de post-traitement RCC-MRx n’existait en l’état, ce qui a amené le CEA, en collaboration avec ITER et Assystem, à développer une méthodologie spécifique d’analyse de flexibilité. »
PIPESTRESS et l’importance d’une intégration native des codes
Dans ce contexte, le CEA s’est appuyé sur PIPESTRESS, le logiciel d’analyse de tuyauteries d’Hexagon qui est devenu un standard pour la filière nucléaire française.
Utilisé depuis plus de quarante ans dans le nucléaire civil et maintenu conformément aux procédures d’assurance qualité du secteur, PIPESTRESS présente un avantage central : « À la différence d’autres outils, PIPESTRESS présente l’avantage d’intégrer nativement les codes RCC-MRx et RCC-MX en utilisant exactement les mêmes coefficients prescrits par les codes pour calculer les contraintes dans les tuyauteries », explique Stéphane Gazzotti.
Ce point est loin d’être anecdotique. Dans un environnement réglementaire exigeant, la capacité à démontrer que les calculs sont réalisés strictement selon les formules et coefficients des codes conditionne la crédibilité des études, leur traçabilité et leur acceptabilité lors des revues techniques.
Lisibilité, traçabilité et itérations rapides
Au-delà de la conformité aux codes, PIPESTRESS répond à des besoins très opérationnels rencontrés sur des réseaux complexes. Le logiciel permet de modéliser de grands ensembles de tuyauteries avec un calcul simultané de l’ensemble des lignes, ce qui facilite les itérations lors des phases de conception.
« Il permet de modéliser de grands réseaux en facilitant les itérations et le calcul simultané de tous les éléments de tuyauterie », précise encore Stéphane Gazzotti. Les géométries peuvent être importées rapidement via des macros, les tracés et les supports modifiés directement, et l’ensemble du modèle édité au format texte.
Cette éditabilité joue un rôle important dans les projets nucléaires, où chaque hypothèse doit pouvoir être relue, vérifiée et justifiée. Elle crée une continuité entre l’ingénierie, les revues internes et les échanges avec les partenaires et autorités.
Le logiciel permet également de réaliser simplement des analyses spectrales, indispensables pour traiter des sollicitations sismiques ou dynamiques, fréquentes dans les installations de fusion.
Un outil au service de l’évolution des règles
L’intérêt de PIPESTRESS ne se limite pas à l’exécution des calculs. En permettant de mettre en pratique le RCC-MRx sur des projets pionniers, il contribue indirectement à tester la robustesse du code lui-même. Les retours d’expérience issus de ces applications alimentent ensuite les réflexions sur l’évolution des règles et des données matériaux.
Dans ce processus, le CEA joue un rôle de référence, en accumulant des données issues de projets réels et d’essais de qualification. Cette contribution explique en partie pourquoi le RCC-MRx est aujourd’hui reconnu au-delà de la France, notamment dans le cadre européen des réacteurs innovants. En savoir plus sur l’etude de cas: