énergie Avenir du nucléaire civil en France et dans le monde ?

Nec temere · le 21 novembre 2022

Pour Dampierre je peux avoir l'info si les travaux sont dans les temps le week-end pro. Ça sera pas forcément très représentatifs mais ça peut être intéressant.

Modifié le 21 novembre 2022 par Nec temere

ARMEN56 · le 21 novembre 2022

Pour information la vidéo de l’audition publique au sénat relative aux problèmes de corrosion sous contrainte rencontrés sur notre parc nucléaire

J’ai essayé de retranscrire les interventions de Cédric LEWANDOWSKI (EDF) et de Bernard DOROSZCZUK ( ASN) .

http://videos.senat.fr/video.3062141_635a18e41a210.corrosions-sous-contrainte-dans-les-centrales-nucleaires---audition-publique

Cédric LEWANDOWSKI de 10’ 05’’ à 29’ 15’’ transcription au mieux

Phénomène inédit inattendu (à l’endroit où les fissurations corrosion sous contrainte CSC , des circuits auxiliaires des circuits primaires , sont apparues)

Automne 2021 lors visite décennale de Civaux 1, EDF découvre des anomalies atypiques sur des portions de tuyauterie RIS( réseau d’injection de sécurité) , réseau inactif donc à l’arrêt en fonctionnement normale , la fonction RIS est d’injecter de l’eau dans la cuve du réacteur en cas de brèche dans le circuit primaire , circuit très important pour la sécurité du réacteur . La portion de collecteur concernée est celle qui est directement connectée au circuit primaire avant la première vanne d’isolement .

En terme de dimensions cela concerne une tuyauterie de 300 mm de diamètre d’épaisseur de 3 cm sur une longueur d’une dizaine de mètre.

Lors des décennales sur l’ensemble du parc nucléaire, on effectue des contrôles pour déceler des défauts de fatigue thermique ( mécanisme d’endommagement induit par des fluctuations de température lié à la présence de tourbillons d’eau chaude . Pour rechercher ce type de défaut on effectue des contrôles par ultra sons . L’analyste des échos détermine présence de fissure dans le métal

Fin 2021 on identifie sur Civaux 1 des défauts mais qui ne correspondent pas à de la fatigue thermique . Les portions de tuyaux sont découpées pour être remplacées et expertisées au LIDEC à Chinon . Et c’est à l’issue de ces expertises labo que l’on découvre qu’il ne s’agit pas de fatigue thermique mais bien de la CSC . Fissures de taille significatives puisque 6 mm de profondeur sur toute la circonférence de la tuyauterie . Elles se sont développées à proximité des soudures et non dans la ZAT . La CSC est une fissuration progressive fondée sur un interaction avec un matériau , ici un acier inoxydable austénitique 316L , un environnement l’eau qui passe dans le tuyau , eau avec les composant chimique bore …etc et une sollicitation mécanique résiduelle de soudage ou une sollicitation inhérente au fonctionnement de ce circuit . La CSC est donc de fruit l’interactions complexes avec des paramètres.

EDF a déjà rencontré à la fin des années 90 des cas de CSC liés à des pollutions , un recensement avait été effectué sur ce cas de CSC et aucun risque n’avait été identifié sur les lignes RIS auxiliaires connectées au primaire d’où le caractère in attendu des récentes découvertes . Des cas de csc ont été identifiés en 2020 au Japon à OHI 3 en milieu primaire sur un acier de nuance proche du 316L. Les constats sur Civaux 1 conduit EDF à stopper Civaux 2 pour effectuer les mêmes contrôles pour y découvrir les mêmes défauts de csc et dans la foulée sécurité oblige ( pas débat interne ) EDF stoppe 2 autres centrales du même palier dans les Ardennes

Un autre évènement survient en parallèle sur le réacteur de Penly 1 en visite décennale une indication de CSC est relevée sur une tuyauterie d’injection d’eau RIS confirmée par une expertise labo au microscope . L’ensemble du parc nucléaire est donc concerné par un défaut générique

Réglementation est claire notamment l’arrêté du 10/11/99 , concernant la surveillance des réseaux du primaire après la découverte d’un défaut de cette nature , le maintien en service ne peut se faire qu’après une instruction technique longue et approfondie . Il est apparu à EDF que seul la réparation était à privilégier pour assurer un retour rapide des réacteurs sur le réseau . EDF a alors établie une stratégie de contrôle pour avoir un vision précise de l’état du parc en une relecture a posteriori de l’ensemble des centrales. Suite à ces travaux 7 réacteurs supplémentaires vont être mis à l’arrêt.

Les appareils de contrôles par ultra son sont adaptés à de la fatigue thermique et non à la CSC . Ils ne peuvent pas donner une idée précise de la profondeur des fissures et c’est pour cette raison qu’EDF est obligé de prélever des échantillons de tuyaux pour une analyse fine des fissures.

C’est un grand chantier d’expertise puisqu’au premier semestre 2023 ce sont 115 soudures différentes qui ont été analysées , 230 échantillons ont été expertisés avec des microscopes de haute précision .

C’est cet ensemble de travail titanesque qui a permis d’avoir une bonne compréhension relative des phénomènes fissuration et d’affirmer que la prépondérance de la

CSC ;

- est due à la géométrie des lignes de tuyauterie RIS parce qu’elles déterminent les niveaux de contraintes

- que les réacteurs de 900 Mw 32 réacteurs et les réacteurs de 1300 mw dit P4 ( 8 réacteurs sont peu ou très peu sensibles à la CSC

- que les réacteurs de 1300 Mw dit P’4 ( 12 réacteurs) et les réacteurs N4 sont sensibles ou fortement sensibles à la ccs il en ressort également que les zones sensibles à la csc sont délimitées par une soudure et au delà pas de constat de csc

Tout ces éléments combinés à les calculs de sûreté et des calculs de tenue mécanique de tuyauterie a conduit EDF a présenté à l’autorité de contrôle ASN une stratégie de contrôle et de réparation.

Au bilan , sur douze réacteurs , dix font et ont fait l’objet de réparation sur les circuits . Sur les dix chantiers

- 6 sont terminés

- 1 autre devrait se terminer courant novembre ,

- les 3 autres pour la fin de l’année .

Un point qui n’est pas de détail sur les réparations , elles sont réalisées sur des modes opératoires semblables ce ceux effectué à l’origine . Parce que ces procédés ont fait l’objet de qualification et qu’en si peu de temps il serait impossible de qualifié un autre procédé . Ce grand chantier a mobilisé plusieurs industriels dont Framatome et Westinghouse ( soudeurs venus d’Amérique du Nord . EDF aurait souhaité que les chantiers soient plus nombreux , gestion radio protection afin de minimiser la dosimétrie .

Prouesse de développement d’une nouvelle technique ultrason adapté à la CSC pour bien sonder les 3 cm de métal cet outil évitant des découpes supplémentaires .

A ce stade EDF a une compréhension assez fine du phénomène et conscient des efforts de R et D à effectuer pour décrypter ces mécanismes complexes . EDF a aussi réuni 15 experts de la métallurgie du monde entier , des documents leur ont été communiqués sous confidentialité .

Ce collège d’experts , en confirmant la bonne orientation d’EDF a établi un certain nombre de recommandations et approfondissement sur

La température du circuit

Le Taux d’oxygène

Ces experts ont émis une avis favorable sur les nouveaux types de contrôle par ultrason. Tout en soulignant le bien fondé du remplacement des tuyauterie à l’identique , certain experts ont proposé de mettre en œuvre la méthode « overlay » , solution de réparation consistant à manchonner par soudage des parties fissurées , procédé qualifié par les normes Us . EDF examine la pertinence de cette solution.

Conclusion

La sécurité demeure la priorité absolue , à aucun moment EDF à transiger avec la sécurité malgré la décision difficile de mettre à l’arrêt des centrales en plein hiver

Corolaire du point précédant , une relation de qualité avec l’ASN ; confiance dialogue et transparence irréprochable

En liaison avec l’ASN de disposer d’un état précis de la situation

Bernard DOROSZCZUK ( ASN ) de 29’41’’ à 46’08 transcription au mieux

Insistance sur 4 points

1 ) la fissuration de CSC est un problème sérieux qui a été traité sérieusement . C’est sérieux car elle comporte de réel enjeu de sûreté pouvant conduire à une brèche sur un circuit auxiliaire directement connecté au circuit primaire sans pourvoir l’isoler Une brèche de cette nature peut être considérée comme une situation accidentelle avec des dommages à l’installation et une perte du réacteur potentiellement durable .éventuellement avec des rejets modérés à l’extérieur . Il ne faut absolument pas minimiser l’impact d’un tel événement .cette csc est générique puisque constatée sur les 4 réacteurs du palier N4 et les 12 réacteurs du palier P’4 .

Les fissures constatées ne sont pas négligeables, elles sont évolutives et peuvent atteindre le 1/4 de l’épaisseur avec peu de marge par rapport à la taille du défaut critique pouvant entraîner une rupture de la canalisation en cas de déclenche d’injection d’eau du circuit RIS

La CSC est difficile à détecté car la fissuration n’est pas droite comme celle d’une fissure de fatigue . Sa progression est en ligne brisée en suivant le joint du métal . Les outils de contrôle n’étaient pas adaptés à la CSC d’où difficulté de caractériser la taille des fissures

La CSC est un sujet difficile à traiter et dans ce cas d’espèce inattendue vu le type de matériau utilisé et inédite dans cette ampleur sur la totalité du parc mondial . EDF ne pouvait donc bénéficier d’aucun retex pouvant accélérer le traitement de ce phénomène

C’est un sujet difficile à traiter car nécessitant des interventions en milieu dosant ; protection. et intervention limitée dans le temps

2 EDF a déployé un plan d’investigation conséquent très rapidement en posant plan stratégique de contrôle et réparation. Stratégie approuvée par l’ASN fin juillet . Le premier semestre 2021 a été consacré à un plan d’investigation basé sur des découpes , des expertises et des justifications de sûreté a permis de dégager une vue plus complète sur l’état du parc . Ce plan d’investigation était indispensable pour comprendre le phénomène et d’identifier les zones des réacteurs les plus concernées . Plan d’investigation jugé pertinent par l’ASN, à permis d’identifier les géométries des tuyauteries concernées et les contraintes thermomécaniques comme étant les principaux facteurs d’influence des fissures .

Les soudures avec forte énergie de soudage et sans arasage constituent également un facteur aggravant du développement des fissures de CSC.

Les soudures liées aux réparation doivent être particulièrement soignées pour éviter l’apparition de nouvelles fissures CSC .

On a donc 16 réacteurs ( 12 P’4 et 4N4 ) :

- 7 de ces réacteurs étaient couverts par le plan d’investigation d’EDF ( découpes analyses des causes …etc )

- 3 sont encours de contrôle

- et 6 réacteurs restent encore à examiner d’ici mi 2023 au plus tard .

Les contrôles seront effectué avec un nouveau procédé non destructif par ultrason , encore non qualifié ,et il se pourrait alors pouvoir découvrir des fissures plus importantes que celles observées lors des découpes . Il faut rester prudent sur la disponibilité d’une filière industrielle déjà sous tension ; contrôleurs , tuyauteurs soudeurs , il convient donc de renforcer ces capacités industrielles pour faire face à l’ampleur des travaux en perspective.

Au moment de la construction des soudures de réparation ont été effectuées , ces soudures induisent des champs de contrainte pouvant favoriser l’apparition de fissures plus rapides de CSC . Toute ces soudures cartographiées devront être expertisées par la nouvelles technique de contrôle . A l’issue de ces contrôles l’ASN donnera son avis ,

D’ici fin 2025 , engagement calendaire d’EDF tous les réacteurs ( 32 au total ) y compris ceux de 900 mw peu touchés devront être contrôlés.

3 vu le caractère inédit et les enjeux de sûreté la CSC nécessite un besoin de transparence et de partage du retour d’expérience vis à vis du public dont l’ANCCLI (Association Nationale des Comités et Commissions Locales d’Information) et CLI (Commissions Locales d’Information)

L’ASN a effectuer 38 inspections sur ce sujet et suit de très près les opérations sur les chantiers . L’ASN a mis en ligne sur son site internet un dossier csc consultable,