Repères - N°35 / Octobre 2017 - Le magazine de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 7

FAITS ET PERSPECTIVES

Une tenaille saisit une
pièce d'essai sortie du
four de chauffe (1 250 °C)
avant forgeage à l'usine
Areva Creusot-Forge.

EN CLAIR

Anomalie sur les générateurs
de vapeur : de quoi s'agit-il ?

"Les contrôles réalisés par EDF ont montré
que les teneurs maximales en carbone des
fonds des générateurs de vapeur fabriqués
par Creusot Forge ne dépassaient pas 0,3 %
et que les justifications et mesures compensatoires garantissaient l'absence de risque de
rupture brutale", ajoute Frédérique Pichereau, experte en sûreté à l'IRSN. En juillet
2016, les 6 réacteurs concernés peuvent
redémarrer.

1 Qu'est-ce qu'une ségrégation résiduelle
de carbone ?

2 Quelles sont les zones concernées
des générateurs de vapeur ?

Lingotière

Migration
des atomes

Sortie vapeur
vers turbine

Entrée eau
alimentaire

Le forgeron japonais sur
la sellette
Fin août 2016, les mesures effectuées sur
le fond primaire du générateur de vapeur
du réacteur 1 de Tricastin (Drôme), forgé
par JCFC, révèlent un taux de carbone plus
élevé : 0,39 %. EDF doit réaliser des
contrôles sur l'ensemble des générateurs
fabriqués par le japonais et fournir des
études pour justifier leur maintien en
fonctionnement. "Des contrôles non destructifs sont effectués au moyen d'une sonde
à ultrasons. Ils confirment que les pièces ne
présentent pas de défauts ni de préfissures.
Tous les fonds primaires JCFC sont cartographiés par l'industriel pour vérifier leur
concentration en carbone", détaille Olivier
Loiseau, expert en équipements et structures. Les contrôles réalisés ne mettent pas
en évidence de teneur en carbone supérieure à 0,4 %, valeur considérée par l'exploitant dans ses études.
L'IRSN copilote une mission au Japon
pour comprendre l'origine de ces teneurs
excessives. Comme pour les fonds provenant de Creusot Forge, la ségrégation apparaît lors du refroidissement des lingots
qui servent à forger les fonds (voir infographie). "Le phénomène physique étant
connu, nous en déduisons qu'au niveau de
l'acier il n'y a pas d'évolution à craindre. De
plus, un matériau où l'on ne détecte pas de

Coulée

La fabrication d'une pièce forgée passe d'abord par la
coulée d'un lingot. Pendant le refroidissement, lors de la
solidification, certains atomes de l'acier "migrent" dans
la partie encore liquide. Ce phénomène, la diffusion, fait
varier la concentration chimique des différents éléments
dans le lingot. C'est une ségrégation majeure. À certains
endroits, la concentration en carbone est anormalement
élevée. Cela réduit la ténacité de l'acier, formé de fer, de
carbone et d'autres éléments d'alliage.

Réacteur
Pompe
primaire
Générateur
vapeur

Zone ségrégée
Entrée eau
primaire

Sortie eau
primaire

3 Quels sont les risques ?
Si les sollicitations thermohydrauliques en fonctionnement
normal ou en situation accidentelle sont trop importantes,
un éventuel défaut présent dans le fond primaire pourrait
conduire à une rupture brutale du générateur et à un rejet
de radioactivité dans l'environnement (vapeur ou eau).

4 Quelles sont les solutions mises en œuvre ?

EDF a effectué des études approfondies : mesure du taux de carbone,
nouvelles analyses de risque de rupture brutale. Il a aussi mis en place des
mesures compensatoires pour limiter les sollicitations en fonctionnement
normal ou en situation accidentelle. Il va par exemple moduler les "charges"
qui sollicitent le générateur de vapeur. Il agit sur plusieurs paramètres
comme :

La vitesse à laquelle le
réacteur va redémarrer,
pour éviter des montées en
température trop rapides.

Le gradient de
température, pour
refroidir ou réchauffer
le circuit primaire.

L'ordre de mise en service des
pompes du circuit primaire ou
du circuit secondaire, avant le
redémarrage du réacteur.

Page 7 - Repères N° 35 - octobre 2017

46 fonds primaires de générateurs de vapeur français présentaient un taux de
carbone élevé, susceptible de les fragiliser. En cause, le procédé de fabrication
de l'acier. Explications

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