Nucléaire : la corro­sion sous contrainte c’est quoi ?

Depuis leur décou­verte à Civaux, puis sur d’autres centrales, les fissures sur des cana­li­sa­tions ont obligé EDF à program­mer l’ins­pec­tion de l’en­semble du parc. Et donc de les mettre à l’ar­rêt, rédui­sant ainsi la produc­tion d’élec­tri­cité nucléaire.

Jacques Terra­cher, membre de la Commis­sion Locale d’In­for­ma­tion de Civaux s’est proposé de répondre aux ques­tions d’un lecteur de notre site. Nous l’en remer­cions.

Bonjour, je vais tenter de répondre en fonc­tion des infor­ma­tions dont on dispose actuel­le­ment, de source EDF-ASN-IRSN :

«  J’ai­me­rai comprendre la raison de la corro­sion de ces tuyaux inoxy­dables de sécu­rité trou­vée sur les réac­teurs français et non améri­cains.

Il s’agi­rait de corro­sion sous contrainte (CSC) : il y a deux choses qui s’ad­di­tionnent, la corro­sion (action chimique) et les contraintes (action méca­nique) pour abou­tir à la forma­tion de fissures dans l’acier inox. Il semble que les contraintes permettent à la corro­sion de péné­trer entre les grains du métal, ce qui provoque des fissures. Voir sur inter­net la litté­ra­ture sur le sujet de la « Corro­sion sous contrainte ». Les liens suivants pour toutes les expli­ca­tions et illus­tra­tions de ce phéno­mène.

http://n6a.free.fr/Support_cours/I2_M%C3%A9ca­nique/Cours_du_CETIM_(Mr_HOLTERBACH)/Cours_Corro­sion-Partie_3.pdf
https://www.3epart­ner.com/single-post/2016/07/04/la-corro­sion-sous-contrainte

https://inis.iaea.org/collec­tion/NCLCol­lec­tionS­tore/_Public/27/048/27048128.pdf?r=1&r=1   

Docu­ment EDF de 1994, très (trop) tech­nique dans lequel on lit:
« Bien que la possi­bi­lité de fissu­ra­tion sous­con­trainte de l’Al­liage 600 en eau pure à 350°C ait été mise en évidence par CORIOU dès1959 [3], et que depuis lors de nombreuses études aient été effec­tuées sur ce sujet (pour une revue, voir [4–5]), les méca­nismes mis en jeu demeurent mal connus. »

sur les réac­teurs français et non améri­cains

Les réac­teurs français sont des réac­teurs améri­cains « bricolé », modi­fiés pour produire plus de puis­sance (cf complexe de Couber­tin). Les réac­teurs français sont donc « amélio­rés », sauf quand ils sont dété­rio­rés. Il semble que le « design » français amène des contraintes que n’ont pas les premiers réac­teurs de 900 MW de type améri­cain.

Ce n’est pas la présence de bore injecté, car le système de sécu­rité est peu? Ou pas utilisé ?

Le bore est un métal. Il est présent dans les circuits primaires sous forme d’acide borique (liquide). Le PH (l’aci­dité) de la solu­tion est théo­rique­ment neutra­lisé par d’ autres produits chimiques. Il appa­rait donc que ces produits chimiques restent quand-même corro­sifs. Le chlore est égale­ment suspecté, mais de l’aveu de l’IRSN, la nature de la corro­sion reste un mystère.

Même inuti­lisé, le circuit RIS reste connecté (soudé) au circuit primaire, et par conduc­tion il en ressent la chaleur de manière inégale autour des tuyaux. La tempé­ra­ture du circuit primaire se situe entre 300 et 320 °C.

Ce serait la confi­gu­ra­tion de ces tubes d’injec­tion et leur implan­ta­tion ?

OUI, la géomé­trie des tuyaux RIS et aussi RRA aurait le défaut de favo­ri­ser des contraintes internes d’ori­gine ther­miques. Les autres contraintes méca­niques (poids, vibra­tions, séis­mes…) sont pour l’ins­tant écar­tées. Les contraintes ther­miques peuvent être induites par des montées en tempé­ra­ture et aussi par des diffé­rences de tempé­ra­ture d’un point à l’autre des tuyaux (jusqu’à 200 °C nous a-t-on dit, ce qui parait incroyable!)

Où sont ils placés et subissent-ils la radio­ac­ti­vité intense et perma­nente du cœur du réac­teur ?

La CSC se constate à proxi­mité des soudures des tuyaux d’ali­men­ta­tion de secours, donc à l’écart du bombar­de­ment neutro­nique du coeur. Peut-être que le soudage provoque aussi des contraintes ther­miques et modi­fie les quali­tés d’élas­ti­cité du métal. Cette CSC n’est pas le fait du rayon­ne­ment du combus­tible, phéno­mène connu sous le nom de « fluence » qui affecte les cuves des réac­teurs.

Ou une autre cause de corro­sion ?

La cause de la corro­sion n’est pas encore iden­ti­fiée…a­près de 63 ans de recherches achar­nées …

La nature du métal ou leur épais­seur ?

La nature réelle du métal est conforme à ce qui est attendu (contrai­re­ment au pb de la cuve de l’EPR). L’épais­seur n’a pas d’in­fluence sur la CSC.

Merci de m’éclai­rer. »

Désolé mais mon stock de bougies est épuisé.

Cordia­le­ment

Jacques Terra­cher