Fissures dans l’enveloppe du cœur de la CNM : confirmation de l’évaluation de l’IFSN

L’enveloppe du cœur de la centrale nucléaire de Mühleberg (CNM) continue de remplir ses fonctions sans mesures supplémentaires. Les nouvelles mesures des fissures sur deux soudures du manteau du cœur du réacteur confirment les évaluations de l’IFSN et prouvent que les fissures ne traversent pas la paroi et ne s’étendent pas à l’ensemble du manteau. Pour un fonctionnement à long terme, l’IFSN exige toutefois de nouvelles mesures d’optimisation.

Les fissures autour des soudures du manteau du cœur des réacteurs à eau bouillante sont un phénomène bien connu et analysé dans le monde entier. Aux Etats-Unis par exemple, 36 réacteurs sont confrontés à ce problème qui s’accentue au fur et à mesure que la durée d’exploitation augmente.

A Mühleberg, des fissures autour des soudures du manteau du cœur du réacteur ont été constatées pour la première fois en 1990. Depuis, les soudures font l’objet d’une surveillance continue et la modification des fissures est enregistrée au moyen d’une technique de contrôle visuel, d’une technique des courants de Foucault et d’une technique par ultrasons. Cela permet de saisir la longueur des fissures et d’évaluer la mécanique de rupture après chaque mesure.

Les mesures réalisées jusqu’à présent n’ont fourni qu’une information sommaire sur la profondeur des fissures. Mais pour ne pas prendre de risque, on a toujours supposé dans les calculs de mécanique de rupture sur la sécurité du manteau que les fissures traversaient la paroi, même si des indices clairs montraient que la réalité était toute autre.

Des robots à ultrasons mesurent la profondeur des fissures

De récentes recherches sont maintenant venues confirmer cette hypothèse: dans le cadre de l’arrêt pour révision de 2011, FMB a confié ces dernières semaines à des spécialistes externes l’analyse du développement des fissures dans le manteau du cœur du réacteur. On a alors recouru pour la première fois à une nouvelle méthode optimisée pour le contrôle par ultrasons. Les robots à ultrasons utilisés (figure 1) ont permis non seulement d’étendre les contrôles, mais aussi et surtout d’avoir des mesures fiables également de la profondeur.

 

 

 

 

 

 

 

 

Résultat: les fissures ne traversent définitivement pas la paroi

Avec les nouvelles mesures, les fissures s’avèrent moins profondes que ce qu’on supposait jusqu’à présent. Aucune ne traverse la paroi et aucune ne s’étend tout autour de la soudure.

L’exemple de la soudure H3 dans la figure 2 montre que la longueur de la fissure (mesure horizontale dans le diagramme) a légèrement augmenté au cours des deux années qui ont suivi la dernière mesure réalisée en 2009. Cette progression est dans le cadre des prévisions. La fissure est aussi sensiblement moins profonde que supposé. Par endroits, elle pénètre le manteau d’acier sur à peu près la moitié de son épaisseur (profondeur de fissure de 12 à 18 mm pour une épaisseur de paroi de 31 mm).

Deuxième avis de l’ASIT

A la demande de l’IFSN, l’Association suisse d’inspection technique (ASIT) a contrôlé les mesures réalisées sur le manteau du cœur du réacteur. Ses experts ont suivi sur place toutes les étapes du processus de contrôle. Les données du contrôle par ultrasons ainsi acquises ont été évaluées en toute indépendance par l’ASIT.

Conclusion de l’ASIT: «Nos résultats correspondent aux résultats de l’office d’inspection.»

En amont de la procédure de contrôle, l’organe de certification suisse ZfP de l’ASIT avait soumis le nouveau système de contrôle par ultrasons de l’office d’inspection à une preuve de performance systématique (certification) sur des masses d’essai grandeur nature avec une multitude d’erreurs d’essai plus ou moins importantes. La certification a abouti.

Lors du perfectionnement de la technique par ultrasons et de la certification qui a suivi, on a accordé une importance particulière à l’optimisation de la détermination de la profondeur des fissures.

«Les résultats des mesures du manteau du cœur du réacteur obtenus maintenant avec le système de contrôle évolué montrent que les fissures les plus profondes ne vont que jusqu’au milieu de la paroi», résume Klaus Dressler, chef de l’inspection nucléaire auprès de l’ASIT. Mais indépendamment de ces résultats de mesure, on a supposé dans l’évaluation de la mécanique de rupture du manteau du cœur du réacteur que toutes les fissures traversaient la paroi, comme on l’avait déjà fait dans les évaluations précédentes. «L’évaluation comprend ainsi des réserves de sécurité supplémentaires. »

Sécurité du manteau du cœur garantie

Les nouveaux résultats de contrôle confirment l’évaluation que les experts de l’IFSN ont donnée sur la base des mesures précédentes:

• Malgré la présence de fissures, le manteau du cœur du réacteur de la CNM remplit toujours sa fonction.
• La centrale nucléaire de Mühleberg peut à moyen terme continuer d’avoir une exploitation sûre, pour autant qu’on mesure en continu les fissures et qu’on en évalue la mécanique de rupture. Des mesures additionnelles à court terme ne sont pas nécessaires.
• La progression des fissures doit toujours faire l’objet d’une surveillance continue.

Cette évaluation de la sécurité s’applique au fonctionnement à court et à moyen terme de la CNM. Les aspects à long terme sont évalués par l’IFSN dans le cadre de l’expertise de la sécurité de l’exploitation à long terme.

L’IFSN exige une solution à long terme

Il y a quelques années, FMB a installé des sortes de  grands crochets, soit quatre tirants d’ancrage, au cas où une soudure viendrait à complètement lâcher en dépit des résultats des mesures et des calculs. Des solutions similaires sont acceptées dans plusieurs pays, notamment aussi aux Etats-Unis, qui considèrent que ce sont des mesures de réparation définitives.

La construction des tirants d’ancrage de la CNM a été évaluée en 2006 par l’IFSN avec l’aide de TÜV Nord. L’actuelle solution avec les quatre tirants d’ancrage n’a pas été acceptée pour une exploitation à long terme et l’IFSN a exigé un concept d’entretien pour le manteau du cœur du réacteur. FMB a entretemps présenté un nouveau concept sur lequel l’IFSN prendra position d’ici la fin de l’année.