Thread by @buchebuche561

☢️EPR Flamanville alias FA3 :

Pourquoi 8 soudures revêtent une si grande importance ?

Qu'est ce que ce "Groupe d'experts" a dit ?

"Exclusion de rupture" ?

Pourquoi cet article de libération parle de "Risque critique de sûreté" ?

Eléments de réponse :

liberation.fr/france/2019/04…

Précisons d"emblée que ce thread n'a pas pour objectif de minimiser ce qui se passe sur de chantier de FA3, mais bien d'apporter des éléments de contexte techniques qui me paraissent intéressants.

Let's thread ! #nucléaire

Le plan sera le suivant :

🔹Explications sur les "lignes VVP"
🔹Explications sur l'accident "RTV"
🔹Retour d'expérience sur ce type d'accident
🔹Explication "Exclusion de rupture"
🔹Retour sur les écrits des experts du groupe

➡ Mais qu'est ce que sont les lignes "VVP" ?

Encore un acronyme barbare qui sert à désigner la partie de tuyauterie dans laquelle la vapeur issue des générateurs de vapeur (GV) est conduite vers la turbine.

Petit rappel :

"V" pour circuit Vapeur
"VP" pour Vapeur Principal
"VVP" --> Circuit vapeur principal

On parle de ligne VVP.

Focus donc sur comment est faite cette fameuse ligne qui sort des GV :

On sort donc des GV, pour traverser la "casemate GV" (orange), puis la 1ère enceinte, l'espace entre-enceintes dans un fourreau (blanc), puis la 2nde enceinte, on passe à coté des soupapes de protection, du VDA, pour passer à travers la vanne d'isolement

Et donc en 3D ça donne :

➡Bon alors pourquoi ce morceau de tuyauterie est si important ?

Si ça casse c'est ce qu'on appelle une "Rupture de Tuyauterie Vapeur" abrégé "RTV".

Les conséquences de cette rupture sont très spécifiques et en particulier si cette rupture se produit à l'intérieur de l'enceinte

On peut résumer les phases de l'accident comme suit :

1️⃣Apparition d’une brèche dans une ligne de vapeur du circuit
secondaire du réacteur
2️⃣Echappement de la vapeur par cette brèche, ce qui provoque une
dépressurisation importante du GV,

3️⃣Ainsi qu’un refroidissement du fluide secondaire, qui entraîne un refroidissement de l’eau du circuit primaire

4️⃣Une baisse de la température de l’eau primaire qui entraîne, par
effet modérateur (↘️T° = ↗️nb réaction de fission)

5️⃣Une excursion de la réactivité du cœur, qui peut devenir sur-critique (↗️nb neutrons par excès de fissions) et conduire à une excursion de puissance

Dans ce cas, on peut être confronté au risque de perte d’intégrité de la première barrière (gaines des crayons combustibles).

6️⃣Si la rupture a lieu dans l'enceinte, la vapeur va faire monter la pression dans l'enceinte.

Rappels sur l'enceinte ici :

https://twitter.com/Kako_line/status/1107376148789510144

Merci à @IRSNFrance pour ces schémas que vous pourrez retrouver ici :

irsn.fr/fr/larecherche…

Mais du coup puisqu'on sait ce qui va se passer ... on laisse faire ?

Bien sûr que non : les installations ont des parades qui permettent d'assurer la prévention et la mitigation de ce genre d’événement ... L'EPR ne fait pas exception !

Citons :

🔹le limiteur de débit vapeur au sommet du GV
🔹l’arrêt automatique du réacteur déclenché par de nombreux signaux comme une pression basse dans un GV
🔹l'injection de sécurité qui injecte du bore pour contrer l'excursion de puissance
🔹isolement automatique du GV (MSIV)

🔹injection de bore supplémentaire par le système de borication de secours (RBS sur EPR)
🔹l'aspersion enceinte si la pression devient trop importante
🔹et d'autres ... sans oublier les actions des opérateurs ...

Ces quelques exemples participent à la mitigation de l'accident

⚠️Le problème sur les soudures de FA3 porte sur l'aspect prévention puisqu'une partie de la démonstration de robustesse des tuyauteries ne semble pas satisfaisante.

En revanche, dire que l'installation est dépourvu de parades est faux ...

➡Mais est ce que c'est déjà arrivé ?

A ma connaissance une rupture de tuyauterie à cet endroit ne s'est jamais produite dans le monde.

En revanche, des incidents/accidents analogues, oui.

Citons (à ma connaissance) :

🔹blocage en position ouverte d'une soupape/vanne sur la ligne vapeur sur les centrales de North Anna, Fessenheim (1980), Civaux (2003), Cattenom (2015)
🔹en rupture de tuyauterie secondaire, je ne connais que celui de Mihama 3 (2004)

asn.fr/Controler/Actu…

asn.fr/Controler/Actu…

irsn.fr/FR/Actualites_…

➡Revenons sur le terme "Exclusion de rupture"

Les lignes VVP sont conçues (ou devait) selon le concept d'exclusion de rupture dans la zone s'étendant de la sortie du GV jusqu'au point fixe en aval des vannes d'isolement.

Cela signifie que la défaillance complète et brutale d'une ligne VVP est éliminée de façon déterministe comme hypothèse de conception des composants et des structures alentours.

Il faut savoir que ce concept existe depuis les premiers réacteurs REP commerciaux, américains donc.

Il a été appliqué aux gros composants primaires (RCP) : cuve, enveloppes des GV, GMPP, pressuriseur ...

Cette démarche repose sur :
🔹Absence de défauts, haute qualité, choix de procédé de fabrication
🔹Matériau tolérant aux défauts : choix de matériau ductile + tenace
🔹Limiter les concentrations de contrainte
🔹Contrôle de l’absence de défauts : redondants et poussés

Mais aussi la vérification de la stabilité d’un éventuel défaut

Pour le circuit primaire, comment fait-on pour justifier les tailles de brèches postulées dans les démonstrations (hors doublement débattue):

🔹Mise en place de dispositifs anti-débattement (Parc EDF, France)
🔹Exclusion de rupture (Allemagne, EPR)
🔹Fuite avant rupture (USA)

Est ce que vous devinez d'où vient l'idée de l'exclusion de rupture pour les lignes VVP ?

Mais comment faisait on, en France, avant l'EPR ?

➡ On a le "Tronçon renforcé" ou "superpipe" sur le parc :

🔹Longueur réduite autant que possible : de la traversée d’enceinte ➡️ premier point fixe après la vanne d’isolement
🔹RCC-M niv2
🔹Minimisation des concentrations de contrainte
🔹Limitation des contraintes

et pour les soudures :

🔹Aucune soudure en face externe (sauf si contrôle à 100% possible)
🔹Nombre de soudures longitudinales ou circulaires limitées
🔹Contrôle renforcé des soudures

Principes retenus pour l’EPR :
🔹Longueur augmentée par rapport au parc : Sortie du GV ➡️ premier point fixe après la vanne d’isolement
🔹RCC-M niveau 1
🔹Tracé optimisé des lignes de tuyauterie et optimisation des supportages
🔹Choix de matériaux, qualité de fabrication

🔹Mesures prises afin d’éviter qu’une ligne VVP ne soit endommagée par la ruine d’une autre tuyauterie (rupture postulée)

et pour les soudures :

🔹Limitation du nombre de soudures + grandes exigences

Si on traduit :

Les lignes VVP sont bien mieux conçues + soumises à bien plus d'exigences à la conception que ce qui avait été fait pour le parc.

De plus, les connaissances en terme de comportement des matériaux ont bcp évoluées et oint été utilisées dans leur conception !

Le hic dans l'affaire qui nous occupe c'est la réalisation différente de l'attendu ... 😏

Mémo ici :

hctisn.fr/IMG/pdf/Presen… …

Retenons que l’exclusion de rupture :
🔹Est une démarche historique de la conception des REP
🔹D’abord pour gros composants du RCP, selon certains principes en matière de conception/fabrication/contrôles
🔹Étendue aux tuyauteries par la suite avec des dispositions complémentaires

➡Mais qu'est ce qu'ont dit les experts ?

L’ASN a réuni les 9 et 10 avril 2019 son Groupe permanent d’experts pour évaluer les stratégies proposées par EDF pour remédier à la situation.
asn.fr/Informer/Actua…

C'est sur cette page que l'ASN déclare :

"EDF devait réparer ces 8 soudures pour les mettre en conformité, ou renoncer à la démarche d’exclusion de rupture les concernant en apportant des modifications au réacteur permettant de prendre en compte de telles ruptures dans sa démo"

Ceci a été repris en cœur par tous, et pour cause ça parait sans équivoque ...

Et pourtant, cette phrase n’apparaît pas dans les conclusions/recommandations des différents documents ...

Et je ne comprends pas pourquoi ... ❓🤷🏼‍♂️❓

Reprenons les stratégies de correction présentées par EDF devant le Groupe permanent d’experts de l'ASN :

1️⃣Réparation
2️⃣Renonciation à la démarche d’exclusion de rupture
3️⃣Maintien en l’état avec justifications

Le rapporteur du rapport de l'ASN déclare :

Et la conclusion en image.

Moi je comprends qu'à ce stade seule l'option 2️⃣Renonciation à la démarche d’exclusion de rupture est écartée ...

Je ne retrouve pas : "EDF doit réparer ces 8 soudures"

Et donc je ne comprends pas la déclaration sur le site de l'ASN ...

Si on regarde les recommandations du groupe permanent : idem

Alors avant de hurler au complot, on trouve bien dans le corps de texte :

"Le Groupe permanent considère qu’EDF, à défaut de renoncer à tout ou partie de l’exclusion de rupture, doit procéder à la remise en conformité de ces traversées."

IRSN dans sa conclusion : idem

Mais non repris dans les recommandations :

Toutefois, le site de l'ASN laisse peut de marge d'interprétation quant à la décision qu'elle rendra, visiblement après la réunion du 6 juin 2019 ...

Voilà j'espère que ces quelques éléments vous permettront d'y voir plus clair vis à vis des déclarations des uns et des autres, passées et à venir.

Début ici :

https://twitter.com/buchebuche561/status/1117221256267485187

Cette interrogation a été levée avec les compléments de @YvesMarignac, membre du groupe permanent :

https://twitter.com/YvesMarignac/status/1117488212560293888?s=19