Écart de fabrication chez Framatome : traitement thermique de détensionnement des soudures

Publié le 24/10/2019 à 16:20

Note d'information

Le 9 septembre 2019, EDF a informé l’ASN d’un écart concernant la fabrication d’équipements sous pression nucléaires installés dans ses réacteurs, principalement des générateurs de vapeur. Lors du traitement thermique de détensionnement (voir encadré) appliqué aux soudures réalisées pour assembler entre eux les composants de ces équipements, l’intervalle de température requis n’a pas été respecté sur l’ensemble de la zone à traiter. 

L’assemblage de composants par soudage crée des contraintes mécaniques au niveau des zones soudées. Ces contraintes, internes au matériau, viennent s’ajouter aux sollicitations auxquelles l’équipement est soumis en service. Pour réduire ces contraintes, le fabricant met en œuvre un traitement thermique de détensionnement, qui consiste à chauffer le matériau pendant plusieurs heures à une température de quelques centaines de degrés. Ce chauffage peut être réalisé dans un four sur l’ensemble de l’équipement lorsque sa dimension le permet, ou localement par l’utilisation de dispositifs chauffants tels que des résistances électriques. La température et la durée du traitement doivent être maîtrisées afin d’une part de résorber les contraintes résultant du soudage, et d’autre part de ne pas altérer les propriétés mécaniques du matériau.

Le fabricant Framatome a mis en évidence que le procédé mis en œuvre au sein de son usine de Saint-Marcel conduisait à une maîtrise insuffisante de l’homogénéité des températures sur la circonférence des soudures traitées. Dix-huit générateurs de vapeur du parc des réacteurs nucléaires en exploitation, fabriqués par Framatome et installés à partir de 2008 sont concernés. Ces équipements sont installés sur les réacteurs de Bugey 3, Fessenheim 2, Dampierre 4, Blayais 3, Blayais 4, Paluel 2 et en cours d’installation sur Gravelines 5. Sont également concernés une vingtaine d’équipements encore en cours de fabrication ou d’évaluation de leur conformité, y compris les générateurs de vapeur et le pressuriseur du réacteur EPR de Flamanville.

traitement thermique par moufles - copyright ASN

Cet écart dans les conditions de réalisation du traitement thermique de détensionnement peut entraîner des modifications des caractéristiques métallurgiques des matériaux par rapport aux hypothèses retenues dans les dossiers de conception ou une résorption insuffisante des contraintes mécaniques résultant du soudage.

L’ASN a mené deux inspections le 18 septembre, visant à s’assurer du périmètre des équipements concernés et des modalités de traitement de l’écart. Les lettres de suite sont publiées sur le site internet de l’ASN. 

EDF et Framatome ont transmis à l’ASN des justifications montrant que l’intégrité des équipements n’était pas remise en cause, qui ont été instruites par l’ASN avec l’appui technique de l’IRSN. Du fait de ses particularités, le cas d’un générateur de vapeur du réacteur 2 de la centrale de Fessenheim a fait l’objet d’une demande complémentaire de l’ASN.

Sur la base de ces éléments et après analyse, l’ASN estime que les réacteurs concernés peuvent continuer à fonctionner en l’état.

L’ASN a demandé à EDF de réaliser, lors des arrêts programmés de ces réacteurs s’échelonnant jusqu’à l’été 2020, des caractérisations des soudures concernées, notamment via des essais non destructifs et des mesures d’épaisseurs, afin de confirmer les hypothèses retenues par EDF.

Par ailleurs, EDF devra engager un programme de travail afin de caractériser de manière détaillée les opérations réalisées au moment de la fabrication et les phénomènes constatés, à partir de maquettes, pour les différentes configurations des équipements. Les conditions de conduite de ces investigations et les essais associés seront surveillés par l’ASN et ses appuis techniques.

Enfin, l’ASN a demandé au fabricant et à l’exploitant une analyse des causes de cette situation, qui résulte principalement d’une qualification inadaptée du procédé de traitement thermique préalablement à sa mise en œuvre.

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Date de la dernière mise à jour : 28/10/2019