Le 18 février 2008, un tube d'un Un générateur de vapeur est un échangeur thermique entre l'eau du circuit primaire, portée à haute température (320 °C) et à pression élevée (155 bars) dans le cœur du réacteur, et l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur et alimente la turbine. Chaque générateur de vapeur contient plusieurs milliers de tubes qui permettent les échanges de chaleur entre l'eau du circuit primaire et l'eau des circuits secondaires pour la production de la vapeur alimentant la turbine.générateur de vapeur du réacteur n°2 de la Ensemble d'unités de production d'énergie électrique qui utilisent la chaleur dégagée par la fission de l'atome dans un réacteur. Son principe de fonctionnement est identique à celui des centrales thermiques classiques. Seul le combustible utilisé et la technologie mise en œuvre sont spécifiques. Il existe différents types de centrales thermiques nucléaires en France. A uranium naturel/graphite gaz (déclassées), à eau ordinaire (ou légère), à eau lourde (déclassée), à neutrons rapides. Les centrales à eau ordinaire sont les plus répandues dans le monde, en particulier celles qui utilisent la filière à eau pressurisée (en abrégé REP : réacteur à eau pressurisée ou PWR : pressurized water reactor).centrale nucléaire de Fessenheim s'est fissuré à la suite d'une « anomalie de supportage », conduisant à une fuite du Le circuit primaire est un circuit fermé, contenant de l’eau sous pression. Cette eau s'échauffe dans la cuve du réacteur au contact des éléments combustibles. Dans les générateurs de vapeur, elle cède la chaleur acquise à l'eau du circuit secondaire pour produire la vapeur destinée à entrainer le groupe turboalternateur. L'eau du circuit primaire est mise en mouvement par trois pompes dites "pompes primaires". Plusieurs circuits hydrauliques annexes sont branchés sur le circuit primaire principal ; ces circuits sont munis de vannes manœuvrables à partir de la salle de commande. Un programme d'essais périodiques est destiné à s'assurer du bon fonctionnement de ces vannes. Le circuit primaire permet de refroidir le combustible contenu dans la cuve du réacteur en cédant sa chaleur par l’intermédiaire des générateurs de vapeur lorsqu’il produit de l’électricité ou par l’intermédiaire du circuit de refroidissement à l’arrêt lorsqu’il est en cours de redémarrage après rechargement en combustible. La température du circuit primaire principal est encadrée par des limites afin de garantir le maintien dans un état sûr des installations en cas d’accident.circuit primaire vers le Circuit fermé dans lequel la vapeur produite dans le générateur de vapeur est conduite à la turbine, qui transforme son énergie en énergie mécanique. Il comprend : la partie secondaire des générateurs de vapeur, la turbine, le condenseur, les systèmes d'extraction et de réchauffage de l'eau condensée jusqu'au retour au générateur de vapeur, ainsi que les tuyauteries associées.circuit secondaire. Cet événement a été classé au niveau 0 sur l'échelle internationale International Nuclear Event Scale (échelle internationale de gravité des incidents ou accidents nucléaires)INES ¹.

L'ASN a demandé à EDF, par lettre du 24 avril 2008, de poursuivre ses investigations afin d'identifier précisément les causes de la fissuration du tube concerné. Par mesure préventive, l'ASN a également demandé à EDF de procéder, avant le 30 septembre 2008, au bouchage de l'ensemble des tubes de Un générateur de vapeur est un échangeur thermique entre l'eau du circuit primaire, portée à haute température (320 °C) et à pression élevée (155 bars) dans le cœur du réacteur, et l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur et alimente la turbine. Chaque générateur de vapeur contient plusieurs milliers de tubes qui permettent les échanges de chaleur entre l'eau du circuit primaire et l'eau des circuits secondaires pour la production de la vapeur alimentant la turbine.générateur de vapeur en anomalie de supportage du parc des centrales nucléaires français.

A ce jour, EDF a entrepris le bouchage d'environ 2500 tubes pour lesquels cette opération présentait le caractère le plus urgent. EDF a également proposé des mesures compensatoires satisfaisantes sur les réacteurs de 900 MWe, en baissant notamment la puissance de certains réacteurs.

L'ASN considère que les mesures nécessaires à court terme ont été prises par EDF. Cependant, elle estime que la stratégie à long terme de traitement du phénomène de La fatigue vibratoire des tubes des générateurs de vapeur pouvant entrainer leur fissure et par conséquent une fuite entre le circuit primaire et le circuit secondaire, EDF a élaboré, à la demande de l’ASN, une stratégie de traitement fondée sur le bouchage préventif de certains tubes.fatigue vibratoire présentée par EDF reste encore insuffisamment étayée.

En conséquence l'ASN a demandé à EDF de lui proposer une nouvelle stratégie intégrant les mesures envisagées pour réduire, sur les tubes en anomalie de supportage maintenus en service, le risque d'instabilité vibratoire. Les investigations porteront en particulier sur les moyens pouvant être mis en oeuvre pour détecter les facteurs aggravants connus, dont l'encastrement, et renforcer la surveillance des tubes en anomalie de supportage ainsi que sur la révision de certaines études de sensibilité.

1. Instabilité vibratoire des tubes de Un générateur de vapeur est un échangeur thermique entre l'eau du circuit primaire, portée à haute température (320 °C) et à pression élevée (155 bars) dans le cœur du réacteur, et l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur et alimente la turbine. Chaque générateur de vapeur contient plusieurs milliers de tubes qui permettent les échanges de chaleur entre l'eau du circuit primaire et l'eau des circuits secondaires pour la production de la vapeur alimentant la turbine.générateur de vapeur

Un Un générateur de vapeur est un échangeur thermique entre l'eau du circuit primaire, portée à haute température (320 °C) et à pression élevée (155 bars) dans le cœur du réacteur, et l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur et alimente la turbine. Chaque générateur de vapeur contient plusieurs milliers de tubes qui permettent les échanges de chaleur entre l'eau du circuit primaire et l'eau des circuits secondaires pour la production de la vapeur alimentant la turbine.générateur de vapeur est un échangeur thermique qui utilise l'énergie du Le circuit primaire est un circuit fermé, contenant de l’eau sous pression. Cette eau s'échauffe dans la cuve du réacteur au contact des éléments combustibles. Dans les générateurs de vapeur, elle cède la chaleur acquise à l'eau du circuit secondaire pour produire la vapeur destinée à entrainer le groupe turboalternateur. L'eau du circuit primaire est mise en mouvement par trois pompes dites "pompes primaires". Plusieurs circuits hydrauliques annexes sont branchés sur le circuit primaire principal ; ces circuits sont munis de vannes manœuvrables à partir de la salle de commande. Un programme d'essais périodiques est destiné à s'assurer du bon fonctionnement de ces vannes. Le circuit primaire permet de refroidir le combustible contenu dans la cuve du réacteur en cédant sa chaleur par l’intermédiaire des générateurs de vapeur lorsqu’il produit de l’électricité ou par l’intermédiaire du circuit de refroidissement à l’arrêt lorsqu’il est en cours de redémarrage après rechargement en combustible. La température du circuit primaire principal est encadrée par des limites afin de garantir le maintien dans un état sûr des installations en cas d’accident.circuit primaire pour transformer l'eau du Circuit fermé dans lequel la vapeur produite dans le générateur de vapeur est conduite à la turbine, qui transforme son énergie en énergie mécanique. Il comprend : la partie secondaire des générateurs de vapeur, la turbine, le condenseur, les systèmes d'extraction et de réchauffage de l'eau condensée jusqu'au retour au générateur de vapeur, ainsi que les tuyauteries associées.circuit secondaire en vapeur qui alimentera la turbine. La surface d'échange est composée de plusieurs milliers de tubes (3300 à 5600 selon le type de réacteur) dans lesquels circule l'eau primaire portée à haute température (320 °C) et haute pression (155 bar). Il existe différents modèles de Un générateur de vapeur est un échangeur thermique entre l'eau du circuit primaire, portée à haute température (320 °C) et à pression élevée (155 bars) dans le cœur du réacteur, et l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur et alimente la turbine. Chaque générateur de vapeur contient plusieurs milliers de tubes qui permettent les échanges de chaleur entre l'eau du circuit primaire et l'eau des circuits secondaires pour la production de la vapeur alimentant la turbine.générateur de vapeur sur le parc français.

Les tubes sont normalement maintenus dans leur partie supérieure par des barres anti-vibratoires afin d'éviter les dommages qui pourraient être causés par les vibrations du tube. Certaines de ces barres ont été mal positionnées lors de la fabrication, laissant ainsi des tubes en « anomalie de supportage ».

S'appuyant sur une démarche mise en place au niveau international après deux incidents survenus au Japon et aux Etats-Unis, l'ASN a demandé à EDF au début des années 1990 de déterminer les tubes les plus sensibles au phénomène d'instabilité vibratoire.

La fatigue vibratoire des tubes des générateurs de vapeur pouvant entrainer leur fissure et par conséquent une fuite entre le circuit primaire et le circuit secondaire, EDF a élaboré, à la demande de l’ASN, une stratégie de traitement fondée sur le bouchage préventif de certains tubes.Fatigue vibratoire tubes de Un générateur de vapeur est un échangeur thermique entre l'eau du circuit primaire, portée à haute température (320 °C) et à pression élevée (155 bars) dans le cœur du réacteur, et l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur et alimente la turbine. Chaque générateur de vapeur contient plusieurs milliers de tubes qui permettent les échanges de chaleur entre l'eau du circuit primaire et l'eau des circuits secondaires pour la production de la vapeur alimentant la turbine.générateur de vapeur

2. Etudes et traitement du risque d'instabilité vibratoire

Il existe des moyens de traitement des tubes en anomalie de supportage. Ils peuvent, entre autres moyens, être obturés par la pose d'un bouchon : aucun fluide ne circulant plus dans le tube, le risque de fuite est supprimé. Toutefois, les conséquences, en termes de sûreté, du bouchage d'un grand nombre de tubes doivent être examinées attentivement car, en cas d'incident, le volume d'eau disponible pour refroidir le coeur du réacteur est alors plus faible.

L'origine des vibrations

Les vibrations sont dues aux efforts exercés sur le tube par le fluide contenu dans l'enceinte du Un générateur de vapeur est un échangeur thermique entre l'eau du circuit primaire, portée à haute température (320 °C) et à pression élevée (155 bars) dans le cœur du réacteur, et l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur et alimente la turbine. Chaque générateur de vapeur contient plusieurs milliers de tubes qui permettent les échanges de chaleur entre l'eau du circuit primaire et l'eau des circuits secondaires pour la production de la vapeur alimentant la turbine.générateur de vapeur, où circule le fluide Direction des activités Industrielles et du Transport (ASN)dit secondaire. Une modélisation de l'écoulement permet de déterminer une vitesse Un système est qualifié de critique lorsque le nombre de neutrons émis par fission est égal au nombre de neutrons disparaissant par absorption et par fuite. Dans ce cas, le nombre de fissions observé pendant des intervalles de temps successifs reste constant. La criticité est l'expression d'un équilibre. exact entre les productions de neutrons par fission et les disparitions par absorption et par fuite.critique du fluide à partir de laquelle le risque d'instabilité vibratoire existe. Au niveau international, le critère de sensibilité à la La fatigue vibratoire des tubes des générateurs de vapeur pouvant entrainer leur fissure et par conséquent une fuite entre le circuit primaire et le circuit secondaire, EDF a élaboré, à la demande de l’ASN, une stratégie de traitement fondée sur le bouchage préventif de certains tubes.fatigue vibratoire est défini par le rapport entre la vitesse réelle et cette vitesse Un système est qualifié de critique lorsque le nombre de neutrons émis par fission est égal au nombre de neutrons disparaissant par absorption et par fuite. Dans ce cas, le nombre de fissions observé pendant des intervalles de temps successifs reste constant. La criticité est l'expression d'un équilibre. exact entre les productions de neutrons par fission et les disparitions par absorption et par fuite.critique. Un moyen de réduire le risque est donc de modifier la vitesse du fluide secondaire, ce qui peut être réalisé en abaissant la puissance du réacteur.

Les facteurs aggravants

Un tube de Un générateur de vapeur est un échangeur thermique entre l'eau du circuit primaire, portée à haute température (320 °C) et à pression élevée (155 bars) dans le cœur du réacteur, et l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur et alimente la turbine. Chaque générateur de vapeur contient plusieurs milliers de tubes qui permettent les échanges de chaleur entre l'eau du circuit primaire et l'eau des circuits secondaires pour la production de la vapeur alimentant la turbine.générateur de vapeur est soutenu sur sa hauteur par plusieurs plaques percées appelées plaques entretoises. En fonctionnement, des dépôts peuvent se former sur ces plaques et provoquer l'encastrement du tube dans la plaque. Ces dépôts peuvent également boucher partiellement les trous des plaques entretoises: c'est le colmatage.

Le retour d'expérience international a permis de mettre en avant plusieurs facteurs augmentant le risque d'apparition d'une fissure due à la La fatigue vibratoire des tubes des générateurs de vapeur pouvant entrainer leur fissure et par conséquent une fuite entre le circuit primaire et le circuit secondaire, EDF a élaboré, à la demande de l’ASN, une stratégie de traitement fondée sur le bouchage préventif de certains tubes.fatigue vibratoire, dont l'encastrement des tubes et le colmatage. L'encastrement est une condition nécessaire à l'apparition de fissures dues à la La fatigue vibratoire des tubes des générateurs de vapeur pouvant entrainer leur fissure et par conséquent une fuite entre le circuit primaire et le circuit secondaire, EDF a élaboré, à la demande de l’ASN, une stratégie de traitement fondée sur le bouchage préventif de certains tubes.fatigue vibratoire. Le colmatage est un facteur aggravant : il influe sur l'écoulement du fluide et modifie les efforts exercés sur les tubes.


3. Résultats des récentes études d'EDF

Les premières études réalisées par EDF dans les années 1990 n'avaient pas permis d'anticiper la fissuration à Fessenheim. La révision de ces études, sur la base de nouveaux modes de calculs, met en évidence la nécessité de boucher le tube à l'origine de la fuite primaire/secondaire survenue à la Ensemble d'unités de production d'énergie électrique qui utilisent la chaleur dégagée par la fission de l'atome dans un réacteur. Son principe de fonctionnement est identique à celui des centrales thermiques classiques. Seul le combustible utilisé et la technologie mise en œuvre sont spécifiques. Il existe différents types de centrales thermiques nucléaires en France. A uranium naturel/graphite gaz (déclassées), à eau ordinaire (ou légère), à eau lourde (déclassée), à neutrons rapides. Les centrales à eau ordinaire sont les plus répandues dans le monde, en particulier celles qui utilisent la filière à eau pressurisée (en abrégé REP : réacteur à eau pressurisée ou PWR : pressurized water reactor).centrale nucléaire de Fessenheim le 18 février 2008.

Par ailleurs, la reprise des calculs sur les réacteurs de 1300 MWe ne montre pas d'évolution significative des facteurs de risques liés à la La fatigue vibratoire des tubes des générateurs de vapeur pouvant entrainer leur fissure et par conséquent une fuite entre le circuit primaire et le circuit secondaire, EDF a élaboré, à la demande de l’ASN, une stratégie de traitement fondée sur le bouchage préventif de certains tubes.fatigue vibratoire. Les réacteurs de 1300 MWe présentent en effet une marge plus importante que les réacteurs de 900 MWe.

Sur les réacteurs de 1450 MWe (modèle de réacteurs de caractéristiques identiques. Un palier désigne également l'ensemble des réacteurs d'un modèle donné.Palier palier N4, palier de réacteurs à eau sous pression de puissance 1 450 MWe en exploitation par EDF. 4 réacteurs de ce type ont été construits. Ce sont les plus récents en activité.N4), les conditions de circulation du fluide secondaire permettent de conserver les générateurs dans un état de propreté garantissant à court terme l'absence de facteurs aggravants de type colmatage ou encastrement.


Position de l'ASN

Suite à l'analyse des résultats des dernières études d'EDF, l'ASN considère que les mesures nécessaires à court terme ont été prises par EDF. Cependant, elle estime que la stratégie à long terme de traitement du phénomène de La fatigue vibratoire des tubes des générateurs de vapeur pouvant entrainer leur fissure et par conséquent une fuite entre le circuit primaire et le circuit secondaire, EDF a élaboré, à la demande de l’ASN, une stratégie de traitement fondée sur le bouchage préventif de certains tubes.fatigue vibratoire présentée par EDF reste encore insuffisamment étayée.
En conséquence l'ASN a demandé à EDF de lui proposer une nouvelle stratégie intégrant les mesures envisagées pour réduire, sur les tubes en anomalie de supportage maintenus en service, le risque d'instabilité vibratoire.

Les nouvelles demandes de l'ASN devront se traduire par des investigations qui porteront en particulier sur les moyens pouvant être mis en oeuvre pour détecter les facteurs aggravants connus, dont l'encastrement, et renforcer la surveillance des tubes en anomalie de supportage, ainsi que sur la révision de certaines études de sensibilité.
L'ASN a exprimé ces demandes complémentaires dans un courrier du 30 septembre 2008. Ces nouvelles demandes se substituent à celles émises dans son courrier du 24 avril 2008.

¹ Les incidents classés au niveau 0 ne font pas systématiquement l'objet d'un "avis d'incident", sauf s'ils présentent un intérêt particulier. Ils concernent des écarts par rapport au fonctionnement normal des installations.

Contact presse : Evangelia Petit 01 40 19 86 61, evangelia.petit@asn.fr

L'ASN assure, au nom de l'État, le contrôle de la Ensemble de dispositions permettant d'assurer le fonctionnement normal d'une centrale nucléaire, de prévenir les accidents ou les actes de malveillance et d'en limiter les effets tant pour les travailleurs que pour le public et l'environnement. Ces dispositions doivent être prises aux stades de la conception, de la construction, de la mise en service, de l’utilisation, de la mise à l’arrêt définitif et du démantèlement d’une installation nucléaire ou d’un dispositif de transport de matières radioactives .sûreté nucléaire et de la La radioprotection est définie comme l’ensemble des règles, des procédures et des moyens de prévention et de surveillance visant à empêcher ou à réduire les effets nocifs des rayonnements ionisants produits sur les personnes directement ou indirectement, y compris lors des atteintes portées à l’environnement.radioprotection pour protéger les travailleurs, les patients, le public et l'environnement des risques liés aux activités nucléaires. Elle contribue à l'information des citoyens. Autorité administrative indépendante, elle est dirigée par un collège de cinq commissaires. L'ASN est représentée en région par ses 11 divisions territoriales.