Risque de blocage de vannes des circuits de recirculation des circuits d'injection d'eau de sécurité (RIS) et d'aspersion d'eau dans l'enceinte (EAS)

Le 27 avril 2001, l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) a décidé de reclasser au niveau 2 de l'échelle INES un incident générique déclaré le 12 mars 2001 par EDF.

Cet incident consiste en une anomalie qui conduit à un risque de blocage des vannes des circuits de recirculation sur les réacteurs de Belleville, Cattenom, Golfech, Nogent et Penly, réacteurs de 1300 mégawatts. Cet incident avait été provisoirement classé au niveau 1 de l'échelle INES.

Le circuit de recirculation est nécessaire, en cas de fuite importante sur le circuit primaire, pour récupérer, une fois que les réserves d'eau sont vides, l'eau de la fuite au fond du bâtiment du réacteur et la renvoyer dans les circuits d'injection d'eau de sécurité (circuit RIS) et d'aspersion d'eau dans l'enceinte (circuit EAS), afin d'assurer le refroidissement du réacteur.

Explication du phénomène physique à l'origine du blocage potentiel des vannes

 En fonctionnement normal, les vannes situées sur le circuit de recirculation sont fermées. Leur technologie (voir schéma ci-dessous) est telle qu'un volume de fluide est maintenu en permanence dans la partie du corps de la vanne dénommée "espace interopercule".

Lorsque la température du fluide dans la canalisation sur laquelle se trouve la vanne augmente, la chaleur est transmise au fluide emprisonné dans l'espace interopercule. Cette augmentation de température du fluide induit une augmentation de la pression qui peut déformer la vanne et empêcher son ouverture.

La présence d'une quantité suffisante d'eau froide dans les tuyauteries en contact avec la vanne peut permettre de se prémunir contre les effets thermiques indésirables.

Explication de la spécificité des réacteurs de Belleville, Cattenom, Golfech, Nogent et Penly

Sur les réacteurs de 900 mégawatts et sur les autres réacteurs de 1300 mégawatts, l'augmentation de la température de fluide dans la canalisation est ainsi limitée du fait de la présence d'une réserve d'eau froide en permanence dans la tuyauterie reliant la vanne aux puisards dans lesquels se déverse le fluide chaud en cas de fuite sur le circuit primaire.

Sur les réacteurs de Belleville, Cattenom, Golfech, Nogent et Penly, la conception des tuyauteries est telle que la réserve d'eau froide contenue dans la tuyauterie n'est pas suffisante pour empêcher le transfert de chaleur du fluide chaud déversé dans les puisards vers la vanne (voir schéma).

 Rappelons qu'un incident générique, classé au niveau 1 de l'échelle INES, avait été déclaré par EDF le 20 octobre 2000 pour les réacteurs de 900 mégawatts et ceux de 1300 mégawatts (hors réacteurs de Belleville, Cattenom, Golfech, Nogent et Penly) sur lesquels il avait été constaté que la réserve d'eau froide normalement présente dans les tuyauteries de recirculation diminue durant l'exploitation, jusqu'à devenir éventuellement insuffisante pour garantir la possibilité d'ouvrir les vannes en cas de besoin. Une modification visant à traiter ce problème est en cours sur chacun des réacteurs concernés; en l'attente, la quantité d'eau dans les tuyauteries est vérifiée tous les deux mois et complétée si nécessaire.

Les incidences de l'anomalie sur la sûreté des réacteurs concernés

A la suite de la découverte de l'anomalie décrite ci dessus, EDF avait programmé pour les prochains arrêts des réacteurs de Belleville, Cattenom, Golfech, Nogent et Penly une modification visant à garantir en toutes circonstances le bon fonctionnement des vannes.

Le 16 mars l'Autorité de sûreté a demandé à EDF d'évaluer rapidement le niveau de sûreté des réacteurs dans l'attente de cette modification, d'envisager des mesures compensatoires pour limiter l'impact de cette anomalie de conception et de justifier le maintien en fonctionnement de ces réacteurs jusqu'à leur prochain arrêt programmé. En effet, certains accidents tels que ceux ayant pour origine des fuites sur le circuit primaire ou nécessitant la création volontaire d'une fuite sur le circuit primaire requièrent l'utilisation du circuit de recirculation pour assurer le refroidissement du coeur et éviter la fusion du coeur. En l'absence de fonctionnement des vannes du circuit de refroidissement, le risque de fusion du coeur du réacteur en cas d'accident est augmenté.

Les premiers résultats des calculs complémentaires réalisés par EDF et transmis à l'ASN le 12 avril 2001 montrent que le risque de blocage des vannes existe non seulement en cas de grosse fuite sur le circuit primaire, mais aussi en cas de fuite de moyenne importance. D'après ces études, le risque de blocage en cas de faible fuite peut en revanche être écarté. Les éléments transmis sont en cours d'analyse au sein de l'ASN et de son appui technique, l'IPSN.

Compte tenu des conséquences potentielles de cette anomalie et de la difficulté à mettre en oeuvre des mesures d'exploitation permettant de les limiter, l'Autorité de sûreté nucléaire considère que la correction de cette anomalie ne peut pas attendre les prochains arrêts des réacteurs pour maintenance et rechargement en combustible ou des études complémentaires plus approfondies. EDF a présenté une modification simplifiée qui pourrait être mise en oeuvre plus rapidement sur les réacteurs concernés. Les dossiers présentant cette modification et ses conditions de mises en oeuvre sont en cours d'examen par l'ASN.

Ces nouveaux éléments ont amené l'Autorité de sûreté nucléaire à reclasser cet incident au niveau 2 de l'échelle INES.