5/6 – Boulons d’enveloppe de cœur dans des REP - Sfen

5/6 – Boulons d’enveloppe de cœur dans des REP

Publié le 31 décembre 2014 - Mis à jour le 28 septembre 2021
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En 2005, lors d’une inspection visuelle en service périodique des boulons d’enveloppe sur un REP allemand, des indications de fissures ont été détectées sur quatre boulons d’enveloppe (figure 1). Les boulons – boulons étoile – sont faits dans des barres en acier inoxydable de type 316 Ti (matériau allemand N° 1.4571), écrouies pour s’adapter aux propriétés mécaniques requises.

Par la suite, une inspection complémentaire a permis de constater que les six centrales REP Siemens/KWU en fonctionnement, avec des boulons d’enveloppe et étoile installés, ont été affectées. Un programme de recherche engagé par AREVA et VGB étudie systématiquement la cause profonde de ces défauts.

Outre les examens de laboratoire de l’acier inoxydable austénitique écroui en environnement d’un primaire de REP [1], des travaux d’ingénierie sont menés pour compiler et analyser les données de l’expérience de terrain.

Situation de l’installation

Le déflecteur du cœur entoure la forme polygonale du cœur du réacteur. Il est boulonné sur l’enveloppe du cœur par des renforts sans raccord soudé (figure 2). La conception du cloisonnement du cœur doit assurer que les forces et les contraintes qui se produisent pendant le fonctionnement sont sous contrôle.

Les éléments de base du cloisonnement du cœur dans ces REP ont des déflecteurs orientés verticalement, plusieurs niveaux de renforts orientés horizontalement et les boulons déflecteur-renfort. Deux types de fixation sont utilisés : des boulons longs (externes) enveloppe-renfort (140 mm) qui relient les renforts à l’enveloppe du cœur, et des boulons courts (internes) déflecteur-renfort (47 mm) reliant les renforts aux déflecteurs. On fait aussi référence à ces derniers en tant que boulons de cloisonnement. Les renforts et les déflecteurs sont en matériau de type acier inoxydable AISI 347 (matériau allemand – n° 1.4 550 mod.,

C = 0,04 % en poids, Nb = 0,65 % en poids, Nb/C = ≥ 13), comme la grande majorité des autres internes de la cuve du réacteur.

La figure 3 montre la projection schématique de l’enveloppe du cœur d’une centrale à trois boucles. Il y a huit rangées de renforts. Les points sombres montrent les emplacements avec des boulons étoile de type 316 Ti écroui ; ces boulons originaux en alliage X-750 ont été remplacés dans les années 1980 suite à fissuration. Dans tous les autres emplacements, les boulons initiaux rétrécis à six pans creux, également en acier inoxydable Type 316 Ti écroui, sont encore en place depuis la mise en service de la centrale.

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Par Par Renate Kilian, Bastian Devrient, AREVA GmbH, Günter König, EnBW Kernkraft GmbH, Michael Stanislowski, E.ON Kernkraft GmbH, Martin Widera, RWE Power AG, Raymond van Beusekom, EPZ N.V. et Thomas Wermelinger, Kernkraftwerk Goesgen Daeniken AG