28.09.2021

Décryptage : EPR2, le principe d'exclusion de rupture validé par l'ASN

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EPR,
EPR 2,
sûreté nucléaire
Section technique 4 (Sûreté et protection de l’environnement - ST04) - Crédit photo ©EDF - Antoine Soubigou

L’ASN vient d’exprimer qu’est acceptable, dans son principe et sous certaines conditions, le recours au principe d’exclusion des tuyauteries principales des circuits primaire et secondaire du réacteur EPR2.

L’exclusion de rupture d’une tuyauterie consiste à ne pas étudier intégralement les conséquences de sa rupture parce qu’elle est jugée extrêmement improbable. Elle s’accompagne de dispositions de conception, de fabrication et de suivi en service particulièrement exigeantes.

Comme sur l’EPR, il est prévu sur l’EPR2 de traiter en exclusion de rupture les tuyauteries principales du circuit primaire ainsi que celles du circuit de vapeur secondaire (entre les générateurs de vapeur et le point fixe situé en aval des vannes d’isolement). Cela permet d’améliorer l’accessibilité des équipements, de faciliter ainsi leur maintenance et leur inspection en service, de réduire la dosimétrie de ces opérations, de simplifier le tracé des lignes auxiliaires et d’en diminuer les contraintes mécaniques, toutes choses favorables en matière de sûreté.

A la demande de l’ASN, EDF avait complété son dossier pour y intégrer le retour d’expérience des fabrications de Flamanville 3, préciser les procédés industriels et les matériaux retenus, identifier les évolutions favorables rendues possibles par le progrès des connaissances et pratiques industrielles.

Dans un esprit de défense en profondeur, certains moyens de limitation des conséquences d’une rupture seront de plus ajoutés sur le circuit secondaire, tels que des parois de séparation et des dispositifs anti-fouettement sur certains tronçons de tuyauteries à l’intérieur du bâtiment du réacteur et des évents d’évacuation de la vapeur dans les « casemates vapeur ».

Dans le même esprit, ainsi que sur l’EPR et avec des modalités qui peuvent différer, des études de certaines des conséquences physiques de telles ruptures sont menées, selon les cas avec des hypothèses réalistes. Ainsi les conséquences de la rupture complète d’une tuyauterie primaire principale ou d’une tuyauterie de vapeur sont prises en compte pour vérifier le dimensionnement de l’enceinte (résistance à l’élévation de pression et de température) ou de l’injection de sécurité (débit). De même, on étudie l’effet de la vidange d’un générateur de vapeur (à la suite de la rupture complète d’une tuyauterie secondaire principale) sur la réaction nucléaire afin de vérifier l’absence de conséquences inacceptables sur les gaines du combustible[1].

Le principe de l’exclusion de rupture de certaines tuyauteries n’est pas nouveau. Par exemple, sur le parc en exploitation, à l’extérieur du bâtiment réacteur et jusqu’au point fixe en aval de la vanne d’isolement de chacune des lignes de vapeur principales, les ruptures ne sont pas non plus prises en compte ; ces lignes y sont appelées « tronçons protégés » ou « superpipes ». C’est une des formes antérieures de l’exclusion de rupture, venant des Etats-Unis et largement répandue dans la flotte mondiale de réacteurs à eau sous pression de conception américaine.

Certains pays peuvent quant à eux appliquer, sur les tuyauteries primaires ou secondaires principales, un principe de « fuite avant rupture », considérant que des signes précurseurs se manifesteraient avant rupture et qu’une surveillance continue permettrait d’intervenir avant l’évolution vers une possible rupture. Cette démarche n’est pas acceptée en France.

Cette prise de position sur l’exclusion de rupture permet de poursuivre le développement de l’EPR2 sur la base d’options de sûreté et d’un référentiel agréés et stabilisés.

1.

Les REP sont conçus afin qu’en cas d’augmentation incontrôlée de la puissance et d’échauffement du cœur, la réaction nucléaire diminue d’elle-même (coefficient de température négatif). C’est une caractéristique qui rend le réacteur très sûr et stable. A contrario, un refroidissement engendre une augmentation de la réactivité. Une rupture de tuyauterie de vapeur, par appel de vapeur, pourrait augmenter le refroidissement du cœur et la réaction nucléaire. On étudie donc, dans le rapport de sûreté, différents types de rupture de tuyauteries de vapeur, afin de démontrer que les critères relatifs à la maîtrise de la réaction nucléaire et à la tenue des gaines de combustible sont respectés.