Dossier GSIEN : Point sur les EPR
Études - Construction - Fonctionnement

Taishan 1 – Vibrations des assemblages combustible

Fin novembre 2021, la CRIIRAD interpelle l’ASN dans un courrier mis en ligne sur son site Internet : « selon des informations transmises à la CRIIRAD par un lanceur d’alerte qui travaille dans l’industrie nucléaire, la nature des dégradations constatées sur les assemblages de combustible nucléaire déchargés du réacteur Taishan 1 indiquent qu’elles sont dues principalement à des vibrations anormales des assemblages de combustible ». « Ces vibrations seraient liées à un défaut de conception de la cuve de la filière EPR. La cuve de l’EPR est faite sur le modèle Konvoï (Allemand) et présente le même problème que lui à savoir "une hydraulique en fond de cuve pas très réussie qui donne une distribution d’alimentation inégale dans les assemblages. Un courant transverse se crée dans le cœur et fait bouger les assemblages, surtout ceux en périphérie" » ; dans son courrier, la CRIIRAD s’interroge sur la présence d’une « trentaine d’assemblages présentant des fuites et environ 70 crayons fuyards » [15].

Ce défaut de conception de la cuve détecté sur le réacteur chinois, qui engendre des conséquences hydrauliques délétères, pourrait remettre en cause tous les EPR (cf. l’article d’Hervé Kempf dans Reporterre du 29/11/21) y compris le design de la cuve d’éventuels futurs EPR 2...

Selon Julien Collet le directeur adjoint de l’ASN, « Il y a de toute évidence une composante hydraulique sur le sujet » (La Presse de la Manche - 10/12/22) [16].

Explication de l’ASN dans son courrier de réponses aux interrogations de la CRIIRAD : « l’hydraulique de la cuve de l’EPR se distingue de celle des autres réacteurs exploités actuellement en France par l’absence de pénétrations de fond de cuve pour le passage de l’instrumentation nucléaire. L’absence de ces pénétrations modifiant les effets de brassage, la répartition des flux hydrauliques est réalisée sur l’EPR par un dispositif particulier installé au fond de la cuve [Flow Distribution Device ou FDD]. Ce dispositif est amovible et pourrait être remplacé si nécessaire.

Les essais réalisés sur maquette et les simulations numériques réalisées dans le cadre de la démonstration de sûreté n’ont pas mis en évidence de phénomènes hydrauliques pouvant conduire à un percement du combustible » [17].

Ce sont les équipements internes inférieurs qui supportent et positionnent les assemblages du combustible dans la cuve. Ils peuvent être sujets à des vibrations causées principalement par les turbulences engendrées par le transit du fluide primaire. Ils ont par ailleurs une « fonction de répartition du débit du réfrigérant de la cuve ». Ils doivent permettre de « minimiser le débit transverse entre deux assemblages adjacents afin de réduire le risque de vibration des crayons de combustible » [18], comme l’explique le chapitre du Rapport de sûreté de Flamanville 3 consacré à ces équipements.

Le chapitre « Assemblage du combustible » de ce même Rapport analyse le risque de vibrations de l’assemblage : « la vitesse élevée de l’écoulement du fluide réfrigérant dans le cœur introduit une énergie susceptible de créer ou d’entretenir les vibrations de composants. Au niveau de l’assemblage, on distingue trois formes de vibrations : les vibrations forcées (étude de résonance), les vibrations dues aux écoulements transversaux existant dans le cœur, et les vibrations dues à l’écoulement longitudinal dans le faisceau des tubes » [19].