Dossier GSIEN
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Dampierre_1 - AVIS IRSN N° 2022-00042 - Prise en compte du retour d’expérience – Accroissement du risque de fusion du cœur induit par la fuite de vapeur constatée le 15 octobre 2020 au niveau de la vanne de garde de la turbopompe du système d’alimentation de secours des générateurs de vapeur.
Rôle de la TPS ASG
« Le circuit ASG constitue un moyen d’extraction de la puissance résiduelle du cœur par les générateurs de vapeur qui peut être utilisé après l’arrêt du réacteur, en fonctionnement normal aussi bien qu’en conduite incidentelle ou accidentelle, lorsque le circuit primaire est fermé ou pressurisable. Son fonctionnement est nécessaire jusqu’à ce que les conditions de mise en service du système de refroidissement du cœur à l’arrêt (RRA) soient atteintes ou, à long terme, si l’initiateur de la situation accidentelle rend indisponible le système RRA.
Le circuit ASG comporte deux motopompes et une turbopompe (réacteurs de 900 MWe) ou deux turbopompes (réacteurs de 1300 MWe ou de 1450 MWe).
Événement survenu à Dampierre en octobre 2020
Un essai périodique de la TPS ASG du réacteur n°_1 du CNPE de Dampierre, d’une puissance de 900 MWe, est effectué pendant la nuit du 14 au 15 octobre 2020, dans le domaine d’exploitation « arrêt normal sur les générateurs de vapeur (AN/GV) ». Lors de cet essai, d’une durée de quatre heures, une fuite de vapeur importante est détectée au niveau de la vanne de garde de la turbopompe. L’exploitant déclare alors indisponible la TPS ASG considérant que, si celle-ci avait été sollicitée pour pallier une situation incidentelle ou accidentelle, la fuite de vapeur à l’admission de la turbine aurait été suffisante pour altérer le débit ou la pression de la vapeur nécessaire à son alimentation.
Les investigations effectuées à cette occasion montrent qu’un bouchon fileté, obturant un alésage (1) effectué dans le corps de la vanne, est desserré. Le serrage de ce bouchon ne fait l’objet d’aucun contrôle et d’aucune exigence. Un mauvais serrage constitue un défaut évolutif qui, une fois amorcé, s’accentue à chaque démarrage de la
TPS ASG et pendant son fonctionnement, sous l’effet cumulé des vibrations et de la pression de vapeur. Dans le cas présent, le défaut de serrage a évolué jusqu’à ce qu’une fuite se déclare le 15 octobre 2020.
Il convient de noter que cette fuite de vapeur au niveau de la vanne de garde de la TPS ASG est constatée dans un contexte particulier. En effet, le réacteur n° 1 du CNPE de Dampierre est en phase de redémarrage, après un arrêt pour économie de combustible (2) ayant débuté cinq mois auparavant. Lors de cet arrêt, le réacteur a été conduit dans l’état standard « arrêt pour intervention, circuit primaire fermé (API fermé) ». Pendant toute cette période d’arrêt, la disponibilité de la TPS ASG était requise par les spécifications techniques d’exploitation, sans qu’elle ne puisse toutefois être vérifiée par des essais fonctionnels, qui nécessitent des conditions de pression et température dans le circuit primaire supérieures à celles de l’état API fermé.
De plus, lors d’un arrêt de longue durée du réacteur, le poste d’eau est consigné et vidangé, donc non utilisable à court terme en cas de défaillance du système ASG.
Analyse probabiliste (...)
En utilisant ses propres modèles EPS de niveau_1, l’IRSN a estimé l’accroissement du risque de fusion du cœur du réacteur n° 1 de la centrale nucléaire de Dampierre induit par le défaut constaté le 15 octobre 2020 au niveau de la vanne de garde de la TPS ASG, pendant les cinq mois précédant ce constat. Il est supérieur d’un facteur dix au seuil au-delà duquel un événement est considéré précurseur.
(...)
L’alésage dans le corps de la vanne de garde est spécifique aux TPS ASG des réacteurs des paliers CPY et 1300 MWe. Il n’a aucune fonctionnalité en exploitation normale. Pour autant, la présence d’un bouchon fileté pour l’obturer engendre un risque de fuite de vapeur. Plusieurs fuites de ce type ayant déjà été constatées par le passé, EDF a mis en œuvre, avec le support technique du fournisseur, des mesures au niveau national. Ainsi, depuis 2014, les nouveaux corps de vanne fabriqués en tant que pièces de rechange ne sont plus percés. Il est en outre prévu, lors des retours en usine des vannes de garde pour une visite complète, d’opérer un échange standard par un corps de vanne sans bouchon, ou d’effectuer une soudure du bouchon et la vérification de son étanchéité par une épreuve hydraulique, et, dans l’attente, sur site, d’effectuer un serrage du bouchon après remplacement du joint par un modèle plus épais_».
Note
(1) Cet alésage a été réalisé pour permettre de mesurer la pression d’admission en usine ou lors du démarrage des réacteurs. Il n’a plus de fonction en exploitation.
(2) Un arrêt pour économie de combustible est un arrêt du réacteur effectué en cours de cycle, sans déchargement du combustible, pour une durée de quelques semaines, voire de quelques mois, dans un souci d’optimisation économique de la gestion du parc nucléaire. Un réacteur ainsi arrêté reste à la disposition de la production pour être capable de faire face à un événement imprévu [IRSN, 24/02/22].
Commentaire GSIEN : malgré plusieurs défauts constatés par le passé, un bouchon qui a servi lors des essais de démarrage de la tranche en 1980 (il n’a plus de fonction en exploitation) s’est desserré et a rendu indisponible la turbopompe de secours. Le serrage de ce bouchon n’a fait l’objet d’aucun contrôle et d’aucune exigence malgré les "dispositions prises à tous les niveaux"...
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Flamanville - Avis d’incident de l’ASN - Détection tardive [souligné par le GSIEN] de l’indisponibilité d’une motopompe de secours.
Extraits de l’avis :
«_En décembre 1999, cette pompe mobile de secours a fait l’objet d’une modification visant à améliorer la gestion du risque de contamination en cas d’utilisation. Cette modification a consisté à remplacer le moteur thermique par un moteur électrique, couplé à un groupe électrogène thermique dédié. Depuis cette date, cette pompe de secours a fait l’objet d’essais périodiques annuels, visant à en vérifier le bon fonctionnement.
Lors du dernier essai annuel, le 25 juin 2020, la pompe a cessé de fonctionner après 10 minutes d’utilisation. L’essai a donc été déclaré insatisfaisant et a conduit l’exploitant à déclarer la pompe de secours indisponible. L’analyse menée à la suite de cet essai a identifié un sous-dimensionnement du relais thermique par rapport à l’intensité nominale de fonctionnement du moteur. Cette anomalie existait depuis la modification de 1999_» [ASN, 29/10/20].
Commentaire GSIEN : une détection tardive... 20 ans après la modification ! L’ASN a le sens de l’euphémisme.
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Civaux - Inspection de l’ASN du 9 décembre 2020 - Systèmes de sauvegarde : système ASG.
Synthèse de l’inspection :
« L’inspection en objet concernait la gestion des systèmes de sauvegarde sur le CNPE. Les inspecteurs ont contrôlé le déploiement du plan d’action par le CNPE visant à trouver des solutions pour remédier de façon pérenne aux aléas rencontrés sur le système d’alimentation en eau de secours des générateurs de vapeur (ASG), et particulièrement sur les motopompes et turbopompes de ce système, qui ont fait l’objet de nombreuses déclarations d’événements significatifs pour la sûreté (ESS) ces dernières années.
Au vu de cet examen, l’ASN considère favorablement la démarche entreprise par vos services visant à mettre en œuvre un plan d’action ambitieux relatif à la maitrise technique et à la fiabilité du matériel du système ASG, et visant à apporter des améliorations significatives au niveau organisationnel et humain dans un objectif de mieux maitriser la connaissance de ce matériel et les interventions de maintenance dont il fait l’objet. Les inspecteurs ont cependant constaté que la mise en œuvre de ce plan n’a été que partiellement réalisée et que des actions déjà engagées doivent être menées à terme dans les prochains mois.
En particulier, les inspecteurs considèrent qu’une analyse approfondie de l’événement ayant conduit à la défaillance d’une turbopompe ASG en raison d’un remplissage insuffisant en huile doit être menée. Les inspecteurs estiment par ailleurs que la maitrise du risque d’introduction de corps étrangers dans les circuits (risque FME) lors des interventions de maintenance doit être améliorée significativement. Une analyse de la conformité du fonctionnement des turbopompes avec des portes ouvertes pour faire évacuer la vapeur produite doit également être conduite. Enfin, les inspecteurs vous demandent de vous réinterroger sur le renoncement annoncé de modifications concourant à la sûreté.
La visite des installations a enfin mis en évidence des écarts qui doivent être traités dans des délais appropriés aux enjeux » [ASN, 28/01/21].
Commentaire GSIEN : le renoncement annoncé de modifications concourant à la sûreté semble difficilement compatible avec les enjeux concourant aux conditions optimales de sûreté.
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