Perspective réglementaire sur la gestion du cycle de vie des conduites d'alimentation de réacteurs CANDU

Résumé du document technique présenté à la :
Sûreté des réacteurs à eau lourde sous pression 2014/CANSAS-2014
Ottawa, Ontario
Du 23 au 26 juin 2014

Rédigé par :
S. Liu, S. Eom et J. Jin (Commission canadienne de sûreté nucléaire)

Résumé

Ce document donne un aperçu de l’expérience en matière d’exploitation des conduites d’alimentation de réacteurs CANDU, y compris les principaux mécanismes de détérioration et les stratégies visant à les gérer. La perspective réglementaire permettant d’assurer l’intégrité des conduites d’alimentation est examinée à la lumière de l’expérience en matière d’exploitation.

Les conduites d’alimentation des réacteurs CANDU sont constituées d’acier au carbone et font partie du circuit caloporteur primaire. L’un des principaux mécanismes de détérioration de ces conduites (plus particulièrement les tuyaux de sortie) est l’amincissement de la paroi des tuyaux attribuable à la corrosion accélérée par l’écoulement (CAE), qui a un effet sur tous les réacteurs CANDU. Les stratégies visant à gérer l’amincissement des parois comprend le contrôle de la chimie de l’eau dans le circuit primaire, les inspections, les dispositions réglementaires (conformément aux codes et lignes directrices applicables) et le remplacement des conduites. La surveillance du taux d’amincissement des parois de conduites d’alimentation au moyen d’inspections a permis de déterminer que l’amincissement des parois attribuable à la CAE est un processus prévisible.

Un autre mécanisme de détérioration des conduites d’alimentation observé dans quelques réacteurs CANDU est la fissuration. Des fissures ont été observées sur un petit nombre de conduites (coudes) à rayons de courbure serrés et sur une soudure de raccordement (réparation). Bien que plusieurs mécanismes soient proposés, aucun d’eux n’est confirmé. Cependant, l’étude a permis d’identifier plusieurs facteurs clés, comme l’écrouissage à froid, les fortes contraintes résiduelles et les températures de fonctionnement élevées, qui favorisent tous la fissuration. Les stratégies visant à gérer la fissuration des tuyaux de sortie comprennent des inspections dans les zones à risque élevé et l’amélioration de la surveillance des fuites. Du point de vue de l’organisme de réglementation canadien, les sections de conduite comportant des fissures induites par l’utilisation en service doivent être remplacées.  

Le risque potentiel de fissuration par corrosion sous contrainte hydrique dans le circuit primaire, observée aux soudures de métaux dissemblables (SMD), notamment entre l’acier au carbone et l’alliage 600 des dispositifs de débit, est une question émergente concernant quelques réacteurs CANDU dans lesquels des SMD ont été faites sur les tuyaux de sortie, à cause des températures élevées de fonctionnement qui y prévalent. Les titulaires de permis estiment que l’inspection volumétrique des SMD exigée par la norme CSA N285.4 est difficile à réaliser, à cause des débits de dose élevés et de l’accès restreint. Plutôt que de procéder à des inspections, les titulaires de permis proposent de réaliser des évaluations de la fuite avant rupture. Si l’évaluation de la fuite avant rupture permet de se soustraire aux inspections exigées par la norme CSA N285.4, celle-ci devrait tenir compte de toutes les caractéristiques des mécanismes de détérioration, comme la forme des fissures, le ratio des dimensions, les propriétés des matériaux, etc. Les marges de sûreté adoptées dans l’évaluation du taux de fuite et de la taille des fissures devraient suffire. L’évaluation de la fuite avant rupture est assujettie à un examen approfondi et à l’acceptation par l’organisme de réglementation canadien.

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