Applications de la mécanique probabiliste des fractures aux tubes de force

Résumé de la présentation/du document technique présenté dans le cadre de la :
Conférence sur la mécanique des structures dans la technologie des réacteurs (SMiRT‑25)
Du 4 au 9 août 2019

Auteur·e·s
B. Wasiluk, K. Tsembelis et J. Jin
Commission canadienne de sûreté nucléaire

Résumé

Au fil du temps, les tubes de force d’un réacteur canadien à deutérium-uranium (CANDU™) sont assujettis à une dégradation en service causant notamment le développement de trois types de défectuosités volumétriques : a) les défectuosités induites par frottement des débris, qui surviennent lorsque des corps étrangers demeurent coincés entre une grappe de combustible et le tube de force, b) les défectuosités induites par frottement du patin, qui surviennent aux points de contact entre les grappes de combustibles et les tubes de force, c) les défectuosités induites par corrosion caverneuse, qui sont associées aux effets du lithium sur la corrosion localisée. L’aptitude fonctionnelle des tubes de force est démontrée de manière continue à l’aide de plusieurs méthodes fondées sur la mécanique des fractures. La Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) surveille étroitement les programmes de l’industrie à l’égard de l’aptitude fonctionnelle et réalise des examens approfondis des évaluations de l’industrie à l’égard de l’aptitude fonctionnelle visant les tubes de force inspectés et les évaluations de cœurs de réacteur. Des évaluations additionnelles de l’ensemble du cœur de réacteur visant à la fois les tubes de force inspectés et non inspectés, conformément à l’article 7 (intitulé « Assessment of reactor core ») de la norme CSA N285.8, Technical requirements for in‑service evaluation of zirconium alloy tubes de force in CANDU reactors, nécessitent des évaluations à l’égard de a) la protection contre les fractures pour toutes les conditions transitoires associées au niveau de service, b) l’évaluation des mécanismes de dégradation pertinents liés aux défectuosités, c) l’évaluation de fuites avant rupture (FAR), décrite ci-dessous. Cet article permet d’appliquer des méthodes déterministes ou probabilistes. L’évaluation relative à la protection contre les fractures est actuellement réalisée à l’aide d’une méthode déterministe établie dans la norme CSA N285.8, alors que la CCSN procède actuellement à l’examen d’une nouvelle méthode probabiliste de protection contre les fractures et des critères d’acceptation mis au point par l’industrie. L’évaluation des mécanismes de dégradation pertinents liés aux défectuosités est fondée sur la méthode d’évaluation probabiliste du cœur. Cette méthode d’évaluation vise l’amorce et l’évolution des fissures découlant des défectuosités volumétriques hypothétiques, suivies d’une évaluation FAR. La fréquence estimée de rupture des tubes de force par année doit être inférieure aux valeurs permises énoncées au tableau C.1 de la norme CSA N285.8. Les méthodes d’évaluation probabiliste FAR sont fondées sur l’évaluation soit d’un seul tube de force limitatif, soit de l’ensemble du cœur de réacteur. Les résultats obtenus doivent être inférieurs aux probabilités conditionnelles maximales permises visant la rupture d’un tube de force en cas de fissure transperçant la paroi, conformément à la norme CSA N285.8. Le document aborde les domaines devant être approfondis.

Pour obtenir une copie du document associé au résumé, nous vous invitons à communiquer avec nous par courriel à cnsc.info.ccsn@cnsc-ccsn.gc.ca ou par téléphone au 613-995-5894 ou au 1-800-668-5284 (au Canada). Veuillez nous indiquer le titre et la date du résumé.