Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 16

© Joseph Gobin/Médiathèque IRSN

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© Joseph Gobin/Médiathèque IRSN

DOSSIER

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Joseph Huret (à gauche),
chercheur en mécanique
et matériaux, et un stagiaire
retirent l'échantillon
du four pour accéder
au centre d'EVA,
la machine de fatigue.

2

Une éprouvette neuve
(à droite) et une rompue
suite aux essais menés
sous air, à 230 °C.

REPORTAGE Mieux évaluer la résistance des aciers du circuit primaire
pour vérifier leur intégrité pendant leur durée de vie, c'est l'objectif
des essais menés au sein du dispositif expérimental EVA (Étude
du vieillissement des aciers). Des paramètres de fatigue sont testés.
Visite à Cadarache (Bouches-du-Rhône).

Recherche

BIBLIOGRAPHIE

EVA met l'acier à l'épreuve

A

vec ses 2,3 mètres de haut et son nom
d'actrice de cinéma, EVA (Étude du vieillissement des aciers) est un dispositif
expérimental rare. Il a fallu près de cinq ans aux
chercheurs du Laboratoire d'expérimentation
en mécanique des matériaux (LE2M) et du Laboratoire de réalisation d'équipements expérimentaux
(LR2E), situés tous deux à Cadarache, pour mettre
au point cette « machine de fatigue ».
EVA combine deux fonctionnalités  complexes
à réunir  : elle soumet des échantillons d'acier à
diverses déformations et reproduit le milieu du
circuit primaire principal (CPP) des installations
nucléaires. Elle teste ainsi leur résistance à un
environnement sévère qui - en ajoutant de la
corrosion à une fatigue mécanique - peut réduire
d'un facteur cinq la durée de vie d'un acier.
Objectif ultime  : anticiper son vieillissement. Une
mission clé, alors que l'Autorité de sûreté nucléaire
(ASN) a demandé à EDF - désireux d'exploiter ses
réacteurs de 900 MWe au-delà de quarante ans - de
mieux prendre en compte l'impact de l'environnement
sur la dégradation des matériaux du CPP.

300 °C, 155 bars : l'enfer...

Sur la plateforme expérimentale Maestro de
Cadarache, où se trouve la salle d'essais accueillant
EVA, Walter-John Chitty et Joseph Huret, chercheurs
en fatigue des matériaux, insèrent dans la machine
un échantillon d'acier, dit « éprouvette ». Sa forme
rappelle celle d'un sablier. Elle est immergée dans
Page 16 - Repères N° 47 - novembre 2020

une eau à 300 °C, maintenue à l'état liquide grâce à
une pression de 155 bars et rendue très corrosive par
l'acide borique*.
Malgré sa petite taille, EVA est un dispositif lourd
à manipuler. L'éprouvette en place, il faut plusieurs
opérations pour fermer les deux couvercles pesant
près de 70 kg chacun.
La machine entre alors en action et teste l'effet
sur l'acier d'une série de paramètres mécaniques
et chimiques  : pression, géométrie, état de surface,
température, etc. Ceux-ci sont issus du projet
Incefa-Plus (2015-2020), soutenu par le programme
européen Horizon 2020, auquel l'IRSN collabore avec
quinze autres centres de recherche internationaux.
Les essais ont démarré début 2019 en air - pour
Incefa-Plus - et en 2020 en milieu CPP. La phase
de conception du dispositif et de ses protocoles
a déjà permis d'avoir un recul critique sur les
résultats expérimentaux présentés par EDF pour
étayer sa démarche de sûreté. Elle fait par exemple
apparaître la nécessité d'intégrer les incertitudes
expérimentales et les erreurs de reproductibilité
dans les résultats d'essais. n
* L'acide borique est ajouté à l'eau du circuit primaire pour
sa capacité d'absorption des neutrons. La lithine, une base
corrosive, corrige l'acidité générée par l'acide borique.
Pour en savoir plus :

Incefa-Plus programme overview and update, Mottershead,
Bruchhausen, Metais and Cicero, 2017
Programme Fugue - État de l'art et proposition
de programme, Réf IRSN/2020-00073

Publication de l'avis
de synthèse de l'IRSN
sur la phase générique
du RP4 900
irsn.fr/RP4-900-Synthese
Avis et rapports Réexamen
de sûreté associé aux
quatrièmes visites
décennales des réacteurs
nucléaires de 900 MWe
irsn.fr/VD4-900
Avis IRSN/2018-00043 :
Maîtrise du vieillissement
irsn.fr/Avis-2018-043
Avis IRSN/2018-00295 :
Dossier cuve - Viroles
de cœur
irsn.fr/Avis-2018-295
Avis IRSN/2019-00087 :
Maîtrise du vieillissement
dans le cadre des quatrièmes
visites décennales
des réacteurs de 900 MWe
irsn.fr/Avis-2019-087
Avis IRSN/2019-00221 :
Instruction du dossier
cuve-viroles de cœur
irsn.fr/Avis-2019-221
Repères n° 23, octobre 2014
Vieillissement des centrales,
un phénomène anticipé
et surveillé
irsn.fr/R23
Repères n° 37, avril 2018
Génie civil : protéger
les installations
des agressions
irsn.fr/R37


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Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire

Table des matières de la publication Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire

Couverture
Kiosque
Sommaire & Édito
TEMPS FORTS
4ème réexamen de sûreté : Les réacteurs intègrent les leçons de Fukushima
Failles actives : Une base de données pour évaluer l’aléa sismique
FAITS & PERSPECTIVES - Les thèses à l’IRSN : De l’atome à la Lune, la science avance
ZOOM - L’iode cerné
DOSSIER - Vieillissement des centrales : Fonctionner en sûreté après 40 ans
EN PRATIQUE - Sources radioactives : Protection contre la malveillance
INTÉRÊT PUBLIC - Des connaissances à acquérir pour répondre aux citoyens
REPORTAGE - Irradiation industrielle : Stériliser en sûreté
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - Couverture
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - Kiosque
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - Sommaire & Édito
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 4ème réexamen de sûreté : Les réacteurs intègrent les leçons de Fukushima
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - Failles actives : Une base de données pour évaluer l’aléa sismique
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - FAITS & PERSPECTIVES - Les thèses à l’IRSN : De l’atome à la Lune, la science avance
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 7
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 8
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - ZOOM - L’iode cerné
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - DOSSIER - Vieillissement des centrales : Fonctionner en sûreté après 40 ans
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 11
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 12
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 13
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 14
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 15
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 16
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - EN PRATIQUE - Sources radioactives : Protection contre la malveillance
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 18
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 19
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - INTÉRÊT PUBLIC - Des connaissances à acquérir pour répondre aux citoyens
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 21
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - REPORTAGE - Irradiation industrielle : Stériliser en sûreté
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 23
Repères - N°47 / Novembre 2020 - Le magazine de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire - 24
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