RGN N° 6 Novembre-Décembre 2007 p. 55–61

Analysis of Thickness Measurements on Secondary Lines in EDF PWRs

Evaluating the Accuracy of the Flow Accelerated Corrosion Monitoring Software: BRT CICERO

Analyse des mesures d'épaisseur des éléments des lignes du circuit secondaire dans les réacteurs d'EDF

Evaluation de la précision du logiciel de prédiction de la corrosion-érosion BRT-CICERO^TM

¹ (EDF)
² (EDF/CNEN)
³ (EDF/R&D)
⁴ (EDF/SEPTEN)

Résumé

Contexte et enjeux pour EDF

La corrosion-érosion des aciers au carbone est une forme de corrosion généralisée accélérée par un débit d'eau ou de vapeur humide. Elle peut être responsable de pertes d'épaisseur plus ou moins étendues en paroi interne des composants, sur les circuits eau-vapeur des centrales thermiques et nucléaires, qui conduisent, si elles ne sont pas détectées à temps, à la fuite voire à la rupture du composant concerné sans toutefois affecter la sûreté de fonctionnement. Est-il nécessaire de rappeler l'accident dramatique de Surry le 09 décembre 1986 (4 morts) et plus proche de nous de Mihama 3 le 09 août 2004 (5 morts) ?

Compte-tenu des enjeux de sécurité des personnes et de disponibilité des installations associées à la corrosionérosion, EDF a développé un logiciel, BRT-CICERO™ qui calcule les pertes d'épaisseur conformément à l'ensemble des paramètres influents, à partir de connaissances scientifiques et du retour d'expérience des installations.

L'usage est obligatoire sur l'ensemble des tranches nucléaires d'EDF. Il permet d'identifier les éléments de tuyauterie les plus exposés à la corrosion-érosion et de prévoir à quel moment leur épaisseur atteint l'épaisseur minimale de dimensionnement. BRT-CICERO^TM est ainsi une aide essentielle à l'exploitant pour maîtriser le risque de corrosion-érosion des tuyauteries et élaborer les programmes d'inspections en arrêt de tranche.

Les calculs dans BRT-CICERO^TM

BRT-CICERO^TM calcule les pertes d'épaisseur à l'aide d'algorithmes scientifiques qui décrivent les phénomènes physico-chimiques se produisant au niveau de la couche d'oxyde. Le retour d'expérience est pris en compte par l'ajustement de coefficients de géométrie pour les éléments de tuyauterie singuliers. BRT-CICERO^TM réalise des prévisions d'épaisseur résiduelle avec des valeurs conservatives d'épaisseur initiale et de teneur en chrome. L'intégration dans le logiciel des mesures acquises au fur et à mesure de l'exploitation (épaisseurs réelles et teneurs en chrome des éléments de tuyauterie) permet d'affiner les prévisions en diminuant leur conservatisme.

Les gains apportés par BRT-CICERO^TM

Le logiciel BRT-CICERO^TM permet :

• d'une part d'augmenter le niveau de sécurité des tuyauteries, à l'aide de prévisions conservatives : une analyse statistique, en 2005, a montré que sur 6000 mesures d'épaisseur réalisées sur le Parc Nucléaire français, seulement 11 étaient inférieures à la prévision (taux de conservatisme de 99,8 %),

• d'autre part d'optimiser les coûts de maintenance en ciblant les contrôles sur les zones qui le nécessitent. Le présent article explicite les résultats de cette étude statistique.

Le logiciel BRT-CICERO^TM qualifié est utilisé par EDF pour la surveillance de la corrosion-érosion des tuyauteries conventionnelles des réacteurs à eau pressurisée dans le cadre de l'Arrêté Ministériel du 15 mars 2000 relatif à l'exploitation des Équipements Sous Pression.

Il bénéficie du retour d'expérience sur le Parc Nucléaire français, des avancées de la recherche (essais menés par EDF R&D) et fait l'objet de fréquentes évolutions.