Premier trimestre 2002


Un troisième réacteur touché par des ruptures de gaines à Cattenom

WISE-Paris, le 27 mars 2002

[Mise en ligne le 27/03/2002]

Deux assemblages, présentant des ruptures de gaines, ont été découverts dans le réacteur 1 de Cattenom après qu’il ait été arrêté le 17 février 2002, deux mois avant son arrêt programmé pour rechargement de combustible, pour cause de contamination du circuit primaire. En effet, une contamination radioactive du circuit de refroidissement primaire, qui avait révélé la présence d’une rupture de gaine dès septembre, se serait aggravée à partir de décembre 2001. Ce phénomène déjà observé en 2001 sur le réacteur 3 et, à moindre degré, sur le réacteur 4 de la même centrale demeure aujourd’hui mal expliqué. Selon l’opérateur, Electricité de France (EDF), les dégâts seraient dus à un phénomène de fretting (frottement) causé par des vibrations. Or, l’origine précise de ces vibrations n’a toujours pas été clairement établie.

Parallèlement à ces problèmes de gaines combustibles, durant la phase d’arrêt, la rupture de “ 2 vannes de décharge du circuit de contrôle chimique et volumique ”, situées sur le circuit primaire, a provoqué la fuite de 500 à 1000 litres/heure. Selon la Direction générale de la sûreté nucléaire et de la radioprotection (DGSNR) (1), la fuite s’est répandue à “ l’intérieur du bâtiment réacteur mais n’a pas été dispersée hors de l’enceinte ”. (2) Sous la pression et la température très élevée dans la cuve contenant les combustibles, quelques 10.000 à 20.000 litres de liquide contaminé auraient fui durant 21 heures.

D’après les estimations d’EDF, transmises par la DGSNR, la fuite du fluide primaire, déjà contaminé par la matière radioactive suite aux ruptures de gaines, aurait débuté le 17 février 2002 à 3h48 et aurait été finalement isolée le lendemain à 0h50 (3).

Ceci a “ rendu la phase de refroidissement du cœur délicate. Elle a nécessité l’intervention dans le bâtiment réacteur d’une équipe entraînée pendant une dizaine de minutes pour repérer la fuite et la stopper.(4) Pour le moment, EDF n’a pas encore donné d’explications quant aux causes qui auraient “ pu conduire à cette fuite soudaine.

La centrale de Cattenom, en Lorraine, est composée de quatre réacteurs de 1.300 MW. Comme tous les réacteurs nucléaires, leur exploitation prévoit notamment le rechargement périodique en assemblages neufs, composés de gaines contenant le combustible et représentant la première barrière de confinement de la radioactivité.

Les dégâts constatés le 15 mars 2001 sur Cattenom 3, dépassèrent en ampleur, et de loin, les prévisions de l'exploitant. 28 assemblages ont été trouvés endommagés, dont 26 de troisième cycle et 2 de deuxième cycle, qui comportaient, en moyenne, 3 gaines défectueuses. Au total, 92 gaines endommagées ont été dénombrées, représentant jusqu'à 18 fois plus que les cinq à dix défauts observés en moyenne annuellement sur l'ensemble des 58 réacteurs à eau légère que compte le parc nucléaire français. On a relevé jusqu'à 18 crayons fissurés dans un seul assemblage, sur les 264 qui le composent (http://www.wise-paris.org/francais/nosbriefings_pdf/010903BriefCAT1v1.pdf). Dans l’avant-propos du rapport de la DGSNR sur la Sûreté nucléaire en France en 2001, le Directeur, André-Claude Lacoste, a précisé que les dommages survenus sur Cattenom 3 étaient l’un des “ deux incidents marquants ” en 2001. Bien qu’estimant que ces dégâts n’avaient pas conduit “ à une situation intrinsèquement dangereuse ”, il a tout de même rajouté que cela posait “ des questions quant à l’origine du phénomène et aux moyens de surveillance adoptés pour détecter de telles détériorations ”.

Plusieurs hypothèses avaient été émises à l’époque, depuis la présence d’un corps migrant, au défaut de fabrication, en passant par l’usure par vibration, voir “ le chargement d’assemblages de conceptions différentes dans un même cœur… ” (5).

Sans fournir d’explications, EDF les a écartées pour se cantonner à l’analyse du phénomène de fretting induit par des vibrations. Celles-ci auraient été causées par le mouvement hydrodynamique de l’eau du circuit primaire. Cette théorie semble être également privilégiée dans un tout récent rapport transmis par EDF à l’autorité de sûreté. Selon ce rapport, les vibrations seraient dues au “ débit transverse ” du fluide primaire (6). Le rapport d’EDF ne sera a priori pas rendu public, mais il est actuellement en cours d’analyse et fera l’objet de commentaires de la part de la DGSNR. EDF préconise temporairement de rajouter une “ grille en bas des assemblages(7), où la plupart des ruptures ont été constatées, afin de réduire l’amplitude des vibrations.

Toujours est-il que d’autres facteurs d’usure ne peuvent être écartés, selon toute vraisemblance, et peuvent même avoir contribué à aggraver ce phénomène, notamment l’allongement des durées de présence des assemblages dans le réacteur de 12 à 18 mois. Une hypothèse qui avait d’ailleurs été émise par WISE-Paris dans son analyse du cas de Cattenom 3.

L’allongement du cycle combustible notamment dans le réacteur constituerait un “ co-facteur temps(8), car la plupart des assemblages concernés par les ruptures de gaines à Cattenom sont en fin de troisième cycle.

Suite à la découverte des ruptures de gaines sur des assemblages de Cattenom 1, la DGSNR a organisé le 20 février 2002 “ une inspection réactive ”. La réaction de l’autorité de sûreté sur cet “ incident significatif(9), classé au niveau 1 de l’échelle INES (10), a mis tout de même un mois avant d’être communiquée, officiellement pour raison de “ reclassement ” (11).

Curieusement, la DGSNR n’a pas communiqué sur les ruptures de gaines, encore moins sur leur cause, estimant que l’analyse des assemblages défectueux ne serait pas complète avant la mi-mai.

En outre, la DGSNR a publié le 28 mars 2002 la “ lettre de suite ” (12) (nom donné par l’autorité de sûreté au document qu’elle adresse à l’exploitant après une inspection) de l’inspection du 20 février 2002, dans le cadre de “ son devoir d’information ”, conformément à son communiqué du 15 février 2002.


Notes:

  1. Anciennement Direction de la sûreté des installations nucléaires (DSIN)
  2. Communiqué DGSNR, 21 mars 2002 : http://www.asn.gouv.fr/data/evenement/11_2002cattenom.asp
  3. Estimations EDF transmises par la DGSNR, e-mail du 22 mars 2002
  4. Idem
  5. Institut de protection et de sûreté nucléaire, IPSN, lettre à WISE-Paris, 15 juin 2001
  6. Thomas Maurin, DGSNR, communication téléphonique, 15 mars 2002
  7. Olivier Pia, EDF Cattenom, communication téléphonique, 22 mars 2002
  8. Thomas Maurin, DGSNR, communication téléphonique, 15 mars 2002
  9. Communiqué DGSNR, 21 mars 2002
  10. International Nuclear Event Scale, échelle graduée de 0 à 7
  11. Thomas Maurin, DGSNR, communication téléphonique, 21 mars 2002.
  12. http://www.asn.gouv.fr/Actualite/lds/maj/11/INS_2002_11020.PDF (32 Ko, 3 p.)

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