Deuxième trimestre 2001

Des fuites sans précédent sur des assemblages combustibles à Cattenom

WISE-Paris, le 31 mai 2001

[Mise en ligne le 01/06/2001]

Un nombre "inédit" de "défauts d’étanchéité" du combustible nucléaire a été constaté le 15 mars 2001 à Cattenom, par l'opérateur, Électricité de France (EDF). Au cours de l'arrêt pour visite décennale du réacteur 3, l'exploitant a constaté des fuites sur pas moins de "28 assemblages, dont 26 de troisième cycle et 2 de deuxième cycle," (1) qui comportaient, "en moyenne, 3 crayons défectueux," soit au total 92 tubes endommagés. (2) On a relevé jusqu'à "18 crayons" montrant des fissures traversantes dans un seul assemblage, soit près de deux fois plus que les "5 à 10 fissures de gaines" habituellement dénombrées "sur l'ensemble du parc" chaque année.

Située en Lorraine, en bordure de Moselle, près des frontières allemande et luxembourgeoise, la centrale de Cattenom est composée de 4 réacteurs de 1300 MW. Le cœur de chacun de ces réacteurs est constitué de 193 assemblages, composé chacun de 264 gaines métalliques, ou crayons, qui contiennent le combustible, sous forme de pastilles d’oxyde d’uranium. Les fuites proviennent de fissures dans ces gaines, qui constituent la première des trois barrières de confinement, fondamentales pour la sûreté du réacteur (les deuxième et troisième barrières sont respectivement la cuve du réacteur et l’enceinte du bâtiment réacteur.)

EDF avait détecté durant l'année 2000 "une augmentation de la radioactivité de l'eau du circuit primaire de refroidissement du réacteur" (3) et, soupçonnant un défaut d'étanchéité, s'était seulement préparée à "gérer ce problème" lors de son arrêt programmé — survenu le 27 janvier 2001 — sans anticiper celui-ci. Mais devant le nombre "inhabituel d’assemblages concernés", elle a proposé un classement de l'incident au niveau 1 de l’échelle INES (International Nuclear Event Scale, graduée de 0 à 7.) Le réacteur, qui devait redémarrer au plus tard au début du mois de mai 2001, est toujours à l'arrêt.

Selon EDF, les crayons n'avaient jamais présenté de telles fissures — certaines transversales, d'autres longitudinales — dont la longueur a atteint 1 cm et demi. Un crayon a même été trouvé "cassé", mais les pastilles de combustibles n'ont pas été relâchées, assure le bureau de communication de la centrale de Cattenom.

L'origine de ce phénomène exceptionnel n'a pas été établie avec certitude. La première hypothèse envisageable est celle d'un défaut de qualité des gaines, fondée sur un précédent récent : en août 2000, une rupture de gaine de combustible avait été détectée au niveau du réacteur numéro 2 de la centrale de Nogent-sur-Seine. L’enquête a révélé par la suite un problème de contrôle qualité sur de nombreux tubes à l'usine de Paimbœuf, (4) avoué très tardivement par Framatome, maison mère du fabricant des gaines, CEZUS (Compagnie Européenne de Zirconium.)

Or, l'Autorité de sûreté (Direction de la sûreté des installations nucléaires (DSIN)) affirme, elle, que "les assemblages en cause sont anciens, (…) dans leur troisième cycle de fonctionnement" (5) et ne voit aucun lien avec l'affaire CEZUS.

Interrogé sur le sujet, Framatome, dont le groupe a fourni les assemblages en cause à partir des usines de Pierrelatte, Dessel et Romans, soutient que "dans la mesure où l'incident s'est produit en réacteur et en exploitation… à partir du moment où les assemblages sont livrés" le fournisseur "ne peut plus s'exprimer."  (6)

Les premières investigations d'EDF se sont orientées vers une autre piste. Les assemblages concernés sont répartis de "façon homogène" et EDF n'a pour le moment pas établi de relation de cause à effet entre le rechargement du cœur et ces défauts d'étanchéité. En revanche, M. Dominique Minière, le directeur de la centrale de Cattenom, a avancé que la cause de ces fuites était liée à "un frottement et [à] des vibrations dans la grille du bas," avant de rajouter qu'ils prévoyaient "quatre à six mois d'enquête" et que "plusieurs causes peuvent concourir, par exemple des grilles défectueuses."  (7)

Les premiers éléments de l'enquête ont révélé effectivement des "problèmes d'inétanchéité… liés à des phénomènes de vibrations," sans que l'on sache avec précision l'origine des vibrations. EDF soupçonne ces vibrations d'avoir induit des frottements "plus soutenus" entre les crayons et les ressorts qui les maintiennent, provoquant à terme leurs fissurations.

Le redémarrage du réacteur ne devrait pas, selon la position exprimée par la DSIN en avril 2001, (8) être autorisé avant que l'on ait fait la lumière sur le phénomène des vibrations. EDF a néanmoins envoyé "une proposition technique" à l'Autorité de sûreté dans laquelle elle suggère notamment le remplacement des assemblages défectueux et le redémarrage du réacteur "sous surveillance renforcée", étant donné que la "cause immédiate" est maintenant établie. L'exploitant continuera à étudier par ailleurs l'origine du phénomène des vibrations et soumettra les résultats de ses études à l'Institut de protection et de sûreté nucléaire (IPSN) qui, saisi par l'Autorité de sûreté, aura à en vérifier "la cohérence."  (9) Selon le CNPE de Cattenom, "une partie de ces investigations " ne pourrait être menée "que si la tranche est en marche."

Le 6 juin prochain, EDF aura "un mois de retard sur le planning prévu" pour les travaux de maintenance et de remplacement des assemblages défectueux, sachant que le coût moyen par jour pour l'arrêt d'un réacteur, programmé ou non, est estimé par EDF à 1 million de francs.

Ce n'est pas la seule difficulté à laquelle l'électricien se trouve confronté. En effet, le 12 mars 2001 EDF informait l'Autorité de sûreté qu'elle avait détecté une anomalie de conception sur des vannes du circuit de refroidissement de secours de 12 réacteurs (le palier 1.300 MW), dont ceux de Cattenom, (10) pouvant affecter leur bon fonctionnement en cas d'accident.

Le circuit de refroidissement de secours permet, en cas de fuite importante sur le circuit primaire de récupérer, une fois que les réserves d'eau du réservoir (PTR) sont épuisées, l'eau qui se déverse dans les puisards (11) au sein du bâtiment réacteur et de la réinjecter dans le circuit primaire.

EDF craint qu'en cas "d'accident grave ou de tremblement de terre de forte magnitude", les vannes, situées en aval des puisards, et suite à une augmentation de pression, ne soient plus opérationnelles, alors qu'elles sont censées s'ouvrir automatiquement pour permettre la réinjection de l'eau dans le circuit primaire.

EDF a proposé à l'Autorité de sûreté de procéder à la modification des vannes sur les cinq centrales concernées par l'anomalie. La mise en place du nouveau système serait d'ailleurs, selon la DSIN, en passe d'être achevée. (9) Cet incident, à caractère générique, a été reclassé au niveau 2 de l'échelle INES, le 27 avril 2001, par l'Autorité de sûreté.

Notes :

  1. Ce réacteur est exploité en campagnes allongées (GEMMES) de 18 mois par cycle, les rechargements s'effectuant par tiers de cœur
  2. Sauf indication contraire, les déclarations d'EDF proviennent de communications téléphoniques avec le bureau de presse du CNPE de Cattenom les 17, 28 et 31 mai 2001
  3. Voir le communiqué du 19 mars 2001 de l'autorité de sûreté sur son site (http://www.asn.gouv.fr/)
  4. Voir à ce sujet "L'Affaire CEZUS, Contrôle qualité de combustible nucléaire hors service", WISE-Paris, 20 décembre 2000
  5. M. Alain Delmestre, DSIN, communication téléphonique, 2 mai 2001
  6. Framatome, Service presse, communication téléphonique, 17 mai 2001
  7. Cité par WOXX, paru le 20/04/2001
  8. Selon Nucleaonics Week, "EDF, Framatome still in the dark about cause of Cattenom leakers", 3 mai 2001
  9. M. Thomas Maurin, DSIN, communication personnelle, 31 mai 2001
  10. Les autres réacteurs étant ceux de Belleville, Golfech, Nogent et Penly
  11. Le réservoir PTR a entre autres fonctions de stocker l'eau nécessaire aux piscines de manutention du combustible. Les puisards recueillent l'eau à partir des fuites du circuit primaire qui sert à refroidir le cœur du réacteur

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