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Corrosion-érosion des aciers ferritiques dans les centrales nucléairesArticle de référence | Réf : BN3756 v1
Auteur(s) : Pierre COMBRADE, François VAILLANT
Date de publication : 10 janv. 2014
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Comportement des matériaux dans le cœur des REPCet article fait partie de l’offre
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La grande majorité des composants du circuit secondaire des REP est en acier au carbone ou en acier faiblement allié dont la protection contre la corrosion et, en particulier la corrosion-érosion, dicte les principes du traitement de l'eau.
Les autres matériaux présents en quantité dans le circuit secondaire sont les suivants :
des alliages de nickel des tubes de générateurs de vapeur (GV) : alliage 600, puis alliage 690 depuis la fin des années 1980 ou l'alliage 800 (base fer, moyenne teneur en nickel) en Allemagne et au Canada ;
des aciers inoxydables austénitiques de type 18-10 (type 304) ou 17-12-Mo (type 316) – qui constituent les tubes des réchauffeurs d'eau alimentaire, de refroidisseurs de condensats, de groupes sécheurs-surchauffeurs, de condenseurs. En France, les principales nuances inoxydables austénitiques (304 et 316) ont des teneurs en carbone basses, inférieures à 0,03 % (types 304L et 316L), leur garantissant une bonne résistance à la « sensibilisation » lors des opérations de soudage ou de détensionnement thermique ;
des alliages cuivreux et du titane.
Les circuits auxiliaires utilisent également des aciers au carbone et des aciers inoxydables, en majorité austénitiques, mais aussi des nuances martensitiques lorsque des propriétés mécaniques plus élevées sont exigées.
Le tableau 1 contient les compositions des principaux alliages Fe-Ni-Cr utilisés dans les REP.
Remarque : la « sensibilisation » des aciers inoxydables et des alliages de nickel est un appauvrissement en chrome des joints de grains consécutif à la précipitation de carbures de chrome intergranulaires qui peut se produire au cours d'opérations de soudage ou de détensionnement thermique. La « sensibilisation » peut conduire à des formes intergranulaires de corrosion. Elle ne présente aucun risque dans les milieux REP totalement désaérés, mais on l'évite pour limiter les risques en cas de présence transitoire d'une espèce oxydante.
1.1 Aciers au carbone et aciers faiblement alliés
Les enceintes des générateurs de vapeur sont en aciers faiblement alliés (type 16 ou 18 ou 20 MnNiMo 05). Les internes des générateurs de vapeur, de même que les tuyauteries vapeur, sont en acier au carbone...
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GÉNIE NUCLÉAIRE
(1) - STAEHLE (R.W.) et GORMAN (J.A.) - Progress in understanding and mitigating corrosion on the secondary side in PWR steam generators. - Proceedings of the 10th International Symposium on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems. Water Reactors, Lake Tahoe, Nevada, USA (2001).
(2) - STAEHLE (R.W.) et GORMAN (J.A.) - Quantitative Assessment of Submodes of Stress Corrosion Cracking on the Secondary Side of Steam Generator Tubing in Pressurized Water Reactors : Part 1. - Corrosion, vol. 59(11), p. 931 (2003).
(3) - STAEHLE (R.W.), GORMAN (J.A.) - Quantitative Assessment of Submodes of Stress Corrosion Cracking on the Secondary Side of Steam Generator Tubing in Pressurized Water Reactors : Part 2. - Corrosion, vol. 60(1), p. 5 (2004).
(4) - STAEHLE (R.W.), GORMAN (J.A.) - Quantitative Assessment of Submodes of Stress Corrosion Cracking on the Secondary Side of Steam Generator Tubing in Pressurized Water Reactors : Part 3. - Corrosion, 60(2), p. 115 (2004).
(5) - ODAR (S.), NORDMANN (F.) - PWR and VVER Secondary System Water Chemistry. - Rapport,...
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