Présentation

Article

1 - SOUDAGE DE LA CHAUDIÈRE NUCLÉAIRE

  • 1.1 - Rappel des matériaux utilisés pour les composants de la chaudière nucléaire
  • 1.2 - Présentation des procédés de soudage mis en œuvre pour assembler ces matériaux
  • 1.3 - Précautions particulières pour la mise en œuvre de ces procédés

2 - SOUDAGE DANS LES STRUCTURES DE GÉNIE CIVIL

  • 2.1 - Description sommaire des composants métalliques du génie civil des bâtiments réacteur et combustible – matériaux utilisés
  • 2.2 - Présentation des procédés de soudage mis en œuvre pour assembler ces matériaux
  • 2.3 - Précautions spécifiques pour le soudage en montage (environnement, etc.)

3 - RETOUR D'EXPÉRIENCE AU PROFIT D'UNE AMÉLIORATION CONTINUE DES OPÉRATIONS DE SOUDAGE

  • 3.1 - Retour d'expérience en fabrication
  • 3.2 - Retour d'expérience en exploitation

4 - CONCLUSION

5 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : BN3732 v1

Glossaire
Soudage des matériaux des réacteurs nucléaires à eau pressurisée

Auteur(s) : Denis BUISINE, Gérard PERRAT

Date de publication : 10 janv. 2016

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Les matériaux utilisés pour la constitution des composants principaux des centrales nucléaires à eau pressurisée (REP) ont été définis pour une parfaite intégrité des enceintes sous pression à température élevée pendant plusieurs décennies. Les aciers faiblement alliés au manganèse-nickel-molybdène assurent un excellent compromis entre tenue à la pression et ténacité. Les structures de génie civil comme le liner du bâtiment réacteur et les piscines comportent également de nombreux composants métalliques soudés, importants pour la sûreté des centrales. Cet article présente la spécificité de tous ces matériaux et les précautions opératoires de soudage permettant de garantir le niveau de sûreté requis sur toute la durée de l'exploitation.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Welding of the Main Components of Pressurized Water Recator Nuclear Power Plants

Materials used for the manufacturing of the main components of pressurized water reactors (PWRs) in nuclear power plants are designed to ensure pressurized equipment integrity at high temperature for several decades. These materials, steels lightly alloyed with manganese-nickel-molybdenum, offer an excellent compromise between tensile strength and toughness. Components important for plant safety are not limited to nuclear pressure equipment. Civil engineering structures such as the liner of the containment building, and pools, also have many metal components with welds. Given the specific features of these materials, operating precautions have been defined and continuously improved to ensure the level of safety required throughout operating lifespan.

Auteur(s)

  • Denis BUISINE : Expert groupe EDF - Directeur adjoint, EDF – CEIDRE, Saint-Denis (France)

  • Gérard PERRAT : Directeur technique et sûreté Division fabrication – Areva, Saint-Marcel (France)

INTRODUCTION

Les matériaux de base utilisés pour la constitution des composants des centrales nucléaires à eau pressurisée (REP) ont été définis pour garantir la parfaite intégrité des enceintes sous pression à température élevée pendant plusieurs décennies. Les nuances de ces matériaux en acier faiblement allié ont été optimisées afin qu'elles soient façonnables et soudables. Les installations nucléaires font l'objet, en France et dans tous les pays, d'une réglementation spécifique qui ne cesse de se renforcer en fonction du retour d'expérience. L'arrêté du 26 février 1974  pour le circuit principal des centrales nucléaires qui imposait des règles formelles concernant la fabrication, le contrôle et l'organisation qualité, a été remplacé par l'arrêté du 12 décembre 2005 (dit arrêté ESPN)  qui, tout en reprenant l'essentiel de l'arrêté de 1974, renforce les exigences en matière de conception, en particulier au niveau de l'analyse de risques. Les nuances et les procédés ont été codifiés dans un recueil RCC-M (Règles de conception et de construction applicables aux matériels mécaniques)  en cohérence avec les réglementations. En complément, des précautions opératoires particulières pour le soudage ont été déterminées pour tous les procédés de soudage en tenant compte des spécificités des matériaux de base et des produits d'apport pour répondre aux exigences contractuelles et réglementaires et plus généralement au niveau de qualité attendu. Ces précautions qui étaient basées, à l'origine, sur l'expérience industrielle des fabricants d'enceintes sous pression, ont été constamment améliorées par le retour d'expérience des fabrications des centrales nucléaires et complétées par une démarche exhaustive d'analyse de risques requise par l'arrêté ESPN de décembre 2005.

Les composants des centrales nucléaires à eau pressurisée importants pour la sûreté qui comportent des opérations de soudage ne se limitent pas aux équipements sous pression nucléaires. En effet, les structures de génie civil importantes pour la sûreté comme le liner du bâtiment réacteur, les piscines... comportent également de nombreux composants métalliques soudés. Les pratiques (nuances utilisées, précautions de soudage, contrôles...) ont là encore été optimisées au fil du retour d'expérience et ont été codifiées pour l'EPR dans un recueil ETCC (EPR Technical code for civil work.

On présente dans la suite le soudage de la chaudière nucléaire, le soudage des structures de génie civil et enfin quelques exemples de retour d'expérience (de fabrication et d'exploitation) ayant conduit à une amélioration de ces opérations de soudage.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

pressurised water reactors   |   welding   |   operating precautions   |   low-alloy steels   |   tensile stress

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bn3732


Cet article fait partie de l’offre

Génie nucléaire

(164 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

5. Glossaire

Centrale REP (PWR : Pressurized Water Reactor  )

Réacteurs à eau pressurisée.

RCCM

Règles de conception et de construction des matériaux mécaniques des ilots nucléaires REP.

AFCEN

Association française pour les règles de conception et de surveillance en exploitation des chaudières électronucléaires.

ESPN

Équipement sous pression nucléaire.

Soudage

Opération d'assemblage de matériaux avec ou sans pré- et post-chauffage.

Revêtement

Opération de dépôt (par soudage) de plusieurs couches en acier inoxydable ou en alliage à haute teneur en nickel.

Beurrage

Opération de dépôt de plusieurs couches en acier inoxydable ou en alliage à haute teneur en nickel avec pré- et post-chauffage visant à permettre une opération de soudage ultérieure sans pré- ni post-chauffage.

Matériaux de base

Matériaux forgés ou laminés destinés à être assemblés par soudage ou revêtus ou beurrés.

Matériaux d'apport

Matériaux déposés par soudage ou par revêtement ou par beurrage sur des matériaux de base.

Procédés de soudage avec protection solide

Protection solide type enrobage d'électrode (manuel) ou type poudre (flux solide).

Procédés de soudage avec protection gazeuse

Protection gazeuse avec ou sans métal d'apport :

  • procédé TIG (Tungsten Inert Gas  ) ;

  • procédé MIG (Metal Inert Gas  ) ;

  • procédé MAG (Metal Active Gas  ).

Aciers faiblement alliés

Aciers au manganèse-nickel-molybdène type 16MND5, 18MND5, 20MND5 utilisés pour les enceintes sous pression des centrales nucléaires à eau pressurisée pour garantir la tenue mécanique.

Ségrégation majeure

Zone côté tête du lingot avec teneur en carbone élevée (supérieure à 0,24 %), cette zone est mise en évidence par analyse chimique.

Veines sombres

Zone de macroségrégation correspondant à la fin de solidification à l'intérieur du lingot, cette zone est révélée par attaque Baumann.

Zone affectée techniquement (ZAT)

Zone...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Génie nucléaire

(164 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Glossaire
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   *  -  Arrêté du 26 février 1974 relatif à la construction du circuit primaire principal des chaudières nucléaires à eau.

  • (2) -   *  -  Arrêté du 12 décembre 2005 relatif aux équipements sous pression nucléaires.

  • (3) - RCCM AFCEN -   *  -  Règles de conception et de construction applicables aux matériels mécaniques.

  • (4) - ETCC AFCEN -   *  -  EPR Technical code for civil work.

  • (5) - MILLEVILLE (Ph.), VAILLANT (F.), VIDAL (P.), DUNAND ROUX (L.), MARTINOVITCH (M.), BUISINE (D.) -   Qualification of new filler metal made of high chromium content nickel base alloy.  -  AFIAP, Paris, 17-18 oct. 1995.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Génie nucléaire

(164 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS