Corrosion-érosion des aciers ferritiques dans les centrales nucléaires

La corrosion-érosion est une dégradation de nature chimique qui correspond à un cas particulier de la corrosion généralisée. Dans les centrales nucléaires, elle affecte notamment les composants en acier, non ou faiblement allié, soumis à un écoulement d'eau monophasique liquide ou de vapeur diphasique humide. Elle se traduit par une perte d'épaisseur qui peut, à terme, entraîner la rupture du composant affecté. Ce phénomène survient sur de nombreux composants du circuit eau-vapeur des centrales nucléaires et thermiques. Il a déjà été à l'origine d'accidents mortels aux États-Unis et au Japon. En plus de la perte d'épaisseur des composants, ce phénomène génère des produits de corrosion qui sont entraînés vers les générateurs de vapeur (GV) où ils deviennent une source d'encrassement et de colmatage. Cela peut provoquer à terme une perte des performances thermiques des centrales et implique des opérations de maintenance très coûteuses. La corrosion-érosion est influencée par la température et par des paramètres chimiques, hydrauliques et liés à la nature du matériau. Pour les centrales nucléaires de production électrique, elle est suivie et contrôlée la plupart du temps et en particulier en France, par des codes de calcul qui permettent de prédire la perte d'épaisseur des composants de tuyauteries susceptibles d'être affectés. Les résultats de calcul tiennent également compte des examens non destructifs (END) réalisés en centrale pour optimiser les opérations de maintenance afin d'éviter des pertes d'épaisseur critiques. Ces codes sont développés en se basant sur des études de recherche et développement ainsi que sur le retour d'expérience (REX).

L'objectif de cet article est de présenter :

• le mécanisme de corrosion-érosion ainsi que les paramètres influents ;

• les composants potentiellement affectés ;

• l'impact de la corrosion-érosion sur le fonctionnement des centrales ;

• les enjeux de la surveillance pour les exploitants et la réglementation ;

• les méthodes et outils utilisés pour l'étude du phénomène ;

• les codes de calcul utilisés pour la prévision des dégradations liées au phénomène ;

• les contrôles dimensionnels et de composition chimique des matériaux réalisés sur les centrales ;

• les parades ;

• les autres modes de dégradation généralisés ;

• le partage d'information au cœur de la prévention.