Le réacteur EPR en construction à Flamanville (Manche) est-il menacé par une anomalie de fabrication de sa cuve ? La cuve d’un réacteur nucléaire, c’est le cylindre d’acier fermé à ses deux extrémités par des calottes (le fond de cuve et le couvercle) où se trouvent le combustible et l’eau qu’il réchauffe. L’intégrité et la capacité à bien vieillir d’une cuve sont d’autant plus surveillées que cet élément ne se change pas - à l’exception de son couvercle, déjà remplacé sur 55 des 58 réacteurs d’EDF. Il dimensionne donc la durée d’exploitation d’un réacteur.
L'affaire provient du durcissement des niveaux de preuves exigées par l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN), en décembre 2005, quant à la qualité de ces pièces en acier d'environ 5 mètres de diamètre, de 14 centimètres d'épaisseur pour le fond et 23 centimètres pour le couvercle. En réalisant des essais destructifs sur un couvercle de cuve similaire à celui du réacteur de Flamanville, les ingénieurs d'Areva ont observé un excès de carbone (0,3% contre 0,22% recherchés) au centre. Et mesuré une «résilience» de cette partie de la pièce inférieure aux normes pour cet équipement.
Lingots d'acier. «Une anomalie sérieuse», estime Pierre-Franck Chevet, le président de l'ASN, pour qui le fabricant doit apporter la démonstration que «ce composant ne peut pas rompre, avec des marges de sécurité importantes». Si l'ASN n'obtient pas «une garantie absolue», elle n'autorisera pas l'utilisation de cette cuve, affirme-t-il.
Cet excès de carbone provient de la fabrication des calottes, en 2006 et 2007, à l’usine d’Areva de Chalon-sur-Saône (Saône-et-Loire). Ces pièces cruciales ont été forgées à partir de lingots d’acier de 156 tonnes, écrasés puis emboutis à chaud. Une opération qui repousse sur les bords, ensuite éliminés, les impuretés de l’acier (1). Tous les autres tests sont conformes aux normes, en particulier la résilience et les teneurs en carbone sur la périphérie des pièces, plus sollicitée. L’origine de l’anomalie pourrait provenir d’un changement dans le procédé de fabrication, qui utilise des lingots d’acier trois fois plus massifs qu’auparavant.
Mais ce qui intéresse vraiment l’Autorité de sûreté nucléaire, c’est la ténacité de cet acier. Sa capacité à résister à la propagation ou la rupture d’une microfissure existante lors d’une contrainte brusque. Par exemple en situation d’incident grave, où l’on injecterait une grande quantité d’eau froide dans la cuve. L’examen minutieux de la cuve livrée à Flamanville - un contrôle plus complet que ceux des années 80 et 90 lors de la construction des réacteurs d’EDF - la montre d’ailleurs exempte de fissure, un phénomène indépendant de la teneur en carbone (2).
Ces cuves en acier sont si épaisses que la marge de sécurité qu'elles opposent aux sollicitations, pression et température de l'eau ou contraintes mécaniques est très large. Comme l'indique un expert en métallurgie, «pour qu'il y ait un danger, il faut d'abord qu'il y ait une fissure dans la cuve».
Tuyauteries. Du coup, l'enjeu pour EDF et Areva sera de démontrer que l'objectif de sûreté - la ténacité de l'acier- est atteint, malgré une résilience inférieure à la norme au centre du couvercle et du fond de cuve de l'EPR. Une démonstration prévue par les textes si la norme n'est pas atteinte. Mais elle suppose la réalisation de tests complémentaires sous la surveillance sévère de l'ASN (lire page 5), qui doit en accepter le protocole et vérifier leur représentativité. Puis que le résultat de ces essais soit positif. Ce travail prendra plusieurs mois, alors que la cuve de Flamanville est déjà soudée aux tuyauteries du circuit primaire du réacteur, celui qui achemine l'eau chaude vers les générateurs de vapeur. Un échec de cette démonstration repousserait la mise en service de l'EPR, puisqu'il faudrait défaire ces soudures, enlever la cuve, en fabriquer une autre puis l'installer.
(1) L'EPR d'Olkiluoto, en Finlande, n'est pas concerné, ses calottes ayant été forgées au Japon.
(2) Sur les 58 réacteurs d'EDF, 8 cuves présentent des microfissures datant de leur fabrication avant 1979. Surveillées, elles n'ont montré aucune évolution.
