EDF durablement englué dans le problème des fissures nucléaires

Reporterre le révélait en mai : EDF n’a pas pu être prise au dépourvu par le problème de corrosion sous contrainte qui affecte 12 de ses 56 réacteurs nucléaires, puisqu’elle a déjà été confrontée à ce phénomène en... 1984. Le 15 juin, Global Chance en a remis une couche sur les trous de mémoire de l’électricien français. Précédents en France et aux États-Unis, multiples travaux de recherche depuis trente ans... EDF connaissait le risque, confirme l’association.

Dans son rapport, Global Chance explique qu’une fissure avait déjà été découverte sur le circuit de refroidissement à l’arrêt (RRA) [1] du réacteur Civaux 1 en mai 1998, à l’occasion d’une importante fuite d’eau. Pour éviter que cette défaillance se reproduise, EDF avait dans la foulée remplacé les tronçons concernés des circuits RRA de tous les réacteurs du parc, après en avoir amélioré la conception et la fabrication. « Il est curieux que ni EDF, ni l’ASN [Autorité de sûreté nucléaire], ni l’IRSN [Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire] n’ait rappelé cet épisode. C’est peut-être le manque d’information le plus important que nous avons eu dans toute cette affaire », a commenté le physicien nucléaire et coauteur du rapport Bernard Laponche, lors d’une conférence de presse.

Plusieurs explications avancées

Avant cela, des fissures avaient été détectées dès 1975 sur des réacteurs à eau bouillante américains. Cette découverte avait entraîné l’arrêt de 27 installations outre-Atlantique et le lancement de nombreux travaux de recherche sur les origines de ces défaillances de tuyauterie. Après les alertes de 1984, les acteurs de la filière française — IRSN, Commissariat à l’énergie atomique (CEA), EDF et Framatome — se sont emparés du sujet dès le début des années 2000 à travers plusieurs thèses et programmes de recherche, recensés par Global Chance dans son rapport.

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« Tout ça n’a pas été dit, parce que malgré tout ce travail nous en sommes toujours au même point, nous n’avons pas d’explication satisfaisante à ce phénomène, ou plutôt nous en avons plusieurs », a indiqué M. Laponche. De fait, depuis qu’EDF a alerté l’ASN sur les premières fissures liées à une corrosion sous contrainte en octobre 2021, plusieurs causes ont été avancées : caractéristiques de l’acier, sollicitations mécaniques, phénomène chimique lié à la circulation d’eau borée dans les tuyaux, « stratification thermique » due au mélange d’eau très chaude et très froide dans certaines parties des circuits, problème de soudure...

Dernière explication en date, présentée par le président de l’ASN Bernard Doroszczuk en mai dernier, la « géométrie des lignes » des circuits d’injection de sécurité (RIS) [2] et RRA des réacteurs les plus récents, ceux de 1 300 et 1 450 mégawatts (MW). Ce à quoi les experts de Global Chance ajoutent deux autres pistes : un problème de « fissuration par liquation » — quand un certain alliage et des alliages différents sont utilisés pour le tuyau et la soudure — et de « fissuration à chaud en cours de solidification » — un défaut qui apparaît pendant le soudage.

Le nucléaire compromis ?

Interrogée par Reporterre, l’ASN s’est défendue d’avoir dissimulé des informations sur la fissure qui a affecté Civaux 1 en 1998. Tout simplement parce que les fissures découvertes en 1998 et 2021 ne sont pas de même nature et n’ont pas la même cause, assure le gendarme du nucléaire. « Les expertises [réalisées après la défaillance de 1998 de Civaux 1] ont révélé des dégradations dues à la fatigue thermique [3]. »

Le risque de fissure causée par une fatigue thermique est connu et les circuits concernés sont inspectés tous les dix ans par ultrasons pour le prévenir. En revanche, les fissures découvertes sur le même réacteur en 2021 sont d’un « nouveau type », « dont le mécanisme de dégradation associé n’est pas de la fatigue thermique mais de la corrosion sous contrainte. La corrosion sous contrainte se traduit également par l’apparition de fissurations aux propriétés différentes », écrit l’ASN. « Il avait été considéré que les matériaux utilisés et la configuration des circuits permettaient de prévenir l’apparition de corrosion sous contrainte », d’où le caractère « inattendu » de ces défaillances en série.

Même retour du côté de l’IRSN. « Le problème du RRA de Civaux en 1998 est dû à de la fatigue thermique dans une zone de mélange entre eau chaude et froide. Le problème actuel est de nature différente, il s’agit de corrosion sous contrainte, écrit à Reporterre Olivier Dubois, directeur adjoint de l’expertise de sûreté à l’IRSN. Les examens métallurgiques en laboratoire permettent très clairement de distinguer les défauts dus à la fatigue thermique de ceux dus à la corrosion sous contrainte. Les causes de ces défauts sont aussi différentes. C’est pourquoi l’IRSN n’évoque pas le retour d’expérience du RRA de Civaux en 1998. »

L’institut a bien été déjà confronté à une dizaine de cas — « à l’échelle de plusieurs dizaines de réacteurs sur plusieurs dizaines d’années », précise M. Dubois — de corrosion sous contrainte. « Mais ces cas ponctuels ont des causes expliquées (pollution chimique en général incidentelle et/ou situation particulière de tuyauterie en vapeur) et des modifications ont été prévues pour éviter la reproduction de ces cas. [...] À ce stade et sous toutes réserves, EDF n’a pas détecté de polluant pouvant expliquer la CSC. [...] Ces derniers défauts sont inédits et étaient inattendus. Leur étendue est en particulier inédite. »

« Il est possible que les EPR soient affectés par le même phénomène. »

Quoi qu’il en soit, ce problème de corrosion sous contrainte place EDF dans une situation très difficile, estime M. Laponche. En avril, l’électricien a été sommé par l’ASN de lui livrer une « stratégie de traitement de la problématique corrosion sous contrainte » — autrement dit, tout un programme de contrôle, d’expertise et de réparation — pour l’ensemble du parc nucléaire. Ceci, dans un délai d’un mois. L’exercice est « absolument énorme » et hasardeux dès lors que les origines de ces défaillances restent inconnues, juge le physicien et membre de Global Chance : « Selon la cause, le remède peut être utile ou inutile. S’il s’agit d’un problème de design des tuyauteries, il ne sert à rien de remplacer le tronçon défectueux en gardant le même dessin. Et quelle méthode de soudage utiliser si les soudures peuvent aussi être en cause ? »

L’IRSN a bien conscience de ce problème. « Les conditions des réparations seront définies pour éviter que de tels défauts réapparaissent ultérieurement sans qu’on puisse garantir à ce stade que ces précautions permettent de résoudre définitivement le problème, admet M. Dubois dans son courriel à Reporterre. C’est pourquoi le programme de contrôle de ces tuyauteries (moyens de contrôle mis en œuvre, périodicité, etc.) va être revu par EDF afin de détecter au plus tôt toute nouvelle apparition de défaut. »

Pour M. Laponche, ce problème de corrosion sous contrainte compromet le prolongement de la durée de vie des réacteurs existants au-delà de 50 ans et le programme de construction de nouveaux réacteurs. « Aujourd’hui, la moitié du parc est à l’arrêt. Et vous n’avez pas un mot là-dessus du gouvernement, qui se défausse et laisse à l’ASN le choix entre assurer un maximum de sûreté et assurer un maximum de production électrique, accuse-t-il. La seule chose qu’il dit, c’est qu’il faut construire des EPR alors qu’il est possible qu’ils soient affectés par le même phénomène ! »