La sûreté nucléaire: La corrosion sous contrainte

obiyann

Bonjour les padawans de la physique. Aujourd'hui je vous explique ce qu'est la corrosion sous contrainte et pour ce faire on va voir ce qu'est la sûreté nucléaire!! N'hésitez pas à partager cette vidéo, c'est gratuit  Ma chaine twitch: https://www.twitch.tv/obiyann Facebook: https://www.facebook.com/obiyannexplique twitter: https://twitter.com/obiyannexplique instagram: https://www.instagram.com/obiyannexplique/?hl=fr  pour aller plus loin: https://www.asn.fr/l-asn-controle/corrosion-sous-contrainte https://www.sfen.org/rgn/edf-face-au-phenomene-de-corrosion-sous-contrainte/ https://www.irsn.fr/actualites/endommagement-par-corrosion-sous-contrainte-tuyauteries-connectees-circuit-primaire https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/composants-dun-reacteur-detail https://www.youtube.com/watch?v=AHOYwj7iTb4&t=3921s source: https://www.youtube.com/watch?v=fhCN0Ecdhkk&list=WL&index=85&t=629s https://www.youtube.com/watch?v=gF19Ukb4S-I&list=WL&index=87 https://www.youtube.com/watch?v=Qthg5xE196w&t=1s

Transcript

00:00 Alors aujourd'hui, on va parler de nucléaire.

00:02 Et si vous êtes aussi enthousiaste que Ramzi...

00:04 Non, moi c'est Eric !

00:06 Pardon, si vous êtes aussi enthousiaste qu'Eric, et bien c'est parti !

00:09 Fusion !

00:11 Bonjour les padawan de la physique, Obi-Yan pour vous servir.

00:16 Bienvenue sur la chaîne qui répond à vos questions.

00:18 Et pour ce faire, laissez-nous un commentaire et je répondrai lors d'une prochaine vidéo.

00:22 Aujourd'hui, on répond à Stéphane, et on voit le phénomène de corrosion sous contrainte.

00:25 Vous savez, c'est le phénomène qu'on vient de découvrir sur les réacteurs nucléaires du parc français.

00:29 Mais avant ça, il va falloir qu'on parle un petit peu de quelque chose qui est très important dans le nucléaire.

00:34 A savoir, la sûreté nucléaire.

00:36 Et la sûreté nucléaire, qu'est-ce que c'est ?

00:38 J'écoute.

00:39 Et bien c'est l'ensemble des dispositions techniques et organisationnelles,

00:42 prises en vue de prévenir les accidents, ou au moins d'en limiter les effets.

00:46 Et ce, dès la conception jusqu'au démantèlement des installations nucléaires.

00:49 Et ça concerne aussi le transport des matières radioactives.

00:52 Ouais, bah on n'est pas plus avancé avec ça.

00:54 Oui c'est vrai, ça semble un peu théorique, mais attends, je vais t'expliquer ça un peu plus dans le détail.

00:57 Pour être plus terre à terre, la sûreté permet d'assurer le fonctionnement des installations nucléaires,

01:01 sans exposer les travers du nucléaire, à des doses excessives.

01:04 Et bien sûr sans rejet excessif dans l'environnement.

01:06 Mais on sait par le retour d'expérience, que des incidents et des accidents nucléaires, il y en a eu quelques-uns.

01:12 Et s'il devait y en avoir d'autres, la sûreté nucléaire est là pour limiter les effets sur l'environnement et sur la population.

01:19 Donc là on progresse un peu, on voit qu'on reste toujours un peu théorique,

01:21 mais au final, il a fallu mettre en pratique tout ça.

01:23 En pratique, afin de mettre en oeuvre la sûreté nucléaire sur les installations,

01:27 il faudra garantir trois fonctions fondamentales de sûreté.

01:29 A savoir, le confinement des produits radioactifs, le contrôle de la réactivité et l'évacuation de la puissance.

01:35 Afin de garantir ces trois fonctions de sûreté, il y a plein de moyens qui vont être mis en oeuvre.

01:39 Au fil des vidéos que je vous ai présentées sur le sujet du nucléaire, on a déjà vu plusieurs de ces moyens.

01:44 Par exemple, pour le confinement des produits radioactifs, je vous ai déjà présenté le système des trois barrières de confinement.

01:49 Vous vous rappelez, la première barrière de confinement, c'est la gaine du combustible.

01:53 C'est la gaine où à l'intérieur il va y avoir l'oxyduranium qui va nous permettre de faire des fissions.

01:58 On va donc garder les produits de fission à l'intérieur de cette gaine.

02:01 La deuxième barrière, c'est le circuit primaire. On y reviendra après.

02:04 Et la troisième barrière, c'est l'enceinte de confinement.

02:07 Ce système de Pouperus va permettre d'éviter la décimation des produits radioactifs.

02:11 Par le passé, je vous ai déjà expliqué que suite à l'arrêt du réacteur, il y avait de la puissance résiduelle.

02:16 Je vous avais montré qu'il y avait des réfrigérants qui étaient capables d'évacuer cette puissance résiduelle.

02:21 Sur tous les accidents que j'ai pu vous présenter, on a vu qu'il y avait une action automatique qui permettait d'arrêter les fissions d'un coup.

02:27 À savoir la chute des barres de contrôle.

02:29 Aujourd'hui, je vais vous présenter un circuit dont on parle peu sur Internet, mais qui va être important pour la sûreté de nos réacteurs.

02:35 En plus, il participe aux trois fonctions de sûreté en même temps.

02:38 Il s'agit du circuit d'injection de sécurité.

02:41 Chez EDF, ils appellent ça le RIS.

02:43 Les services publics nous ont informé qu'il y avait un taux de radioactivité élevé dans votre maison.

02:47 Non, le RIS.

02:49 Afin de bien comprendre le fonctionnement de ce circuit, je vais être obligé de faire un petit rappel de comment fonctionne une centrale nucléaire.

02:54 Ça va être très rapide, donc ceux qui veulent en savoir plus, j'ai déjà fait une vidéo complète ici.

02:58 Si on résume une centrale nucléaire, c'est seulement trois circuits.

03:01 Le circuit primaire, le circuit secondaire et le circuit de refroidissement.

03:05 Le circuit primaire, c'est celui où il y a le cœur nucléaire.

03:07 Vous savez, là où il y a des fissions.

03:09 Ces fissions engendrent de la chaleur, font chauffer l'eau du circuit primaire.

03:14 Et cette eau chauffée va transmettre ses calories au circuit secondaire.

03:17 Le circuit secondaire, lui, c'est de l'eau liquide qui va être chauffée par le circuit primaire et qui va se vaporiser.

03:23 On va avoir une création de vapeur.

03:25 Cette vapeur va être envoyée vers des turbines.

03:28 Ces turbines sont elles-mêmes accouplées à des alternateurs.

03:31 Et donc, les alternateurs, lorsqu'ils tournent, vont fournir de l'électricité pour fournir l'électricité qu'il y a dans votre maison.

03:37 Une fois que la vapeur du circuit secondaire est passée dans les turbines, on va l'envoyer dans ce qu'on appelle un condenseur.

03:42 C'est là qu'intervient le troisième circuit, le circuit de refroidissement.

03:46 À quoi ça sert le circuit de refroidissement ?

03:48 Ça sert à faire passer la vapeur de l'état gazeux à l'état liquide.

03:51 On récupère donc de l'eau liquide qu'on peut réinjecter au générateur de vapeur afin de la refaire bouillir et repartir sur un cycle complet.

03:58 Là, je vous l'ai expliqué très rapidement, mais surtout, ce fonctionnement est un fonctionnement quand tout va bien.

04:03 Oui, c'est pas faux.

04:04 On a déjà dit que la sûreté était là pour prévenir les accidents.

04:07 Il va donc y avoir des circuits auxiliaires qui vont être là en cas d'accident potentiel.

04:11 Si vous voulez un parallèle, dans votre voiture, il y a des airbags.

04:13 Ça sert jamais sauf en cas d'accident.

04:15 Donc, les airbags, ils sont pas là pour le fonctionnement normal, mais pour le fonctionnement en cas d'accident de voiture.

04:20 Eh bien, le circuit d'injection de sécurité, c'est exactement pareil.

04:23 C'est là en cas d'accident.

04:25 Donc, maintenant, on va imaginer qu'il y a une fuite sur notre cuve du réacteur.

04:28 Le circuit primaire est en train de se déverser dans l'enceinte de confinement.

04:32 Cette fuite va donc faire baisser le niveau d'eau dans la cuve.

04:34 Logique.

04:35 Sauf que si notre cœur n'est plus en eau, même partiellement, on va avoir un problème.

04:40 Car on l'a vu tout à l'heure, qu'on soit en marche ou en arrêt, le cœur continue à développer de la chaleur.

04:46 Que ça soit par les fissions ou par la puissance résiduelle.

04:49 L'eau du primaire est là pour récupérer les calories qui sont développées dans le cœur.

04:53 Donc, pour le maintenir en température.

04:55 Si j'ai plus d'eau, eh bien le cœur va monter en température.

04:58 Et si on ne fait rien ? La température va tellement monter qu'on va arriver à faire fondre la première barrière de confinement.

05:04 La gaine du combustible.

05:06 Le cœur va donc rentrer en fusion.

05:08 Et ça !

05:09 On veut pas !

05:10 Et c'est là qu'intervient le circuit d'injection de sécurité.

05:12 Car comme son nom l'indique, il va injecter de l'eau dans notre cuve qui est en train de fuir.

05:17 Afin de maintenir notre cœur en eau.

05:19 En plus, cette eau, ce n'est pas de l'eau du robinet.

05:21 Il y a des trucs en plus à l'intérieur.

05:23 Il y a du bord.

05:24 Et la spécificité de cet élément, c'est qu'il aime bien bouffer du neutron.

05:27 On dit qu'il est neutrophage.

05:29 Et donc s'il y a encore des fissions qui sont en train de se faire dans notre cœur,

05:32 eh bien il va les étouffer.

05:33 Il va les arrêter parce qu'il va manger des neutrons.

05:35 Donc on voit bien déjà que notre circuit d'injection de sécurité participe au contrôle de la réactivité.

05:40 On a aussi dit que le cœur chauffait.

05:42 Et que pour éviter qu'il chauffe, on a besoin de mettre de l'eau.

05:45 L'eau qui va être fournie par l'injection de sécurité.

05:48 Donc l'eau de l'injection de sécurité va permettre d'évacuer la puissance.

05:52 Et enfin, vu qu'on empêche de faire chauffer le cœur, on empêche donc la gaine de fondre.

05:56 L'injection de sécurité participe donc bien au confinement des produits radioactifs.

06:00 Donc ça rejoint à ce que je vous disais tout à l'heure.

06:02 L'injection de sécurité participe bien aux trois fonctions fondamentales de sûreté.

06:06 Et donc là, je vais faire une redite.

06:07 Mais on voit bien que l'injection de sécurité, quand on est en fonctionnement normal, on s'en fout.

06:11 Mais par contre, quand il y a une fuite qui arrive, on est bien content de l'avoir.

06:14 Et là, vous allez me dire, t'es mignon, mais t'es un tout petit breton.

06:17 Oui, un lorientel, mais ça n'a rien à voir avec ce que je dis.

06:20 Donc je reprends.

06:21 Vous allez me dire, t'es mignon, mais ça n'a rien à voir avec le sujet de la vidéo.

06:24 Le sujet, c'était la corrosion sous contrainte.

06:26 Eh bien du coup, j'y viens, on va expliquer ce qu'est la corrosion sous contrainte.

06:29 Eh bien, la corrosion sous contrainte, c'est avant tout de la corrosion.

06:32 Merci Captain Obvious.

06:33 Oui, c'est vrai.

06:34 Mais c'est pas la corrosion comme on en entend parler.

06:36 C'est de la corrosion un peu spécifique.

06:38 C'est une fissuration qui est due à la corrosion, mais en plus qui se propage.

06:42 Vous savez, lorsque ça se propage, ça ressemble un peu à un éclair.

06:44 Et en plus, pour que cette corrosion sous contrainte apparaisse et se propage,

06:47 il faut un environnement chimique bien spécifique.

06:49 Et pourquoi ça s'appelle la corrosion sous contrainte ?

06:52 Eh bien, tout simplement, parce que ça va être dû à une action d'une contrainte mécanique

06:56 auquel on va associer un milieu plutôt agressif.

06:59 C'est un phénomène qu'on connaît dans l'industrie classique, mais pas dans le nucléaire.

07:03 C'est nouveau, tout simplement, parce que l'acier utilisé pour le circuit primaire d'une centrale nucléaire

07:07 est un acier inoxydable.

07:09 Donc un acier très peu sensible à la corrosion sous contrainte.

07:12 Du coup, imaginez-vous la surprise quand en 2021, lors d'une visite décennale sur la centrale de Civeaux...

07:17 Mais qu'est-ce que c'est ton illustration là ?

07:20 Bah, il y a Civeaux.

07:21 Nullacier. N-U-L-A-C-H-I-E-R.

07:25 Donc je vous disais, imaginez-vous la surprise quand EDF découvre des micro-fissures sur du circuit primaire

07:34 qui sont dues à de la corrosion sous contrainte.

07:36 Au début, ils réfléchissent et voient que les corrosions sous contrainte sont localisées sur les soudures.

07:40 Donc ils se disent, le problème, c'est pas l'acier, c'est les soudures.

07:43 Mais aujourd'hui, EDF penche plus sur le fait que ça viendrait de la géométrie des lignes,

07:46 et donc pas des soudures.

07:48 D'ailleurs, les analyses ne sont pas finies, elles sont toujours en cours.

07:50 On aura le fin mot de l'histoire bientôt.

07:52 Et là normalement, vous vous demandez pourquoi au début de la vidéo, je vous ai fait chier avec l'injection de sécurité.

07:56 Oui.

08:02 Et bien tout simplement parce que le phénomène de corrosion sous contrainte

08:04 est apparu sur un coude du circuit d'injection de sécurité.

08:08 Et vu que je vous ai expliqué ce qu'était l'injection de sécurité,

08:11 vous comprenez bien que les tuyaux vont directement sur le circuit primaire.

08:15 Et bien là où il y a de la corrosion sous contrainte, c'est sur un coude,

08:18 et en plus sur une partie qu'on ne peut pas isoler.

08:20 Elle est en contact direct avec le circuit primaire.

08:23 Et vu qu'on ne peut pas l'isoler, vous comprenez donc pourquoi il faut arrêter le réacteur,

08:26 pour pouvoir traiter le problème.

08:28 Et en plus on comprend aisément que si on ne fait rien,

08:30 ça va causer un vrai problème.

08:32 Puisque d'une part, vu qu'on est connecté au circuit primaire,

08:35 ça ferait donc une fuite primaire dans l'enceinte de confinement.

08:37 Et en plus le tuyau du circuit qui est là pour lutter contre une fuite primaire.

08:41 Pour résumer, si on laissait traîner la corrosion sous contrainte,

08:43 ce qui pourrait entraîner une fuite,

08:46 le niveau d'eau dans la cuve commencerait à diminuer,

08:49 et le circuit d'injection de sécurité qui est là pour maintenir l'eau dans la cuve,

08:53 ne marcherait pas parce que c'est là où il y a le trou.

08:55 Par contre, maintenant que je vous ai expliqué ça,

08:57 il y a certainement des petits malins qui vont venir me voir en me disant

08:59 "Ah bah tu vois, ça prouve bien que nos centrales elles sont pas sûres".

09:02 J'ai envie de vous dire, non, ça n'a rien à voir.

09:05 S'il n'y avait pas de sûreté sur nos centrales, on n'aurait rien fait.

09:08 Un peu comme à Tchernobyl, quand les russes savaient qu'il y avait un problème sur les RBMK,

09:12 mais ils ont fait "non non, tout va bien".

09:14 Et on a vu ce que ça a donné.

09:16 Là en France, il y a un problème, il est traité.

09:18 Donc ce qui prouve bien que nos centrales sont sûres.

09:20 Bon, dernier point sur lequel je voudrais insister,

09:22 le fonctionnement d'une centrale nucléaire est très complexe.

09:25 Ici on est sur une vidéo où on essaye de rendre simples les choses.

09:28 Donc si vous êtes expert dans le nucléaire,

09:30 vous allez certainement trouver à redire sur cette vidéo.

09:33 Et je le comprends complètement.

09:35 Si vous voulez qu'on en discute, l'espace commentaire est là pour ça,

09:37 et je le ferai avec plaisir.

09:39 Et bien sûr, n'hésitez pas à aller voir en description pour approfondir le sujet,

09:41 je vais mettre plein de petits liens intéressants.

09:43 Si cette vidéo vous a plu et que vous voulez en voir d'autres,

09:45 n'hésitez pas à vous abonner et à faire un petit like.

09:48 Mettez la cloche si vous voulez ne rater aucune des prochaines vidéos.

09:51 C'était Obi-Yan qui vous dit "Que la chance soit avec vous".

09:54 Aujourd'hui, on répond à Stéphane.

10:12 Et on voit...

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