Inclusions d'hydrogène

Lors d'un grand entretien de la centrale de Doel 3 en 2012, une méthode de mesure par ultrasons approfondie a permis de constater la présence d'impuretés dans la cuve du réacteur et plus tard également dans la cuve de Tihange 2.

Electrabel a alors pris elle-même la décision, en tant que qu'exploitant professionnel et responsable, de mettre les centrales à l'arrêt et de prendre le temps d’analyser la situation de manière approfondie. L'enquête a démontré qu'il s'agissait d'inclusions d’hydrogène, un phénomène connu en métallurgie. Ces inclusions ont été appelées à tort « fissures » dans les médias.

Après des années de tests, d'analyses et d'études, les scientifiques internationaux et les instances de contrôle compétentes étaient d'accord pour dire que les inclusions d'hydrogène provenaient du forgeage de la cuve du réacteur et que celles-ci n'évoluaient pas. Ils avaient en outre constaté que ces inclusions d'hydrogène n'avaient en aucune circonstance d'impact sur la cuve du réacteur. L'Agence fédérale de contrôle nucléaire a également donné l'autorisation de redémarrer les centrales en 2015, en toute sécurité. Des mesures et des inspections de suivi complémentaires ont été effectuées de manière préventive pour suivre et contrôler en permanence l'état des cuves. Le tout, dans la plus complète transparence et sous le contrôle de l'Agence fédérale de contrôle nucléaire. Les inspections de suivi déjà réalisées confirment que les inclusions d'hydrogène ne se développent pas et que les cuves du réacteur sont donc sûres pour la poursuite de l'exploitation.

La découverte des inclusions d'hydrogène, une reconstruction

Lors d'un grand entretien de Doel 3 en 2012, une inspection de la cuve du réacteur a été réalisée à l'aide d'un appareil de mesure à ultrasons. Ce genre d'inspections avait déjà eu lieu dans le passé, mais en 2012, Electrabel a décidé d'inspecter la totalité de la cuve du réacteur, indépendamment des contrôles légaux obligatoires sur certaines parties de la cuve après l'apparition d'un phénomène dans une centrale en France. (Voir les photos ci-dessous : appareil de mesure à ultrasons dans la cuve du réacteur).

L'on n'a pas constaté le phénomène qui s'était produit dans les centrales françaises dans la cuve du réacteur de Doel 3 mais certaines impuretés ont été constatées, et plus tard, également à Tihange 2. L'enquête a démontré qu'il s'agissait d'inclusions d’hydrogène, un phénomène connu en métallurgie. Ces inclusions ont été appelées à tort "fissures" dans les médias.

Comment apparaissent ces inclusions d'hydrogène ?

Les inclusions d'hydrogène apparaissent lorsque certains gaz, tels que l'hydrogène, se retrouvent dans l'acier lors de la coulée et du forgeage de l'acier. La plupart de ces gaz sont évacués avec un processus de forgeage correct. Voici 40 ans, lors du forgeage de la cuve du réacteur de Doel 3 et de Tihange 2, tout l'hydrogène n'a pas été retiré de l'acier, ce qui a provoqué des bulles d'hydrogène. Celles-ci ont ensuite été « aplaties » lors de la fabrication de la cuve du réacteur. Cela a donné de petits flocons aplatis qui se trouvent maintenant dans la paroi en acier de 20 cm d'épaisseur de la cuve. Leur longueur moyenne est de 12 à 16 mm et leur épaisseur est comparable à celle d’une feuille de cigarette. Ils n'évoluent pas avec le temps et sont parallèles à la paroi interne de la cuve. De ce fait, ils sont donc soumis de manière limitée aux tensions mécaniques présentes dans la cuve du réacteur. Des essais de matériel ont montré que ces inclusions d'hydrogène n'influencent en aucun cas et sous aucune circonstance l'intégrité de la cuve du réacteur.

Collaboration inédite

Cette conclusion s'appuie sur des recherches soigneusement étayées, uniques au monde, menées par une équipe multidisciplinaire composée d'experts d'Electrabel, de Laborelec et de Tractebel Engineering. Pendant toute la phase de recherche, cette équipe a collaboré avec divers organismes externes indépendants renommés, en Belgique et à l'étranger, tels que le SCK•CEN (Belgique), le CEA (France), l'UGent, le CRM (Belgique), l'Université de Tohoku (Japon), VTT (Finlande), Oak Ridge National Laboratory et Sandia National Laboratory (États-Unis), etc. Le résultat des efforts de ces dizaines d’experts, les 10 000 heures de recherche et les plus de 1 500 tests de matériaux, est sans précédent au niveau mondial

Feu vert pour le redémarrage

Le 17 novembre 2015, l'Agence fédérale de Contrôle nucléaire (AFCN) a donné son feu vert au redémarrage des réacteurs de Doel 3 et Tihange 2. L'Agence fédérale de Contrôle nucléaire (AFCN) a notamment conclu que la méthode d'inspection à ultrasons utilisée était très fiable, que les inclusions avaient été créées lors du forgeage de la cuve du réacteur, que les inclusions n'évoluent pas avec le temps et que la résistance de la cuve du réacteur demeure garantie en toutes circonstances, à la fois lorsque la centrale est opérante et en cas d’incident, et ce, avec de grandes marges de sécurité. Toutefois, l'AFCN a demandé à Electrabel de procéder à de nouvelles inspections de ces cuves de réacteur à intervalles réguliers, afin de pouvoir corroborer constamment que les inclusions ne sont en effet pas évolutives.

Inspections durables

Plus précisément, la première inspection de suivi devait avoir lieu lors de l'arrêt pour entretien suivant après le redémarrage des centrales en 2015, puis tous les 2 entretiens. Ces dernières années, lesdites inspections ont toujours été mises en œuvre correctement et les résultats ont été communiqués à l'Agence fédérale de Contrôle nucléaire. Après les inspections de suivi menées à Doel 3 et Tihange 2, l’AFCN a publié les conclusions les plus importantes de son évaluation sur son site Web et n’a émis aucune objection au redémarrage des réacteurs pour les prochains cycles du combustible nucléaire. Les résultats de l'inspection par ultrasons ont été analysés via une méthode approuvée par les autorités de sûreté. L'analyse a montré qu'aucune évolution des inclusions d'hydrogène n'avait été constatée. Il n'y a pas de nouvelles indications et les indications existantes ne se développent pas.