Contrôle de la construction du réacteur EPR de Flamanville : les actions marquantes de l’ASN en 2020 et 2021

Publié le 17/11/2021 à 16:14

Note d'information

L’ASN a poursuivi ses actions de contrôle de la construction du réacteur EPR de Flamanville. En 2020 et 2021, elle a été particulièrement vigilante au traitement des écarts détectés sur les soudures des circuits primaires et secondaires principaux et à la poursuite des essais de démarrage du réacteur. L’ASN a également autorisé la mise en service partielle de l’installation pour l’arrivée de combustible nucléaire sur site  qui a débuté le 26 octobre 2020 et s’est terminée le 24 juin 2021. Retour sur les faits marquants.

Écarts détectés sur les soudures des circuits secondaires principaux

L’ASN a été informée par EDF en 2017 d’écarts survenus lors du soudage des tuyauteries principales d’évacuation de la vapeur (circuit VVP) du réacteur EPR de Flamanville. Ces tuyauteries relèvent d’une démarche dite « d’exclusion de rupture », qui implique un renforcement des exigences de conception, de fabrication et de suivi en service suffisant pour considérer que la rupture de ces pièces est extrêmement improbable avec un haut degré de confiance. Les contrôles de l’ASN ont mis en évidence un manque de maîtrise des opérations de soudage réalisées sur les tuyauteries VVP et une défaillance de la surveillance d’EDF sur ses prestataires (voir Lettre d’information de l’EPR n° 21).

En réponse aux conclusions des instructions menées par l’ASN portant sur les écarts affectant les soudures des tuyauteries des circuits secondaires principaux présentées en GP ESPN en avril et juin 2019, EDF a déployé depuis 2020 sa stratégie de traitement des soudures (voir Lettre d’information de l’EPR n° 22). La stratégie de traitement retenue pour les soudures de traversées de l’enceinte consiste en une réparation complète des soudures par l’intérieur au moyen d’un robot développé par l’entreprise Westinghouse. Pour les autres soudures des tuyauteries de vapeur principale, la stratégie de traitement retenue est également une remise en conformité des soudures.

Vue aérienne de la centrale nucléaire EPR de Flamanville ©Mickael-Clemenceau-photographe

En 2020, l’ASN avec l’implication de l’organisme Bureau Veritas exploitation (BVE) ont instruit les éléments préalables au démarrage des premières opérations de réparation des soudures VVP. Les premières opérations de réparations des soudures ont été engagées à l’été 2020 pour les soudures des enceintes de traversées.

En 2021, les instructions se poursuivent et les opérations de réparation s’étendent progressivement à l’ensemble des soudures le nécessitant avec une échéance de fin des opérations de réparation prévues à ce jour par EDF à fin avril  2022.

En complément des actions de surveillance menées par l’organisme BVE, l’ASN réalise des inspections régulières afin de vérifier que la qualité de réalisation des soudures est atteinte et demeure à un niveau satisfaisant tenant compte de l’accroissement du nombre d’opérations de réparation menées en parallèle.

Écart relatif à trois piquages du circuit primaire principal

Le 3 mars 2021, EDF a déclaré à l’ASN un événement significatif relatif à un écart de conception concernant trois piquages du circuit primaire principal du réacteur dont la rupture n’est pas couverte par la démonstration de sûreté du réacteur en raison de leur diamètre trop important.

La solution de traitement proposée par EDF consiste à installer un collier de maintien autour de chaque piquage concerné. Ce collier vise, en cas de rupture de la soudure d’implantation du piquage, à limiter la taille de la brèche qui en résulterait. Les conséquences de cette brèche seraient alors couvertes par les études de sûreté actuelles du réacteur.

L’ASN a considéré que la solution proposée par EDF est acceptable dans son principe mais se prononcera définitivement lorsqu’EDF aura apporté les éléments attendus concernant la démonstration de l’efficacité du dispositif, les exigences de conception, de fabrication et d’exploitation applicables aux colliers et la qualité des soudures d’implantation autour desquelles ces colliers seront montés.

Écart relatif au traitement thermique de détensionnement de certains assemblages soudés

Framatome a informé l’ASN en août 2019 d’un non-respect des températures exigées lors du détensionnement thermique de certains assemblages soudés. Certaines soudures des générateurs de vapeur, du pressuriseur et des tuyauteries secondaires principales de l’EPR sont concernées par ce phénomène.

Framatome et EDF ont présenté à l’ASN des éléments justifiant, malgré cet écart, la possibilité de réaliser les essais à chaud sans risque pour la sécurité du personnel et l’intégrité des équipements concernés.

Leur stratégie de traitement de l’écart affectant les équipements de l’EPR a été mise à jour en prenant en compte dans les assemblages soudés les contraintes mécaniques résiduelles générées lors de ces traitements. Cette stratégie comprend des opérations de remise en état lorsque celles-ci sont envisageables ou, à défaut, la justification de la non-remise en cause de la conformité des équipements. Elle s’inscrit dans la stratégie globale de traitement de cet écart, qui concerne également des générateurs de vapeur sur les réacteurs EDF en fonctionnement. L’ASN examine actuellement cette stratégie.

Contrôle des essais de démarrage

Instruction du bilan des essais de démarrage

EDF est tenue de communiquer, deux mois avant la date envisagée pour la mise en service de l’EPR, un bilan des essais réalisés, conformément à la prescription [INB167-50-1] de la décision n° 2013-DC-0347 du 7 mai 2013. Ce bilan inclut les éléments permettant d’apprécier la validité des résultats et la représentativité des conditions d’essai, ainsi que :

  • la liste des essais de démarrage restant à réaliser avant la mise en service ;
  • la liste des essais de démarrage déjà réalisés et dont les résultats ne permettraient pas la mise en service (avec les actions nécessaires pour y remédier).

L’ASN et EDF ont convenu d’anticiper l’instruction de ce bilan sur la base des essais déjà réalisés Aussi, en juin 2020, EDF a remis à l’ASN une version préliminaire du bilan des essais de démarrage.

A la suite de la réception de ce document, l’ASN a construit en concertation avec l’IRSN un programme d’instruction en deux parties.

La première partie de l’instruction consiste en un examen du bilan des essais de démarrage remis en juin ainsi que des mises à jour associées qui sont régulièrement transmises par EDF. Cet examen entamé à la fin de l’année 2020 se poursuivra jusqu’à la mise en service de l’installation pour intégrer les mises à jour découlant de l’avancement du programme d’essais de démarrage.

La deuxième partie de cette instruction consiste en l’examen de plusieurs points techniques particuliers. Ces points particuliers sont, pour la plupart, des écarts relevés au cours des essais de démarrage et pour lesquels il apparait nécessaire d’examiner de manière approfondie le traitement apporté par EDF en vue de la mise en service de l’installation. Un dossier spécifique est remis par EDF à l’ASN pour chacun des points identifiés et chaque dossier fait l’objet d’une instruction dédiée.

Ces examens sont préalables à la délivrance par l’ASN de l’autorisation de mise en service de l’installation, car les essais de démarrage permettent d’apporter la garantie de la conformité de l’installation. Une mise à jour de ce bilan est prévue pour le second semestre 2021.

Parallèlement, l’ASN poursuit son contrôle des essais de démarrage en cours. Ainsi, au mois d’avril 2021, elle a mené une inspection portant sur la réalisation d’un essai nécessitant l’utilisation de gaz radioactifs, autorisée par la décision de mise en service partielle de l’installation (décision n° 2020-DC-0693 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 8 octobre 2020).

L’ASN a été particulièrement attentive à la surveillance des rejets aux cours de ces essais ainsi qu’à la vérification des prérequis (notamment l’étanchéité des circuits dans lesquels ont été injectés les radiotraceurs).

Cette inspection a montré que l’organisation mise en place par EDF pour cette première utilisation de gaz radioactifs au sein de l’INB était satisfaisante.

Pérennité des résultats des essais de démarrage

Compte-tenu du retard pris sur le chantier de construction du réacteur EPR de Flamanville, de nombreux essais de démarrage ont été réalisés bien avant la date prévisionnelle de mise en service de l’installation envisagée par EDF. Cette situation a conduit EDF à mettre de nombreux équipements à l’arrêt dans l’attente de la mise en service du réacteur.

Ce délai, parfois important entre les essais et la mise en service, nécessite la mise en place par l’exploitant d’une stratégie visant à démontrer que les résultats des essais de démarrage déjà réalisés sont toujours valables.

Ainsi, EDF a présenté une stratégie visant à assurer les conditions de conservation sur une longue durée des équipements installés sur le site. Cette stratégie fait l’objet d’une évaluation en cours de l’ASN, et sa mise en œuvre effective fait l’objet d’un contrôle spécifique via un programme d’inspection dédié.

En particulier, l’ASN a réalisé au premier semestre de l’année 2021 une inspection portant sur la conservation des équipements sous pression nucléaires (ESPN). D’une durée de trois jours, cette inspection a impliqué EDF en tant qu’exploitant d’ESPN, Framatome en tant que fabricant, ainsi que les organismes habilités APAVE et Bureau Veritas Exploitation. Au second semestre 2021, de nouvelles inspections concerneront la conservation d’autres familles d’équipements (matériels électriques, automatismes, machines tournantes…).

Dans un second temps, EDF a présenté un ensemble de processus concourant à garantir la pérennité des résultats des essais. Il s’agit notamment du processus de suivi des modifications, du processus d’analyse de risque pour les interventions sur les matériels, du processus « dispositifs et moyens particuliers » (DMP) et du processus des commissions d’essais sur site visant à assurer la représentativité des phases d’essais d’ensemble. Par ailleurs, EDF a mis en place une méthode d’identification d’essais transverses complémentaires susceptibles de renforcer la confiance dans la robustesse de ces processus.

L’ASN considère que la démonstration de la pérennité des résultats des essais de démarrage constitue un élément nécessaire pour justifier de la conformité de l’installation à son référentiel, en vue de la mise en service du réacteur. Elle examine à cette fin les différents processus mis en œuvre dans le cadre de la réalisation des essais de démarrage et de la pérennisation de leurs résultats et s’assure de leur bonne mise en œuvre et de leur efficacité par le biais d’inspections ciblées.

Réalisation d’une revue de la qualité des matériels du réacteur de Flamanville 3

Les nombreux écarts identifiés lors de la réalisation et du contrôle des soudures des circuits secondaires principaux ainsi que les écarts relevés par l’ASN en inspection ou traités dans le cadre d’événements significatifs depuis le début du projet ont amené l’ASN à formuler en 2018 le constat d’une défaillance de la surveillance réalisée par EDF sur ses prestataires. Ce constat a conduit l’ASN à demander à EDF d’effectuer une revue de la qualité des matériels du réacteur EPR de Flamanville.

EDF a mis en œuvre des contrôles complémentaires dès 2018 à travers un programme de revue, qui a été amendé fin 2018 pour prendre en compte la demande de l’ASN d’étendre cette revue à un périmètre plus large d’équipements et de sous-traitants. Pour répondre aux demandes complémentaires de l’ASN formulées lors d’une inspection le 27 juin 2019, EDF a fait évoluer son programme en ajoutant des contrôles documentaires ou sur les matériels. L’avancement de ce programme est présenté périodiquement à l’ASN et doit faire l’objet d’un bilan final qui sera transmis à l’ASN fin 2021.

Ces contrôles complémentaires incluent la réalisation de nouvelles interprétations de radiogrammes de soudures du circuit primaire principal. Ces activités ont fait l’objet d’une inspection le 21 juillet 2021 qui a permis aux inspecteurs de relever la rigueur et le professionnalisme des agents en charge de ces contrôles, ce qui participe ainsi à apporter des garanties fortes sur la qualité de réalisation de ces soudures.

La réalisation de la revue de la qualité des matériels comprend également un examen approfondi par EDF de la conformité des tuyauteries primaires principales au référentiel « d’exclusion de rupture ». La garantie de la qualité de réalisation des équipements requise en application de ce référentiel  comprend  notamment des contrôles complémentaires qui sont en cours.

L’autorisation de mise en service partielle de l’installation pour l’arrivée du combustible

EDF a adressé une demande de mise en service partielle de l’installation pour l’arrivée du combustible sur site, afin de pouvoir réceptionner et entreposer de manière sûre les assemblages de combustible qui seraient utilisés pour le fonctionnement futur. Cette mise en service partielle est l’une des étapes préalables à la mise en service du réacteur EPR de Flamanville, mais ne préjuge pas de cette dernière, objet d’une instruction distincte.

A l’issue de l’instruction de cette demande, l’ASN a autorisé l’arrivée de combustible nucléaire sur le site du réacteur EPR de Flamanville, par décision du 8 octobre 2020, afin qu’il soit entreposé dans la piscine de stockage du combustible d’ici à la mise en service de l’installation.

Afin d’évaluer la préparation de l’exploitant pour les opérations de réception, de manutention et d’entreposage du combustible neuf en piscine après mise en service partielle, l’ASN a réalisé, en amont de la délivrance de l’autorisation correspondante, une inspection sur le site de Flamanville les 18 et 19 août 2020. Les vérifications effectuées lors de cette inspection ont montré un état de l’installation et un niveau de préparation de l’exploitant satisfaisants pour réceptionner le combustible sur site.

Par ailleurs, l’ASN a mené une inspection inopinée le 9 novembre 2020 pour vérifier les conditions d’exploitation après l’arrivée sur site des premiers assemblages de combustible et notamment le respect des Règles Générales d’Exploitation (RGE) valorisées dans le cadre de la mise en service partielle. L’ASN a également menée une inspection le 9 décembre 2020 pour vérifier l’application des règles de transport des assemblages de combustible lors de la réception sur site. Ces inspections ont conclu à la définition et la mise en œuvre d’organisations appropriées pour la réception des assemblages de combustible, leur manutention et leur entreposage sur site.

Conduite incidentelle et accidentelle (CIA)

En 2020, l’ASN a réalisé une inspection afin d’examiner l’organisation et les moyens mis en place par Edvance pour assurer, pour le compte d’EDF, la conception du chapitre VI des règles générales d’exploitation (RGE) consacré aux règles de conduite incidentelle et accidentelle (CIA) de l’EPR et le processus d’élaboration des documents de CIA.

Cette inspection a souligné le haut niveau de maîtrise et de rigueur des professionnels en charge de chacun des sujets mais a mis en évidence plusieurs points de vigilance concernant la gestion des modifications des procédures de CIA.

L’inspection a également mis en avant le rôle primordial du simulateur dans le processus d’élaboration des procédures de CIA, car il constitue un maillon décisif du processus de détection des anomalies dans les documents opératoires de CIA.

Dans ce cadre, l’ASN a mené une inspection les 13 et 14 avril 2021 sur le réacteur EPR de Flamanville pour contrôler la préparation des équipes de conduite à la CIA au travers de mises en situation sur simulateur et dans les locaux de l’installation. Cette inspection a mobilisé quatre inspecteurs ASN et deux experts de l’IRSN. L’ASN souligne la rigueur et le professionnalisme des agents de conduite lors de ces mises en situation et considèrent le niveau de préparation des équipes comme satisfaisant.  

Contrôle des activités menées par les fournisseurs et de la surveillance effectuée par EDF

L’ASN réalise des inspections auprès d’entreprises prestataires d’EDF comme par exemple des fabricants d’équipements ou des titulaires de contrats de prestations réalisées sur le chantier. Ainsi, le 7 juin 2021, une inspection a été réalisée chez Framatome, chargé de la fourniture du logiciel du système de protection de l’EPR de Flamanville. Cette inspection, qui faisait suite à une inspection ayant porté sur le même thème en janvier 2020, visait à évaluer la qualité de réalisation du logiciel, en contrôlant la bonne application des activités de vérification et de validation, la gestion des écarts, le recueil et l’exploitation du retour d’expérience, la gestion des compétences, ainsi que la surveillance d’EDF sur ces activités.

A l’issue de cet examen, les inspecteurs ont notamment constaté des lacunes dans l’application du processus de développement, soulevant des interrogations concernant la qualité du logiciel développé. L’ASN a ainsi demandé à EDF d’engager une analyse détaillée de la bonne application du plan qualité définissant les règles associées au développement du logiciel, et de tenir compte des enseignements de ces constats pour l’élaboration de ses prochains programmes de surveillance. L’ASN suivra les actions engagées par EDF en réponse à ses demandes.

Poursuite de l’instruction du dossier de demande d’autorisation de mise en service (DMES) de Flamanville 3

Une nouvelle demande d’autorisation de mise en service a été déposée par EDF le 4 juin 2021. Cette demande se substitue à la demande initiale du 19 mars 2015 et comporte une mise à jour complète du dossier annexé à la demande initiale. Ce dossier contient ainsi le rapport de sûreté, les règles générales d’exploitation, une étude sur la gestion des déchets, un plan de démantèlement, un plan d’urgence interne et une actualisation de l’étude d’impact initiale en vue de la réalisation d’une évaluation environnementale de la mise en service du réacteur.

L’instruction de la demande d’autorisation de mise en service se poursuit, et vise pour l’essentiel à s’assurer :

  • de la prise en compte des demandes formulées par l’ASN, notamment à la suite de l’avis du groupe permanent d’experts pour les réacteurs nucléaires (GPR) des 4 et 5 juillet 2018 sur la démonstration de sûreté nucléaire du réacteur,
  • du maintien du niveau prévu de sûreté et de protection de l’environnement, notamment dans le cadre du traitement des écarts éventuellement constatés.

Certains volets d’instructions structurantes ne sont pas achevés, concernant en particulier certains aspects de la qualification des matériels aux conditions accidentelles et des règles générales d’exploitation. Ce travail suscite une grande attention de l’ASN et une forte mobilisation des équipes d’EDF et de l’expertise technique de l’IRSN.

En outre, l’ASN veille à ce que le retour d’expérience international pertinent, notamment celui issu de l’exploitation des réacteurs EPR de Taishan (Chine) soit pris en compte.

L’autorisation de mise en service du réacteur ne pourra être délivrée qu’à condition de finaliser  l’instruction globale du dossier qui fonde la demande. En outre, et sur cette base, la conformité de l’installation aux référentiels techniques et organisationnels applicables devra être établie, notamment grâce à l’examen du bilan des essais de démarrage du réacteur et la validation de la stratégie de pérennisation des résultats d’essais de démarrage.

Suivi du retour d’expérience international

L’ASN participe à plusieurs instances internationales et organise régulièrement des réunions avec les autorités de sûreté concernées par les différents projets EPR dans le monde, ce qui lui permet de collecter le retour d’expérience de la construction, des essais et de l’exploitation de ce réacteur. De plus, l’ASN a proposé le 12 juin à son homologue chinoise, l'Administration nationale de la sûreté nucléaire de la Chine (NNSA), un échange afin d’examiner dans quelle mesure le retour d’expérience de la situation d’exploitation actuelle du réacteur 1 de Taishan, peut être pris en compte dans le cadre de l’instruction en cours de la demande de mise en service de l’EPR de Flamanville. La NNSA a répondu favorablement à la demande de l’ASN et les réunions sur le sujet se poursuivent.

Par ailleurs, l’ASN contrôle régulièrement la bonne prise en compte par EDF du retour d’expérience international.

En savoir plus :

Textes de référence

Publié le 26/03/2019 à 14:00

Soudures de l'EPR : l’ASN réunira le 9 avril son groupe permanent d’experts

L’ASN réunira le 9 avril 2019 son groupe permanent d’experts pour les équipements sous pression nucléaires (GP ESPN) au sujet de la démarche proposée par EDF pour traiter les écarts affectant les soudures des tuyauteries principales d’évacuation de la vapeur du réacteur EPR de Flamanville. L’ASN prendra ensuite position sur la démarche d’EDF.

Publié le 24/10/2019 à 16:20

Écart de fabrication chez Framatome

Le 9 septembre 2019, EDF a informé l’ASN d’un écart concernant la fabrication d’équipements sous pression nucléaires installés dans ses réacteurs, principalement des générateurs de vapeur. Lors du traitement thermique de détensionnement appliqué aux soudures réalisées pour assembler entre eux les composants de ces équipements, l’intervalle de température requis n’a pas été respecté sur l’ensemble de la zone à traiter.

Publié le 12/10/2020

DÉCISIONS DE L'ASN

Décision n° 2020-DC-0693 de l’ASN du 8 octobre 2020

Décision n° 2020-DC-0693 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 8 octobre 2020 autorisant la mise en service partielle de l’installation nucléaire de base 167 (Flamanville 3) pour l’arrivée de combustible nucléaire dans le périmètre du réacteur et la réalisation d’essais particuliers de fonctionnement de l’installation nécessitant l’introduction de substances radioactives dans celle-ci.

Lettres de suite d'inspection

 

Date de la dernière mise à jour : 23/11/2021