Soudage des matériaux des réacteurs nucléaires à eau pressurisée

Les matériaux de base utilisés pour la constitution des composants des centrales nucléaires à eau pressurisée (REP) ont été définis pour garantir la parfaite intégrité des enceintes sous pression à température élevée pendant plusieurs décennies. Les nuances de ces matériaux en acier faiblement allié ont été optimisées afin qu'elles soient façonnables et soudables. Les installations nucléaires font l'objet, en France et dans tous les pays, d'une réglementation spécifique qui ne cesse de se renforcer en fonction du retour d'expérience. L'arrêté du 26 février 1974  pour le circuit principal des centrales nucléaires qui imposait des règles formelles concernant la fabrication, le contrôle et l'organisation qualité, a été remplacé par l'arrêté du 12 décembre 2005 (dit arrêté ESPN)  qui, tout en reprenant l'essentiel de l'arrêté de 1974, renforce les exigences en matière de conception, en particulier au niveau de l'analyse de risques. Les nuances et les procédés ont été codifiés dans un recueil RCC-M (Règles de conception et de construction applicables aux matériels mécaniques)  en cohérence avec les réglementations. En complément, des précautions opératoires particulières pour le soudage ont été déterminées pour tous les procédés de soudage en tenant compte des spécificités des matériaux de base et des produits d'apport pour répondre aux exigences contractuelles et réglementaires et plus généralement au niveau de qualité attendu. Ces précautions qui étaient basées, à l'origine, sur l'expérience industrielle des fabricants d'enceintes sous pression, ont été constamment améliorées par le retour d'expérience des fabrications des centrales nucléaires et complétées par une démarche exhaustive d'analyse de risques requise par l'arrêté ESPN de décembre 2005.

Les composants des centrales nucléaires à eau pressurisée importants pour la sûreté qui comportent des opérations de soudage ne se limitent pas aux équipements sous pression nucléaires. En effet, les structures de génie civil importantes pour la sûreté comme le liner du bâtiment réacteur, les piscines… comportent également de nombreux composants métalliques soudés. Les pratiques (nuances utilisées, précautions de soudage, contrôles…) ont là encore été optimisées au fil du retour d'expérience et ont été codifiées pour l'EPR dans un recueil ETCC (EPR Technical code for civil work) .

On présente dans la suite le soudage de la chaudière nucléaire, le soudage des structures de génie civil et enfin quelques exemples de retour d'expérience (de fabrication et d'exploitation) ayant conduit à une amélioration de ces opérations de soudage.