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FA3 A REVA - · PDF fileS1 S2 S4 conception (RT NOT ... Tableau 19 -Comparaison des...

Date post:12-Sep-2018
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    A FA3 Nb total de pages : A REVA Nombre d'Annexes :

    Titre du document :

    Justification de la tnacit suffisante des calottes du fond et du couvercle de la cuve de l'EPR de Flamanville 3

    Sujet :

    Justification of sufficient toughness for FA3 RPV heads (cover and bottom

    8 2017-04-27 BPE

    REV DATE ETAT AUTEUR

    Projet: FRA001 Contrat:

    Zone rserve pour les tampons lectroniques

    VRIFICATEUR METTEUR

    Entit mettrice : FFP

    MODIFICATIONS/ OBSERVATIONS

    Dept metteur:

    Nature du document : AE - NOTE D'ETUDE OU DE SYNTHESE Discipline : A - PRIMARY COMPONENTS

    Work Package: Systme : RCP

    Localisation :

    Repre fonctionnel : Id. Court: 002-ARV-01-104-503

    NUMERO DE DOCUMENT

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  • z

    i :J :J J.J

    A A.REVA

    IND DATE REV D'MISSION

    A 2016-12-16

    B Voir Page de

    garde

    N 002-ARV-01-104-503

    REV. B PAGE 2 / 108

    RVISIONS

    PARAGRAPHE OBJET DE LA RVISION

    Edition originale

  • A N 002-ARV-01-104-503 AREVA REV. B PAGE 3/108

    TABLE DES MATIERES

    o. RFRENCES 8

    1. INTRODUCTION 10

    2. DEMARCHE RETENUE 11

    2.1. Le sujet technique 11

    2.2. Dmarche initiale 12

    2.3. Evolution de la dmarche dbut 2016 14

    3. RESULTATS ET ANALYSES 16

    3.1. Typologie et Taille de dfaut pris en compte 16

    3.1.1. Dfauts inacceptables au sens de la qualit vise et adquation des moyens de contrle 16

    3.1.2. Contrles complmentaires en peau externe 17

    3.1.3. Performance des moyens de contrle et dfinition d'un dfaut enveloppe 18

    z 3.1.4. Contrles de dfaut en peau interne 19

    z 3.1.5. Potentialit de dfaut en exploitation 19 ".) ".) .LI 3.1.6. Conclusion 20

    3.2. Caractristiques mcaniques des calottes sacrificielles 22

    3.2.1. Le programme d'essai 22 ..... :::i 3.2.2. Caractristiques mcaniques en zone de recette 25 :::i .LI :::i

    3.2.3. Caractristiques des zones sgrges dans le domaine fragile 27 :J 3.2.4. Caractristiques dans le domaine ductile 35 :(

    3.2.5. Conclusion 37

    3.3. Reprsentativit des calottes sacrificielles pour les calottes de la cuve de Flamanville 38

    3.3.1. Dfinition des paramtres influents 38 3.3.2. Positionnement des pices 39 3.3.3. Caractrisation des sgrgations dans les pices sacrificielles 40

    3.3.4. Reprsentativit des calottes sacrificiel/es vis--vis des calottes de Flamanville 3 43

    3.3.5. Conclusion 47

    3.4. Comparaison des caractristiques mcaniques avec les besoins issues des calculs 48

    3.4.1 . Hypothses principales des calculs mcaniques 51 3.4.2. Rsultats de l'analyse rupture brutale sans tenir compte de la

    sgrgation 54

    3.4.3. Dtermination de la temprature d'indexation maximale admissible issues des tudes de rupture brutale en peau externe 55

    3.4.4. Dtermination de la temprature d'indexation maximale admissible issues des tudes de rupture brutale en peau interne 57

    3.4.5. Comparaison des caractristiques mcaniques mesures avec la temprature d'indexation maximale admissible 59

  • A N 002-ARV-01-104-503 A REVA REV.B PAGE 4/108

    3.4.6. Apprciation des marges en tnacit en peau externe 63 3.4.7. Sensibilit la taille du dfaut- dfaut conventionnel a = 20 mm 67 3.4.8. Conservatismes de ces tudes 69 3.4.9. Impact sur les autres dommages mcaniques 71

    4. CONTROLE EN SERVICE 72

    5. BILAN DES REPONSES AUX DEMANDES DE L' ASN 74

    6. CONCLUSIONS 83

    7. 86

    7.1. 86 7.1.1. 86 7.1.2.

    86 7.1.3. 87

    z 7.1.4. 89

    i 7.1.5. 89 :J 7.1.6. :J .u

    91 7.1.7.

    93 r

    7.1.8. ::i ::i .u 95 ::i

    :..i 7.1.9. - 100 !( 7.2. 100 7.2.1. 100 7.2.2. 100

    8. 102 9. ANNEXE 3: EVALUATION DU DECALAGE EN TEMPERATURE PAR

    COMPARAISON DES COURBES DE RESILIENCE APPROCHE INITIALE PENALISANTE 105

    10. ANNEXE 4 : IMPACT DU VIEILLISSEMENT SUR LA RT Nor DE LA CUVE 107

    10.1. Introduction 107

    10.2. Fragilisation par irradiation 107

    10.3. Vieillissement thermique 107

    10.4. Conclusion 108

  • z:

    A N D02-ARV-01-104-S03 AREVA REV.B PAGE S / 108

    LISTE DES TABLEAUX

    Tableau 1 : - synthse du programme d'essai 22

    Tableau 2 : Synthse des rsultats de tnacit dans le domaine de la transition pour les zones de recette 26

    Tableau 3 : Dcalage sur les caractristiques de traction entre zones sgrges et zones de recette. 27

    Tableau 4 : Caractrisation des courbes de transition obtenues par essais de flexion par choc 28

    Tableau S : Caractrisation de la transition en zone sgrge 28

    Tableau 6 : Eva luation de l'impact de la sgrgation sur le domaine de la transition fragile-ductile 29

    Tableau 7 : Evaluation des vitesses de refroidissement lors de la trempe des calottes. 32

    Tableau 8: Evaluation de l'impact de la teneur en carbone sur la transition fragile-ductile

    Tableau 9 : Mesures de carbone en surface - outil et procdure affine

    Tableau 10 - coefficients d'echange pris en compte

    Tableau 11 - Coefficient de securit du RCCM en fonction de la catgorie

    Tableau 12 - Bilan des calculs en peau externe des ca lottes pour une RT NOT de conception (RT NOT =-SC)

    Tableau 13 - Bilan des calculs en peau interne des calottes pour une RT NOT de

    34

    4S

    S1

    S2

    S4

    conception (RT NOT =-SC) SS

    Tableau 14 - Situations prpondrantes pour l'analyse d'un dfaut dbouchant en peau externe des ca lottes S6

    Tableau 1 S - RT NOT admissible pour les dfauts dbouchants en peau externe des calottes S7

    Tableau 16 - Situations prpondrantes pour l'analyse d'un dfaut dbouchant en peau externe des calottes S8

    Tableau 17 - RT NOT admissible pour les dfauts dbouchants en peau interne des calottes S8

    Tableau 18: RT NOT de recette pour les calottes sacrificie lles et de la cuve de FA3 S9

    Tableau 19 - Comparaison des tempratures d'indexation mesures et issues des calculs pour les calottes suprieures en surface extrieure 60

    Tableau 20 - Comparaison des tempratures d'indexation mesures et issues des calculs pour les ca lottes infrieures en surface extrieure 61

  • z

    i '.) '.) lJ

    A N 002-ARV-01-104-503 AREVA REV.B PAGE 6/108

    Tableau 21 -Comparaison des tempratures d'indexation mesures et issues des calculs pour les calottes infrieures et suprieures au % paisseur 62

    Tableau 22 -Bilan de l'analyse des dfauts dbouchants en peau externe des calottes pour une temprature d'indexation fin de vie Tenv de +19C 64

    Tableau 23 -Bilan de l'analyse des dfauts dbouchants en peau externe des calottes pour une temprature d'indexation fin de vie T env de +19C 68

    LISTE DES FIGURES

    Figure 1 - Cartographie carbone sur la tranche d'une demi calotte UK sup 12

    Figure 2 - identification de la zone macro sgrge dans l'paisseur de la pice - ex/ de la calotte UK sup 23

    Figure 3 - Dcoupe des tranches dans les blocs issus de la macrosgrgation positive (ex/ de UK sup)

    Figure 4 - Localisation de la macrosgrgation positive au quart paisseur dans la calotte suprieure UK sup

    Figure 5 - plan de prlvement quart paisseur de la calotte UK sup (tranche 2 et

    23

    24

    tranche 3) 24

    Figure 6 : Courbes de transition en zone de recette 26

    Figure 7 : Comparaison des essais de tnacit avec la courbe ZG indexe par la RT NOT de recette. 30

    Figure 8 : Comparaison des essais de tnacit avec la courbe ZG indexe par la RT NOT de recette pour les prouvettes dont la teneur en carbone est suprieure ou gale 0,25% 31

    Figure 9 : Evolution des dcalages de T0, T68J et TCV entre zones sgrges et zone de recette en fonction de la teneur en carbone. 33

    Figure 10 : Ensemble des points finaux obtenus lors des essais de dchirure en zones sgrges 50C. 36

    Figure 11 : Evolution de la teneur en carbone maximale - Synthse des trois calottes sacrificielles - Taux de sgrgation 41

    Figure 12 : Evolution de la teneur en carbone maximale - Synthse des trois calottes sacrificielles - Valeurs absolues 41

    Figure 13 : Evolution de la teneur carbone maximale - Synthse des trois calottes sacrificielles - Prise en compte des incertitudes 42

    Figure 14 : Mesures ralises par spectromtrie en surface externe des calottes de cuve (2015) 44

  • z

    z :J :J l1

    A N 002-ARV-01-104-503 .AREV.A REV. B PAGE 7I108

    Figure 15 : Distribution des points de Mesures de Carbone en surface de la calotte UA inf 45

    Figure 16 - Type et localisation des dfauts calculs 53

    Figure 17 - Evolution de tnacit Kcp (T) pour les situations dimensionnantes en peau externe de la calotte suprieure superpos l'volution de la tnacit critique K1c (T) index sur une env de + 19C 65

    Figure 18 - Evolution de tnacit Kcp (T) pour les situations dimensionnantes en peau externe de la calotte suprieure superpos l'volution de la tnacit critique K1c (T) index sur une env de +19C 65

    Figure 19 - Ensemble des points de t

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