Impact of preventive and curative remedies for steam generators fouling and tube support plate blockage on secondary circuit materials

En 2006, EDF a constate un colmatage des lobes quadrifolies des plaques entretoises (PE) superieures des Generateurs de Vapeur (GV) sur quelques centrales REP. Les consequences de ce phenomene sur le taux de recirculation des GV (masse d'eau, stabilite du niveau d'eau des GV), et sur les risques de corrosion cote secondaire des tubes des GV, ont conduit EDF a mettre en place un programme de contre-mesures. Le colmatage des PE des GV est souvent associe a un encrassement des tubes GV provoque par la deposition d'oxydes issus de la corrosion des materiels du circuit secondaire. Les tranches dont les circuits secondaires comportent des alliages cuivreux (22 sur un total de 58 tranches REP a EDF) sont plus affectees par ces phenomenes, en raison de la mise en œuvre d'un conditionnement volatil a bas pH (pH 25°C de 9,2). Dans ce cas, les aciers non ou faiblement allies sont moins proteges de la corrosion-erosion, de sorte qu'une quantite plus importante de produits de corrosion est vehiculee par l'eau alimentaire des GV (AHP) et est integree dans les GV. En consequence, EDF a etabli une strategie a double niveau pour recouvrer des conditions normales de fonctionnement: - Mise en œuvre de remedes curatifs pour eliminer les depots d'oxydes dans les GV, i.e. de nettoyages chimiques ; - Retrait des materiels en alliages cuivreux du poste d'eau, afin de mettre en place un conditionnement volatil a haut pH (9,6) qui constitue une solution preventive. Douze nettoyages chimiques ont ete realises entre 2007 et 2009, afin de revenir au plus tot a des conditions de fonctionnement et de surete nominales, i.e. pour eliminer le colmatage des PE et recouvrer les performances thermiques nominales des GV. Le procede de nettoyage chimique a haute temperature et sans inhibiteur de corrosion d'AREVA a tout d'abord ete mis en œuvre. En raison d'une corrosion des aciers non ou faiblement allies des GV plus elevee que prevue, et de rejets gazeux d'ammoniac importants, EDF a decide de qualifier le procede de nettoyage chimique a basse temperature de l'EPRI/SGOG, qui a ete par la suite mis en œuvre par Westinghouse sur 6 tranches. EDF envisage desormais de mettre en œuvre des nettoyages chimiques preventifs des GV afin de limiter l'encrassement des GV et les consequences du colmatage des PE. Les procedes de nettoyages chimiques doux de Westinghouse (ASCA: Advanced Scale Chemical Conditioning Agent), d'AREVA (DMT Deposit Minimization Treatment) et de Comex/Lainsa (PACCO: Preventive Acid Chemical Cleaning Operation) ont ete retenus par EDF en vue de leur qualification puis de leur application sur ses tranches. Ces procedes presentent l'avantage notable de conduire a un niveau moindre de corrosion des materiaux des GV, en raison des faibles concentrations des reactifs qui y sont mises en jeu. En parallele, le retrait des materiels en alliages cuivreux a ete cale progressivement en fonction des approvisionnements et des previsions d'arret de tranche, et egalement de contraintes environnementales et sanitaires. EDF doit ainsi veiller a gerer la mise en œuvre d'un traitement biocide sur les circuits de refroidissement (CRF) semi-fermes, qui devient necessaire lorsque l'on supprime les condenseurs en laiton (le cuivre a un effet bacteriostatique sur les micro-organismes). Et de facon plus globale, EDF doit assurer le respect des limites environnementales des arretes de rejets pour les rejets des reactifs de conditionnement du circuit secondaire et du reactif biocide du circuit de refrigeration. Dans l'attente de parvenir a gerer l'ensemble de ces contraintes, la possibilite de mettre en œuvre un conditionnement a un pH un peu plus eleve en presence d'alliages cuivreux est apparue comme un compromis meritant d'etre etudie. EDF a ainsi mene un essai de montee de pH sur la tranche de Dampierre 4 en 2007/2008 pendant 6 mois pour etudier l'impact d'une montee progressive du PH 25°C AHP de 9,2 a 9,4 sur la tenue des alliages cuivreux et sur la corrosion-erosion des aciers non ou faiblement allies du poste d'eau. En complement d'un suivi renforce des parametres chimiques du circuit secondaire, des Examens Non Destructifs (END) par Courant de Foucault ont ete effectues sur les tubes en laiton des rechauffeurs basse pression et du condenseur, et ont ete suivis d'expertises metallurgiques sur des tubes extraits pertinemment choisis. Cet article presente les enseignements issus de la mise en application des 12 nettoyages chimiques, en termes d'efficacite a eliminer les depots colmatants, de corrosion des surfaces metalliques des GV et de consequences sur les controles par Courant de Foucault des tubes GV. Les resultats de l'essai de montee de pH de Dampierre 4 et la problematique que represente le retrait des alliages cuivreux du poste d'eau sont egalement exposes. L'article conclut sur les perspectives d'EDF a moyen terme.