Soutenance de thèse d'Estelle LAGARDÈRE : Corrosion des tubes de générateurs de vapeur en alliage 690TT : effet du soufre et du plomb sur...

Estelle LAGARDÈRE soutient sa thèse le 20 novembre 2025, au CIRIMAT, à Toulouse. Son sujet est :

« Corrosion des tubes de générateurs de vapeur en alliage 690TT : effet du soufre et du plomb sur les mécanismes d'endommagement »

Résumé

Les tubes de générateurs de vapeur (GV) dans les réacteurs à eau pressurisée (REP) permettent le transfert de chaleur entre l’eau du circuit primaire, circulant à l’intérieur des tubes et chauffée dans le coeur du réacteur, et l’eau du circuit secondaire, circulant à l’extérieur des tubes. Les tubes de GV constituent ainsi une frontière entre le circuit primaire et le circuit secondaire. Pour éviter tout risque de contamination du circuit secondaire (dépourvu de produits radioactifs) par le circuit primaire (qui contient des produits radioactifs) il est donc important de prévenir les risques de fissuration de ces tubes de GV. La corrosion sous contrainte (CSC) en paroi externe des tubes est l’une des sources possibles de fissuration des tubes de GV. Ce phénomène est susceptible de se produire lorsque la partie basse des tubes de GV, encastrée dans la plaque tubulaire, est en contact avec une accumulation de polluants du côté secondaire. Cette accumulation génère ainsi localement une région confinée, appelée crevasse, où la chimie est radicalement différente de la chimie du milieu secondaire nominal, et où des phénomènes d’ébullition locaux peuvent apparaitre. Ces variations locales de la chimie, mais aussi de la température et du pH peuvent favoriser l’apparition de fissures par CSC en paroi externe des tubes. Si aucune fissure n’a été observée à ce jour sur les tubes de GV en alliage 690TT utilisés en centrale, ce matériau s’est révélé sensible à la CSC dans différents milieux d’essais testés en laboratoire. La fissuration par CSC de l’alliage 690TT a notamment été observée en laboratoire en présence de certaines espèces présentes dans les crevasses, comme le S ou le Pb.

L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement en corrosion et CSC de l’alliage 690TT, exposé dans un milieu secondaire réaliste de type crevasse, en présence notamment de pollution au S et au Pb. Des portions de tubes de GV en alliage 690TT, ainsi que des RUB formés à partir de sections de tubes, ont été exposés dans un milieu simulant une crevasse au sein d’un autoclave statique. L’autoclave était constitué de trois milieux : un milieu solide composé des polluants susceptibles de s’accumuler dans les crevasses, un milieu aqueux de composition similaire à l’eau du milieu secondaire dans les crevasses et une phase de vapeur humide formée à partir du milieu aqueux et simulant les phénomènes d’ébullition. Des polluants à base de S et de Pb ont également été ajoutés au sein de l’autoclave, afin d’étudier leur effet sur le comportement en corrosion et CSC de l’alliage 690TT.

L’étude de ces échantillons par microscopie électronique en balayage et en transmission a permis de rendre compte des effets néfastes que peuvent avoir le S et le Pb sur l’intégrité du film d’oxyde ainsi que sur la résistance à la CSC de l’alliage. Les échantillons exposés en milieu vapeur humide et milieu aqueux (milieu secondaire simulé) en présence de S et de Pb se sont révélés sensibles à des phénomènes d’oxydation préférentielle le long de plans de glissements en surface, et ont présenté une sensibilité marquée à la CSC intergranulaire. La densité de fissures ainsi que la profondeur de fissure étaient d’autant plus importantes lorsque ces deux polluants (S et Pb) étaient tous les deux présents dans le milieu. Le rôle du S et du Pb le long de pénétrations d’oxyde et en pointe de fissure a été étudié et des modèles ont été proposés.

Composition du jury

• M. Philippe Marcus, Rapporteur, Chimie ParisTech
• Mme Cécilie Duhamel, Rapporteur, Mines Paris PSL
• M. Ian de Curières, Examinateur, Autorité de Sureté Nucléaire et de Radioprotection
• Mme Catherine Guerre, Examinatrice, CEA Paris Saclay
• M. Krzysztof Wolski, Examinateur, MINES Saint-Étienne
• Mme Virginie Serin, Examinatrice, CEMES
• M. Nicolas Huin, Examinateur, Laboratoires Nucléaires Canadiens
• Mme Lydia LAFFONT, Directrice de thèse, Institut National Polytechnique de Toulouse

Membres invités :

• M. Eric Andrieu, Institut National Polytechnique de Toulouse
• M. Peter Scott, ANT International, retraité Framatome

Infos pratiques

Date – Horaires :

Le jeudi 20 novembre 2025 à 13h15.

Lieu :

Université Toulouse
Bâtiment CIRIMAT
118 Route de Narbonne
31062 Toulouse cedex 9

Distanciel : 

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