Effet des hétérogénéités sur le Pouvoir Thermoélectrique de l'acier de cuve

par Laurence Simonet

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de Francis Fouquet et de Xavier Kleber.

Soutenue en 2006

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    En condition normale de fonctionnement, la cuve des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) est soumise à un vieillissement induit par l’irradiation. Afin de suivre l’évolution des caractéristiques de l’acier en service, EDF a lancé un programme de surveillance qui consiste à effectuer des essais mécaniques sur des éprouvettes vieillies en réacteur. Les résultats de ces essais présentent l’inconvénient d’être affectés par la présence d’hétérogénéités au sein de l’acier. En effet, du fait de son mode de fabrication, l’acier de cuve présente des zones ségrégées. Aussi, EDF a lancé un programme de mesures de Pouvoir Thermoélectrique (PTE) sur les éprouvettes de résilience du programme de surveillance, pour compléter les essais mécaniques et aider à leur interprétation. Actuellement, ces mesures sont difficilement exploitables car elles incluent à la fois l’effet de l’irradiation et l’effet des hétérogénéités métallurgiques. L’objectif de la thèse a consisté à évaluer l’effet des hétérogénéités sur le PTE de l’acier de cuve non irradié. Pour cela, un modèle numérique a été développé permettant de calculer le PTE d’une structure composite. Nous avons vu que le modèle était pertinent pour mettre en évidence l’effet des hétérogénéités sur le PTE de l’acier de cuve, qui est assimilé à un composite « matrice »/« ségrégation ». Le modèle nous a également permis de mettre en évidence l’influence de différents paramètres sur la mesure de PTE. Nous avons notamment montré que les conditions de mesure ont un effet majeur sur la valeur de PTE obtenue (influence de la pression de contact, de la position de l’éprouvette sur l’appareil, de l’emplacement des hétérogénéités métallurgiques,…).

  • Titre traduit

    Effect of heterogeneities on the thermoelectric power of pressure vessel steel


  • Résumé

    In service working conditions, the vessel of the Pressurized Water Reactors (PWR) undergoes an ageing due to irradiation. In order to follow the evolution of the mechanical characteristics of the steel in service, EDF launched a surveillance program which consists to carry out mechanical tests on samples aged in reactor. However, the results of these tests have the disadvantage to be affected by the presence of heterogeneities within the steel. Indeed, because of its manufacturing process, the steel contains segregated areas. Thus, EDF launched Thermoelectric Power Measurements (TEP) on the resilience samples of the surveillance program, to complete the mechanical tests and to help with their interpretation. However, these measurements are today difficult to analyse because they include at the same time the effect of the irradiation and the effect of the metallurgical heterogeneities. The aim of this work consisted in evaluating the effect of the heterogeneities on the TEP of the non-irradiated vessel steel. For that, a numerical model was developed which allows to calculate the TEP of a composite structure. We have shown that the model is pertinent to highlight the effect of the heterogeneities on the TEP of the vessel steel, which is considered like a “matrix”/“segregation” composite. The model allowed us to put emphasis on the influence of different parameters on the TEP measurement. We have thus showed that the measurements conditions have an important effect on the obtained TEP value (influence of the applied pressure, the position of the sample on the device, the site of the metallurgical heterogeneities,…).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (239 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 201-207

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3159)
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