Influence de l'ébullition sur la corrosion externe des gaines de crayons combustibles des réacteurs à eau pressurisée

Effect of boiling on the waterside corrosion of pressurized water reactors fuel rod claddings

• Auteur / Autrice : Jean Peybernès
• Direction : Jean-Claude Loraud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique. Énergétique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réacteurs à eau sous pression

Corrosion

Zircaloy (marque déposée)

Ébullition

Résumé

L'amelioration du rendement energetique des reacteurs a eau pressurisee, envisagee actuellement, peut induire des regimes d'ebullition locale a la paroi des gaines des elements combustibles situes dans les canaux les plus chauds du cur (augmentation des flux de chaleur et de la temperature du refrigerant). Ces nouvelles conditions de fonctionnement des rep pourraient etre a l'origine d'une acceleration des cinetiques de corrosion des gaines de combustible en zircaloy-4. Le but de cette these est d'etudier l'effet de l'ebullition sur la corrosion du materiau de gainage a partir des essais de corrosion en boucle hors pile conduits dans des conditions thermohydrauliques et chimiques sollicitantes (ebullition, teneur en lithium elevee). Les resultats obtenus revelent une acceleration de la corrosion externe des gaines en regime d'ebullition en presence de lithium dans l'eau. Cette acceleration est d'autant plus marquee que les teneurs en lithium dans l'eau sont elevees. Les analyses chimiques par spectroscopie de masse d'ions secondaires des couches de zircone formees lors de ces tests ont montre que l'ebullition conduit a des phenomenes de surconcentration des additifs chimiques de l'eau primaire (bore, lithium) a la paroi des gaines, entrainant une incorporation accrue du lithium dans l'oxyde. Sur la base de ces resultats, une modelisation des processus d'enrichissement des additifs chimiques a la paroi des gaines en presence d'ebullition est developpee et permet d'etendre le code de corrosion cochise a la prediction des vitesses de corrosion du zircaloy-4 en milieu diphasique