L’Alloy 617 qualifié pour des températures d’exploitation plus élevées

Le Boiler and Pressure Vessel Code de l’ASME fait office de recueil de normes de notoriété dans les domaines de la construction, de la fabrication et du contrôle des appareils de pression et des composants conducteurs de pression. Il fixe les seuils des sollicitations ainsi que les matériaux qui peuvent être utilisés pour la construction des centrales électriques, y compris des centrales nucléaires. Le respect de ces spécifications garantit la sécurité et la performance des composants.

Le projet Alloy-617 a duré au total douze mois et a coûté au Département américain de l’énergie (DOE) 15 millions de dollars. Sans compter les contributions du DOE, les coûts totaux de la recherche sur les matériaux s’élèvent à plusieurs dizaines de millions de dollars d'après l’INL, et avec les travaux précédents, cela correspond à des décennies de travail de recherche intensif.

Une équipe de l’INL – en collaboration avec des spécialistes de l’Argonne National Laboratory et de l’Oak Ridge National Laboratory, des conseillers de branches et des partenaires internationaux – a obtenu l’autorisation de l’ASME d’intégrer l’Alloy 617 dans le Code. D'après Richard Wright, un membre émérite de l’INL qui a dirigé la partie concernant l’INL ainsi que la gestion globale du projet, la procédure d’autorisation durera trois ans. L’autorisation définitive a été remise fin 2019. «Il s'agit d’une performance considérable», a déclaré M. Wright. «Contrairement aux réacteurs à eau légère du parc nucléaire commercial, pour lesquels 50 ou 100 matériaux sont disponibles, seuls cinq ont pu être utilisés dans les réacteurs haute température.»

Les réacteurs à sels fondus, à haute température, refroidis au gaz ou refroidis au sodium proposés fonctionnent à des températures deux fois plus élevées que les réacteurs à eau légère, qui fonctionnent à environ 290 °C. Il était donc essentiel de déterminer la manière dont les choses allaient évoluer avec l’Alloy 617 au fil du temps à une certaine température.

L’Alloy 617 étant désormais inscrit dans le code de l’ASME, davantage de possibilités s’offrent aux constructeurs de concepts de centrales nucléaires haute température en ce qui concerne les matériaux des composants. D'après M. Wright, les matériaux à haute température autorisés jusqu’à présent ne peuvent être utilisés au-delà de 750 degrés. «Le nouveau matériau qualifié peut être utilisé pour la conception et la construction jusqu’à une température de 950°C. Cela permet l’élaboration de nouveaux concepts fonctionnant à des températures plus élevées», a ajouté M. Wright.