Framatome met en service une installation pilote de 30 millions d'euros pour le revêtement au chrome des tubes de gainage du combustible nucléaire

fr.wedoany.com Rapport : Le 29 octobre, le fabricant français d'équipements nucléaires Framatome a mis en service, sur son site de Paimbœuf, dans la région Pays de la Loire, une installation pilote industrielle de revêtement au chrome des tubes de gainage du combustible nucléaire. Le projet représente un investissement d'environ 30 millions d'euros, avec une capacité de traitement nominale de plus de 100 000 tubes de gainage par an. L'installation utilise un procédé de dépôt physique en phase vapeur et est destinée à l'industrialisation de la technologie de combustible tolérant aux accidents renforcé PROtect (E-ATF). La qualification industrielle du procédé est prévue pour fin 2026, et le démarrage de la production pour début 2027.

La nouvelle installation est construite sur le site existant de fabrication de composants de combustible nucléaire de Framatome à Paimbœuf. Elle est principalement dédiée au traitement par revêtement au chrome des tubes de gainage en alliage de zirconium utilisés dans les assemblages de combustible nucléaire. Le procédé de production fait appel à la technologie de dépôt physique en phase vapeur pour former une couche protectrice de chrome à la surface des tubes en alliage de zirconium. L'installation permettra de réaliser des validations de procédé dans des conditions proches de la future production en série, en évaluant notamment la stabilité du processus de fabrication du revêtement au chrome et sa capacité d'application industrielle.

La nouvelle installation pilote est conçue pour une capacité de traitement nominale de plus de 100 000 tubes de gainage revêtus de chrome par an, la capacité de traitement ultérieure pouvant être ajustée en fonction de l'évolution technologique. Framatome prévoit d'utiliser cette installation pour achever la validation industrielle du procédé de revêtement au chrome et établir ainsi la base technique de la production en série ultérieure. L'entreprise a fixé l'achèvement de la qualification industrielle à fin 2026 et le démarrage de la production à début 2027 ; à ce stade, l'atteinte de la capacité nominale n'est pas encore confirmée.

La technologie PROtect E-ATF est développée conjointement par Framatome et le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA). Elle repose principalement sur des tubes de gainage en alliage de zirconium revêtus de chrome, et peut être complétée, selon les besoins des exploitants nucléaires, par des pastilles de combustible à l'uranium dopées à l'oxyde de chrome. Selon les résultats de recherche publiés par Framatome, cette technologie vise à améliorer la résistance à l'oxydation et les performances mécaniques à haute température des matériaux de gainage, ainsi qu'à réduire la production d'hydrogène en cas de défaillance du système de refroidissement. Les travaux de recherche et développement ont bénéficié du soutien du plan de relance économique français et du département de l'Énergie des États-Unis.

Cette technologie de combustible a déjà été soumise à des essais d'irradiation en réacteur. En 2019, les premiers crayons de combustible concernés ont commencé leurs essais d'irradiation respectivement à la centrale nucléaire de Gösgen, en Suisse, et à la centrale nucléaire de Vogtle, aux États-Unis. En 2021, le premier assemblage complet de combustible PROtect E-ATF a été chargé à la centrale nucléaire de Calvert Cliffs, aux États-Unis. En 2023, Framatome, en collaboration avec Électricité de France (EDF), a chargé quatre assemblages de combustible pilotes dans des réacteurs à eau pressurisée français.

En 2024, les crayons de combustible PROtect E-ATF ont achevé leur troisième cycle de combustible de 18 mois à la centrale nucléaire de Vogtle, aux États-Unis, atteignant une durée de fonctionnement cumulée de 54 mois. La même année, cette technologie a été validée à la centrale nucléaire de Gösgen, en Suisse, avec un taux de combustion supérieur à 60 GWj/tU sur des crayons de combustible de pleine longueur. Selon les statistiques de Framatome, les technologies PROtect ont accumulé de l'expérience d'essai et d'exploitation dans six réacteurs à travers le monde.

Les activités actuelles du site de Paimbœuf comprennent la fabrication de composants en alliage de zirconium et de tubes de gainage pour assemblages de combustible nucléaire. Le nouveau procédé pilote de revêtement au chrome s'articulera avec les activités existantes de fabrication de tubes de gainage afin de poursuivre la qualification industrielle du procédé. Framatome prévoit de démarrer la production après l'achèvement de la qualification, afin de disposer de la capacité de fabrication nécessaire à l'approvisionnement commercial ultérieur du combustible PROtect E-ATF.