FR2764364A1

FR2764364A1 - PWR steam generator cleaning procedure

Info

Publication number: FR2764364A1
Application number: FR9706990A
Authority: FR
Inventors: Christophe Texier; Pierre Guillermier; Christian Brun; Marie Helene Clinart; Manuel Organista; Pierre Saurin
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 1998-12-11
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: FR2764364B1

Abstract

The procedure for cleaning the steam generator of a nuclear reactor with pressurised water cooling consists of applying a non-corrosive cleaning solution to the surfaces of the secondary part of the generator after every six years of cumulative operation, and the tube plate after every two years of operation, using a fluid which dissolves and removes deposits containing iron oxide, especially magnetite, particles. The cleaning solution contains a chelating agent such as ethylene tetraacetic acid, hydrazine and a corrosion inhibitor, and is kept at a temperature of close to 140 deg C during the iron oxide removal phase and 90 deg C during passivation and rinsing phases. The procedure can also include a phase for removing copper oxide. Removes deposits before they become harmful to operation of reactor.

Description

L'invention concerne un procédé de nettoyage d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression, de manière à éviter une accumulation excessive de matière déposée pendant le fonctionnement du réacteur, dans la partie secondaire du générateur de vapeur et une attaque corrosive de la partie secondaire du générateur de vapeur pendant le nettoyage. The invention relates to a method for cleaning a steam generator of a nuclear reactor cooled by pressurized water, so as to avoid an excessive accumulation of material deposited during the operation of the reactor, in the secondary part of the generator. steam and corrosive attack on the secondary part of the steam generator during cleaning.

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent un circuit primaire comprenant trois ou quatre boucles dans lesquelles circule de l'eau de refroidissement primaire sous pression du réacteur nucléaire. Les boucles du circuit primaire sont reliées à la cuve du réacteur renfermant le coeur et sur chacune des boucles est disposé un générateur de vapeur qui réalise l'échauffement et la vaporisation d'eau d'alimentation par échange de chaleur avec le fluide de refroidissement primaire du réacteur nucléaire. Pressurized water nuclear reactors have a primary circuit comprising three or four loops through which pressurized primary cooling water circulates from the nuclear reactor. The loops of the primary circuit are connected to the reactor vessel containing the core and on each of the loops is arranged a steam generator which heats and vaporizes the feed water by heat exchange with the primary cooling fluid. of the nuclear reactor.

Le générateur de vapeur comporte, à l'intérieur d'une enveloppe externe, un faisceau de tubes dont les extrémités sont fixées dans des trous traversant une plaque tubulaire. La plaque tubulaire comporte une face d'entrée débouchant à l'intérieur d'une boîte à eau en deux parties reliée à deux canalisations de la boucle du circuit primaire et une face secondaire traversée par les tubes du faisceau qui est disposé à l'intérieur de l'enveloppe externe du générateur de vapeur. The steam generator comprises, inside an external envelope, a bundle of tubes, the ends of which are fixed in holes passing through a tubular plate. The tubular plate has an inlet face opening into the interior of a two-part water box connected to two pipes of the loop of the primary circuit and a secondary face crossed by the tubes of the bundle which is disposed inside. the outer casing of the steam generator.

Le générateur de vapeur comporte une partie primaire dans laquelle circule l'eau de refroidissement sous pression du réacteur nucléaire, cette partie primaire comportant la boite à eau et l'espace interne des tubes du faisceau et une partie secondaire dans laquelle circule l'eau d'alimentation qui comporte l'espace interne de l'enveloppe du générateur de vapeur, autour du faisceau de tubes. The steam generator comprises a primary part in which the pressurized cooling water of the nuclear reactor circulates, this primary part comprising the water box and the internal space of the bundle tubes and a secondary part in which the water circulates. 'supply which includes the internal space of the envelope of the steam generator, around the bundle of tubes.

La partie primaire et la partie secondaire du générateur de vapeur sont séparées l'une de l'autre par une paroi d'échange thermique com portant les parois des tubes du faisceau à travers lesquelles se produit l'échange de chaleur entre l'eau de refroidissement primaire du réacteur nucléaire et l'eau d'alimentation. The primary part and the secondary part of the steam generator are separated from each other by a heat exchange wall com carrying the walls of the bundle tubes through which the heat exchange takes place between the water of primary cooling of the nuclear reactor and feed water.

L'eau d'alimentation du générateur de vapeur et la vapeur produite par le générateur de vapeur à partir de l'eau d'alimentation circulent dans un circuit de la centrale nucléaire appelé circuit secondaire. Le circuit secondaire de la centrale nucléaire comporte, en plus des parties secondaires des générateurs de vapeur constituant la partie chaude du circuit secondaire dans laquelle l'eau est échauffée et vaporisée, la turbine dans laquelle la vapeur est utilisée et le condenseur associé à la turbine constituant la source froide du circuit secondaire. Le circuit secondaire du générateur de vapeur comporte de plus des pompes d'alimentation des générateurs de vapeur, des tuyauteries de liaison, divers échangeurs de chaleur et circuits auxiliaires. Une partie du circuit secondaire du générateur de vapeur est en acier ferritique ; les tubes de condenseur sont en laiton, en acier inoxydable ou en titane. The steam generator feed water and the steam produced by the steam generator from the feed water circulate in a circuit of the nuclear power plant called secondary circuit. The secondary circuit of the nuclear power plant includes, in addition to the secondary parts of the steam generators constituting the hot part of the secondary circuit in which the water is heated and vaporized, the turbine in which the steam is used and the condenser associated with the turbine. constituting the cold source of the secondary circuit. The secondary circuit of the steam generator further includes pumps for supplying the steam generators, connecting pipes, various heat exchangers and auxiliary circuits. Part of the secondary circuit of the steam generator is made of ferritic steel; the condenser tubes are made of brass, stainless steel or titanium.

L'eau d'alimentation qui est récupérée à la sortie des condenseurs est renvoyée dans la partie secondaire des générateurs de vapeur, de sorte que l'eau d'alimentation circule en boucie fermée dans le circuit secondaire. Cette eau d'alimentation transporte des oxydes dus à son action d'érosion et de corrosion sur les différents matériaux rencontrés lors de son parcours dans le circuit secondaire. L'eau d'alimentation renferme surtout des quantités importantes d'oxyde de fer, en particulier de la magnétite, ainsi que du cuivre. L'eau d'alimentation en circulation renferme également des impuretés et des sels. La concentration en sel de l'eau d'alimentation modifie sa courbe de saturation. II peut en outre se produire une concentration des polluants contenus dans l'eau d'alimentation. The supply water which is recovered at the outlet of the condensers is returned to the secondary part of the steam generators, so that the supply water circulates in closed boucie in the secondary circuit. This feed water transports oxides due to its erosion and corrosion action on the various materials encountered during its journey through the secondary circuit. The feed water mainly contains significant quantities of iron oxide, in particular magnetite, as well as copper. Circulating feed water also contains impurities and salts. The salt concentration in the feed water changes its saturation curve. In addition, a concentration of pollutants in the feed water can occur.

Les matières transportées par l'eau d'alimentation sont amenées à se déposer naturellement dans les zones où les vitesses de circulation des fluides sont faibles ou s'annulent et dans les zones ou les températures sont élevées. The materials transported by the feed water are caused to deposit naturally in areas where the fluid circulation rates are low or cancel each other and in areas where temperatures are high.

Les dépôts formés dans la partie secondaire des générateurs de vapeur sont nocifs à plusieurs points de vue:
- tout d'abord, ces dépôts forment une couche isolante qui diminue le coefficient d'échange thermique,
- les dépôts permettent la concentration d'espèces nocives en particulier vis-à-vis des tubes de générateur de vapeur, ces espèces qui ne se trouvent qu'en proportion faible, de quelques ppm, dans le circuit secondaire, pouvant être concentrées jusqu'à des teneurs produisant une corrosion des tubes de générateur de vapeur,
- les dépôts peuvent exercer des pressions statiques importantes conduisant à des contraintes mécaniques élevées, sur les tubes du générateur de vapeur , ces contraintes peuvent engendrer une déformation des tubes et provoquer des amorces de fissures.The deposits formed in the secondary part of the steam generators are harmful from several points of view:
first of all, these deposits form an insulating layer which reduces the heat exchange coefficient,
- the deposits allow the concentration of harmful species in particular with respect to the steam generator tubes, these species which are found only in small proportion, of a few ppm, in the secondary circuit, which can be concentrated up to at levels producing corrosion of the steam generator tubes,
- the deposits can exert significant static pressures leading to high mechanical stresses, on the tubes of the steam generator, these stresses can cause a deformation of the tubes and cause crack initiations.

Les zones de dépôt privilégiées dans le circuit secondaire sont situées en majeure partie dans la partie secondaire des générateurs de vapeur. Ces zones de dépôt privilégiées sont en particulier la face de sortie de la plaque tubulaire (face supérieure de la plaque tubulaire), la surface externe des tubes du faisceau et les interstices entre les tubes et les plaques entretoises assurant le maintien transversal des tubes du faisceau à l'intérieur de l'enveloppe du générateur de vapeur. Les dépôts qui se forment sur la face supérieure des plaques-entretoises peuvent provoquer un blocage des tubes dans les alésages de traversée des plaques tubulaires. Ce blocage peut se produire même lorsque les ouvertures de traversée des plaques-entretoises présentent des formes assurant une circulation d'eau d'alimentation autour du tube dans les ouvertures de traversée des plaques-entretoises. Les dépôts peuvent provoquer un blocage des tubes dans les alésages des plaques-entretoises, ce qui sup prime la possibilité de coulissement du tube par rapport à la plaqueentretoise, par exemple sous l'effet des dilatations. Dans certains cas, les dépôts peuvent obturer complètement les passages d'eau d'alimentation autour des tubes dans les zones de traversée des plaques-entretoises. The preferred deposition zones in the secondary circuit are mainly located in the secondary part of the steam generators. These preferred deposition zones are in particular the outlet face of the tube plate (upper face of the tube plate), the external surface of the bundle tubes and the interstices between the tubes and the spacer plates ensuring the transverse holding of the bundle tubes. inside the envelope of the steam generator. The deposits which form on the upper face of the spacer plates can cause blockage of the tubes in the through bores of the tube plates. This blockage can occur even when the through openings of the spacer plates have shapes ensuring circulation of feed water around the tube in the through openings of the spacer plates. The deposits can cause a blockage of the tubes in the bores of the spacer plates, which removes the possibility of the tube sliding relative to the spacer plate, for example under the effect of expansion. In some cases, the deposits can completely block the feed water passages around the tubes in the crossing areas of the spacer plates.

Après une certaine durée de fonctionnement du générateur de vapeur, les dépôts peuvent rendre le générateur de vapeur totalement inutilisable. After a certain period of operation of the steam generator, deposits can render the steam generator completely unusable.

On a proposé, dans ce cas, d'effectuer un traitement chimique de la partie secondaire du générateur de vapeur en introduisant et en faisant circuler à l'intérieur de la partie secondaire une solution d'attaque chimique susceptible de dissoudre et d'éliminer les dépôts dans la partie secondaire. In this case, it has been proposed to carry out a chemical treatment of the secondary part of the steam generator by introducing and circulating inside the secondary part a chemical attack solution capable of dissolving and eliminating the deposits in the secondary part.

Lorsque le générateur de vapeur est fortement encrassé, on doit utiliser des solutions chimiques d'attaque et des conditions de mise en oeuvre de ces solutions d'attaque telles que le traitement d'élimination des dépôts entraîne une forte corrosion des matériaux constitutifs de la partie secondaire du générateur de vapeur. When the steam generator is heavily fouled, chemical attack solutions must be used and conditions for using these attack solutions such that the treatment for removing deposits causes severe corrosion of the materials constituting the part. secondary of the steam generator.

De ce fait, le procédé de nettoyage de la partie secondaire des générateurs de vapeur ne peut être appliqué qu'une seule fois pour prolonger la vie du générateur de vapeur avant son remplacement, par exemple après vingt ans d'utilisation du générateur de vapeur dans le circuit primaire du réacteur nucléaire. Therefore, the cleaning process of the secondary part of the steam generators can only be applied once to extend the life of the steam generator before its replacement, for example after twenty years of use of the steam generator in the primary circuit of the nuclear reactor.

Les procédés d'attaque chimique utilisés sont adaptés en particulier pour dissoudre les oxydes de fer et principalement la magnétite qui forme une partie prépondérante des dépôts. The chemical attack methods used are suitable in particular for dissolving iron oxides and mainly magnetite which forms a preponderant part of the deposits.

Dans d'autres phases du nettoyage, on utilise une solution chimique de nettoyage permettant d'éliminer les oxydes de cuivre. In other stages of cleaning, a chemical cleaning solution is used to remove the copper oxides.

Les substances chimiques utilisées dans la solution d'attaque comportent généralement des acides organiques ou un agent chélatant. The chemicals used in the attack solution generally include organic acids or a chelating agent.

Du fait qu'on réalise le nettoyage sur des générateurs de vapeur très encrassés dans la partie secondaire desquels se sont déposées des couches épaisses d'oxyde, il est nécessaire de mettre en oeuvre un procédé d'attaque très agressif pour obtenir une élimination effective des couches épaisses déposées dans la partie secondaire du générateur de vapeur.Due to the fact that cleaning is carried out on very dirty steam generators in the secondary part of which thick layers of oxide have been deposited, it is necessary to implement a very aggressive etching process in order to obtain effective removal of the thick layers deposited in the secondary part of the steam generator.

De ce fait, les matériaux de la partie secondaire du générateur de vapeur sont susceptibles d'être attaqués et corrodés pendant le nettoyage.As a result, the materials of the secondary part of the steam generator are liable to be attacked and corroded during cleaning.

II n'est donc possible pratiquement d'appliquer le procédé de nettoyage qu'une seule fois au cours de la vie d'un générateur de vapeur, pour prolonger la durée de vie du générateur de vapeur, par exemple après vingt ou trente ans d'utilisation, avant d'effectuer son remplacement complet. It is therefore practically possible to apply the cleaning process only once during the life of a steam generator, in order to prolong the life of the steam generator, for example after twenty or thirty years after 'use, before making a complete replacement.

Les procédés connus actuellement qui sont mis en oeuvre pour réaliser l'enlèvement de dépôts dans des parties secondaires de générateurs de vapeur totalement encrassés, n'apportent donc pas une solution satisfaisante au problème de l'entretien des générateurs de vapeur pendant toute leur durée de vie. The methods currently known which are implemented to carry out the removal of deposits in secondary parts of totally fouled steam generators, therefore do not provide a satisfactory solution to the problem of the maintenance of the steam generators throughout their duration of life.

De même, on connaît des procédés de nettoyage de la face supérieure de la plaque tubulaire d'un générateur de vapeur, située du côté secondaire du générateur de vapeur, qui mettent en oeuvre des jets d'eau formés par des lances introduites à travers l'enveloppe de générateur de vapeur par des trous de visite traversant cette enveloppe. Le nettoyage de la plaque tubulaire est généralement réalisé alors que la plaque tubulaire est recouverte par des dépôts de forte épaisseur qui sont durcis et qui peuvent entraîner un blocage ou une détérioration des tubes du faisceau introduits dans la plaque tubulaire. Les procédés de nettoyage par jets de liquide sont difficiles à mettre en oeuvre et nécessitent des pressions de liquide de nettoyage extrêmement élevées. Likewise, methods are known for cleaning the upper face of the tubular plate of a steam generator, located on the secondary side of the steam generator, which use water jets formed by lances introduced through the steam generator enclosure by inspection holes passing through this enclosure. The cleaning of the tube plate is generally carried out while the tube plate is covered by thick deposits which are hardened and which can cause blockage or deterioration of the tubes of the bundle introduced into the tube plate. Liquid jet cleaning methods are difficult to implement and require extremely high cleaning liquid pressures.

Les procédés de nettoyage connus jusqu'ici qui sont mis en oeuvre lorsque le générateur de vapeur est totalement encrassé dans sa partie secondaire nécessitent d'utiliser des traitements extrêmement énergiques dont les conditions d'application peuvent entraîner certaines détériorations des éléments de la partie secondaire du générateur de vapeur. Ces traitements qui peuvent être désignés comme traitements curatifs ne sont mis en oeuvre généralement qu'une seule fois au cours de la durée de vie du générateur de vapeur, en ce qui concerne le nettoyage chimique de la partie secondaire et, environ tous les dix ans, en ce qui concerne le nettoyage par lançage de la plaque tubulaire. The cleaning methods known hitherto which are implemented when the steam generator is totally fouled in its secondary part require the use of extremely energetic treatments, the application conditions of which can lead to certain deterioration of the elements of the secondary part of the steam generator. These treatments which can be designated as curative treatments are generally implemented only once during the lifetime of the steam generator, with regard to the chemical cleaning of the abutment and, approximately every ten years. , with regard to cleaning by launching the tube plate.

On n'a jamais proposé jusqu'ici des traitements destinés à éliminer des substances déposées dans les parties secondaires de générateur de vapeur, avant que les dépôts deviennent trop importants et nécessitent une intervention pouvant entraîner une dégradation des éléments du circuit secondaire des générateurs de vapeur. Treatments intended to remove substances deposited in the secondary parts of the steam generator have never been proposed until now, before the deposits become too large and require intervention which can lead to degradation of the elements of the secondary circuit of the steam generators. .

Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de nettoyage d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression, comportant une enveloppe externe et, à l'intérieur de l'enveloppe externe, une partie primaire dans laquelle circule l'eau sous pression de refroidissement du réacteur, et une partie secondaire dans laquelle circule de l'eau d'alimentation dont le générateur de vapeur assure la vaporisation, pendant le fonctionnement du réacteur nucléaire, la partie primaire étant séparée de la partie secondaire par une paroi d'échange comportant les parois des tubes d'un faisceau du générateur de vapeur disposé dans une partie de l'enveloppe externe délimitant la partie secondaire du générateur de vapeur entourant ce faisceau, ce procédé désigné comme procédé préventif, permettant de réaliser une élimination efficace de substances déposées dans la partie secondaire du gé nérateur de vapeur sans entraîner de dégradation d'éléments de la partie secondaire du générateur de vapeur. The object of the invention is therefore to propose a method for cleaning a steam generator of a nuclear reactor cooled by pressurized water, comprising an external envelope and, inside the external envelope, a primary part in which circulates the water under reactor cooling pressure, and a secondary part in which circulates feed water, the steam generator of which ensures vaporization, during the operation of the nuclear reactor, the primary part being separated from the secondary part by an exchange wall comprising the walls of the tubes of a bundle of the steam generator arranged in a part of the external envelope delimiting the secondary part of the steam generator surrounding this bundle, this process designated as a process preventive, allowing effective removal of substances deposited in the secondary part of the steam generator without causing adation of elements of the secondary part of the steam generator.

Dans ce but, on réalise, avec une périodicité au plus égale à six ans de fonctionnement cumulé du réacteur nucléaire, un nettoyage de la partie secondaire du générateur de vapeur, par introduction dans la partie secondaire du générateur de vapeur, d'un liquide de nettoyage dans des conditions non corrosives vis-à-vis des surfaces métalliques de la partie secondaire du générateur de vapeur, de manière à dissoudre et à éliminer des matières déposées dans la partie secondaire du générateur de vapeur contenant au moins des oxydes de fer tels que la magnétite. To this end, a periodicity at most equal to six years of cumulative operation of the nuclear reactor is carried out, a cleaning of the secondary part of the steam generator, by introduction into the secondary part of the steam generator, of a liquid of cleaning in non-corrosive conditions vis-à-vis the metal surfaces of the secondary part of the steam generator, so as to dissolve and remove materials deposited in the secondary part of the steam generator containing at least iron oxides such as magnetite.

De manière complémentaire, on réalise, avec une périodicité au plus égale à deux ans, le nettoyage par lançage d'une surface de la plaque tubulaire du générateur de vapeur dans laquelle sont fixées les extrémités des tubes du faisceau, disposée du côté de la partie secondaire du générateur de vapeur. In a complementary manner, cleaning is carried out, with a periodicity at most equal to two years, of a surface of the tubular plate of the steam generator in which the ends of the tubes of the bundle are fixed, arranged on the side of the part secondary of the steam generator.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, le nettoyage des générateurs de vapeur d'un réacteur nucléaire à quatre boucles par le procédé de l'invention. In order to clearly understand the invention, a description will now be given, by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures, the cleaning of the steam generators of a nuclear reactor with four loops by the process of l 'invention.

Les figures 1 et 1A sont des diagrammes montrant les différentes étapes réalisées successivement sur les quatre générateurs de vapeur du réacteur nucléaire pendant une opération de nettoyage préventif du réacteur nucléaire ne nécessitant pas l'élimination de substances renfermant du cuivre. FIGS. 1 and 1A are diagrams showing the various stages carried out successively on the four steam generators of the nuclear reactor during a preventive cleaning operation of the nuclear reactor which does not require the elimination of substances containing copper.

Les figures 2 et 2A sont des diagrammes analogues aux diagrammes des figures 1 et 1A, dans le cas d'un nettoyage préventif de générateurs de vapeur d'un réacteur nucléaire, avec élimination de substances renfermant du cuivre. Figures 2 and 2A are diagrams similar to the diagrams of Figures 1 and 1A, in the case of preventive cleaning of steam generators of a nuclear reactor, with elimination of substances containing copper.

La figure 3 est un schéma fonctionnel montrant les différentes étapes d'une opération de nettoyage d'un générateur de vapeur. Figure 3 is a block diagram showing the different stages of a cleaning operation of a steam generator.

Comme il est visible sur la figure 1, le nettoyage préventif d'un générateur de vapeur dans le cas où ce nettoyage préventif ne nécessite pas d'élimination de composés du cuivre est réalisé successivement sur chacun des quatre générateurs de vapeur G1, G2, G3, G4 du réacteur nucléaire, sur une période de deux jours. As can be seen in FIG. 1, the preventive cleaning of a steam generator in the case where this preventive cleaning does not require elimination of copper compounds is carried out successively on each of the four steam generators G1, G2, G3 , G4 of the nuclear reactor, over a period of two days.

Pour chacun des générateurs de vapeur, on réalise successivement l'élimination des oxydes de fer dans la partie secondaire du générateur de vapeur, principalement de la magnétite (étape E), un rinçage intermédiaire du générateur de vapeur (étape R), un traitement de passivation de la partie secondaire du générateur de vapeur (étape P) et un rinçage final (étape R'). For each of the steam generators, the iron oxides are successively removed in the secondary part of the steam generator, mainly magnetite (step E), an intermediate rinsing of the steam generator (step R), a treatment of passivation of the secondary part of the steam generator (step P) and a final rinse (step R ').

Parmi les quatre étapes successives du nettoyage d'un générateur de vapeur, la première étape E au cours de laquelle on élimine les oxydes de fer est l'étape la plus importante du procédé qui est mise en oeuvre d'une manière caractéristique dans le cadre du procédé suivant l'invention. Among the four successive stages of cleaning a steam generator, the first stage E during which the iron oxides are removed is the most important stage of the process which is typically carried out in the context of the process according to the invention.

Cette étape est réalisée en remplissant la partie secondaire du générateur de vapeur jusqu'à un niveau tel que l'ensemble du faisceau soit immergé dans la solution de nettoyage et en maintenant la solution de nettoyage à une température voisine de 140"C pendant toute la phase d'élimination par dissolution des oxydes de fer. This step is carried out by filling the secondary part of the steam generator to a level such that the entire bundle is immersed in the cleaning solution and by keeping the cleaning solution at a temperature close to 140 "C throughout phase of elimination by dissolution of iron oxides.

La solution chimique de nettoyage introduite dans la partie secondaire du générateur de vapeur est maintenue en température par l'eau de refroidissement primaire circulant à l'intérieur des tubes du faisceau. The chemical cleaning solution introduced into the secondary part of the steam generator is kept at temperature by the primary cooling water circulating inside the bundle tubes.

Préalablement au nettoyage du générateur de vapeur, on réalise un arrêt à chaud du réacteur nucléaire dont le fluide primaire est maintenu à une température de l'ordre de 140 pendant une durée de l'ordre de dix-neuf heures (voir partie supérieure de la figure 1) et on maintient les pompes primaires de mise en circulation du fluide de refroidissement primaire en fonctionnement. Before cleaning the steam generator, a hot shutdown of the nuclear reactor is carried out, the primary fluid of which is maintained at a temperature of the order of 140 for a duration of the order of nineteen hours (see upper part of the FIG. 1) and the primary pumps for circulating the primary cooling fluid are kept in operation.

Pendant toute la durée de la première phase E du nettoyage au cours de laquelle on réalise l'élimination par dissolution dans la solution chimique des oxydes de fer et principalement de la magnétite Fie304, du fluide primaire à 140"C circule à l'intérieur des tubes des faisceaux des générateurs de vapeur et maintient le liquide de nettoyage à une température comprise dans l'intervalle 138 à 145"C. During the entire duration of the first phase E of cleaning during which the elimination is carried out by dissolution in the chemical solution of iron oxides and mainly of magnetite Fie304, of the primary fluid at 140 "C circulates inside the bundles of steam generator bundles and maintains the cleaning fluid at a temperature in the range 138 to 145 "C.

La solution chimique utilisée pour la dissolution des dépôts dans la partie secondaire du générateur de vapeur et en particulier pour la dissolution des oxydes est une solution aqueuse renfermant un agent chélatant, de l'hydrazine et un inhibiteur de corrosion. The chemical solution used for dissolving the deposits in the secondary part of the steam generator and in particular for dissolving the oxides is an aqueous solution containing a chelating agent, hydrazine and a corrosion inhibitor.

De préférence, L'agent chélatant est de l'acide éthylène tétraacétique (EDTA). Preferably, the chelating agent is ethylene tetraacetic acid (EDTA).

De préférence, la solution aqueuse réactive de nettoyage chimique utilisée dans le cadre de l'invention renferme, en pourcentages pondéraux, 10 +1 % d'acide éthylène tétraacétique (EDTA) 1 11 % d'hydrazine
N2H4 r 1 +1 % d'inhibiteur de corrosion, par exemple l'inhibiteur CCI 801 de la société PETROLITE.Preferably, the reactive aqueous chemical cleaning solution used in the context of the invention contains, in weight percentages, 10 +1% of ethylene tetraacetic acid (EDTA) 1 11% of hydrazine
N2H4 r 1 +1% corrosion inhibitor, for example the CCI 801 inhibitor from the company PETROLITE.

De plus, le pH de la solution est ajusté à 8 par addition d'ammoniaque, cette valeur du pH étant une valeur optimale en ce qui concerne la cinétique de dissolution des oxydes pour les concentrations en réactif choisies. In addition, the pH of the solution is adjusted to 8 by addition of ammonia, this pH value being an optimal value with regard to the kinetics of dissolution of the oxides for the concentrations of reagent chosen.

Le maintien à une température voisine de 140 de la solution au contact des oxydes déposés dans la partie secondaire du générateur de vapeur permet d'optimiser la cinétique de dissolution des oxydes tout en évitant de dégrader l'inhibiteur de corrosion. Maintaining the solution at a temperature of 140 in contact with the oxides deposited in the secondary part of the steam generator makes it possible to optimize the kinetics of dissolution of the oxides while avoiding degrading the corrosion inhibitor.

Dans ces conditions, la capacité d'élimination des oxydes de la solution de nettoyage utilisée est de 199 de fer par litre de solution. Under these conditions, the capacity for removing oxides from the cleaning solution used is 199 iron per liter of solution.

Comme il est visible sur la figure 1, pour chacun des quatre générateurs de vapeur du réacteur nucléaire, la durée totale de la phase E d'élimination des oxydes de fer est de dix heures. Cette phase d'élimination des oxydes de fer comporte elle-même quatre étapes successives:
- une étape El d'introduction du réactif d'une durée d'une heure,
- une étape de maintien E2 de la solution de nettoyage dans le générateur de vapeur, jusqu'à un niveau situé au-dessus du niveau supérieur du faisceau, d'une durée de trois heures,
- une étape de vidange E3 de la solution de nettoyage contenant les oxydes de fer à l'état dissout, d'une durée de cinq heures, et
- une nouvelle phase E4 de remplissage du générateur de vapeur d'une durée d'une heure.As can be seen in FIG. 1, for each of the four steam generators of the nuclear reactor, the total duration of the phase E of elimination of the iron oxides is ten hours. This phase of elimination of iron oxides itself comprises four successive stages:
a step E1 for introducing the reagent lasting one hour,
a step E2 of maintaining the cleaning solution in the steam generator, up to a level situated above the upper level of the bundle, lasting three hours,
a step of emptying E3 of the cleaning solution containing the iron oxides in the dissolved state, lasting five hours, and
- a new phase E4 of filling the steam generator lasting one hour.

Toutes ces étapes sont réalisées à une température voisine de 140"C qui est maintenue par circulation du fluide primaire. All these steps are carried out at a temperature close to 140 "C. which is maintained by circulation of the primary fluid.

Le procédé suivant l'invention consiste à réaliser un nettoyage comportant une première phase d'élimination des oxydes de fer avec une périodicité au plus égale à six ans. De préférence, le traitement de nettoyage est réalisé avec une périodicité de cinq ans, pendant toute la durée de vie du générateur de vapeur. The process according to the invention consists in carrying out a cleaning comprising a first phase of elimination of the iron oxides with a periodicity at most equal to six years. Preferably, the cleaning treatment is carried out with a periodicity of five years, throughout the lifetime of the steam generator.

Dans ces conditions d'application du procédé de nettoyage, il est possible d'éliminer en substance l'intégralité des oxydes de fer contenus dans la partie secondaire du générateur de vapeur par mise en contact des éléments de la partie secondaire avec une solution chimique, dans des conditions (température et durée du traitement) telles que les éléments métalliques constitutifs de la partie secondaire du générateur de vapeur ne subissent pratiquement aucune corrosion pendant le nettoyage réalisant l'élimination par dissolution des oxydes de fer. Under these conditions of application of the cleaning process, it is possible to eliminate in substance all of the iron oxides contained in the secondary part of the steam generator by bringing the elements of the secondary part into contact with a chemical solution, under conditions (temperature and duration of the treatment) such that the metallic elements constituting the secondary part of the steam generator undergo practically no corrosion during the cleaning effecting the elimination by dissolution of the iron oxides.

En particulier, en appliquant le traitement décrit ci-dessus avec un maintien de la solution dans la partie secondaire du générateur de vapeur pendant une durée d'au plus douze heures, on limite la corrosion du matériau constitutif de la partie secondaire du générateur de vapeur à des valeurs très faibles. Les matériaux constitutifs de la partie secondaire du générateur de vapeur comportent des nuances d'acier faiblement allié constituant l'enveloppe externe du générateur de vapeur et la plaque tubulaire, des alliages de nickel pour les tubes du faisceau ou encore des aciers inoxydables au chrome ou au chrome-nickel-molybdène. In particular, by applying the treatment described above with maintenance of the solution in the secondary part of the steam generator for a period of at most twelve hours, the corrosion of the material constituting the secondary part of the steam generator is limited. at very low values. The constituent materials of the secondary part of the steam generator include grades of low-alloy steel constituting the external envelope of the steam generator and the tube plate, nickel alloys for the bundle tubes or even stainless steels with chromium or with chromium-nickel-molybdenum.

On obtient, en utilisant un traitement tel que décrit plus haut, appliqué dans un générateur de vapeur avec une périodicité inférieure à six ans, un très fort rendement de dissolution de la magnétite, de l'ordre de 99,8 %. Dans le cas de traitements avec une périodicité inférieure à six ans, qui seront désignés comme traitements préventifs, I'encrassement par la magnétite Fe3O4 de la partie secondaire du générateur de vapeur est limité dans tous les cas à un niveau tel que la solution de traitement remplissant la partie secondaire du générateur de vapeur est capable de dissoudre et d'éliminer l'ensemble des oxydes de fer déposés dans la partie secondaire du générateur de vapeur. Using a treatment as described above, applied in a steam generator with a periodicity of less than six years, a very high dissolution yield of the magnetite is obtained, of the order of 99.8%. In the case of treatments with a periodicity of less than six years, which will be designated as preventive treatments, fouling by magnetite Fe3O4 of the secondary part of the steam generator is limited in all cases to a level such as the treatment solution filling the secondary part of the steam generator is capable of dissolving and eliminating all of the iron oxides deposited in the secondary part of the steam generator.

La concentration en fer dans la solution de nettoyage à l'issue du traitement est au plus égale à 12 g par litre, ce qui est inférieur à la capacité de complexation et de dissolution de la solution qui est de 19 g de fer par litre. On conserve ainsi une marge quant à la capacité de dissolution de la solution et on évite une précipitation du fer dans la solution à la fin du traitement. The iron concentration in the cleaning solution at the end of the treatment is at most equal to 12 g per liter, which is less than the complexing and dissolution capacity of the solution which is 19 g of iron per liter. This leaves a margin as to the dissolution capacity of the solution and prevents precipitation of the iron in the solution at the end of the treatment.

La valeur de la concentration de la solution à 12 g de fer par litre correspond à un encrassement du générateur de vapeur de l'ordre de 1650 kg de magnétite. The value of the concentration of the solution at 12 g of iron per liter corresponds to fouling of the steam generator of the order of 1650 kg of magnetite.

Cet encrassement correspond à l'encrassement de générateurs de vapeur de réacteurs nucléaires à eau sous pression après environ une dizaine d'années d'exploitation. This fouling corresponds to the fouling of steam generators of pressurized water nuclear reactors after approximately ten years of operation.

Une périodicité du traitement inférieure à six ans permet donc de limiter dans tous les cas l'encrassement du générateur de vapeur de telle sorte qu'on puisse effectuer un traitement préventif non corrosif pour réaliser le nettoyage de la partie secondaire du générateur de vapeur. A treatment frequency of less than six years therefore makes it possible to limit in all cases the fouling of the steam generator so that a non-corrosive preventive treatment can be carried out to clean the secondary part of the steam generator.

De plus, un nettoyage périodique du générateur de vapeur, avec une périodicité inférieure à six ans, permet d'éviter la formation de dépôts durs et résistants dans les zones préférentielles de dépôt du générateur de vapeur et en particulier sur la face supérieure des plaques-entretoises, autour des tubes du faisceau. De ce fait, la solution réactive peut atteindre plus facilement les dépôts dans toute leur épaisseur et réaliser leur dissolution et leur entraînement par la solution de nettoyage lors de la vidange du générateur de vapeur. In addition, periodic cleaning of the steam generator, with a periodicity of less than six years, makes it possible to avoid the formation of hard and resistant deposits in the preferential deposition zones of the steam generator and in particular on the upper face of the plates. spacers, around the bundle tubes. Therefore, the reactive solution can more easily reach the deposits throughout their thickness and achieve their dissolution and their entrainment by the cleaning solution during the emptying of the steam generator.

Contrairement au cas des générateurs de vapeur fortement encrassés sur lesquels il est nécessaire de réaliser des traitements curatifs, il n'est généralement pas nécessaire, lorsqu'on utilise le procédé suivant l'invention, de prévoir des phases de nettoyage particulières, par exemple à plus haute température et pendant des durées plus longues, pour réaliser le nettoyage des interstices ou des zones confinées de la partie secondaire du générateur de vapeur et en particulier des interstices entre les tubes et les plaques-entretoises du générateur de vapeur. Unlike the case of heavily fouled steam generators on which it is necessary to carry out curative treatments, it is generally not necessary, when using the method according to the invention, to provide for specific cleaning phases, for example at higher temperature and for longer periods of time, for cleaning the interstices or confined areas of the secondary part of the steam generator and in particular the interstices between the tubes and the spacer plates of the steam generator.

Cependant, bien entendu, il est également possible de prévoir, dans le cas de la mise en oeuvre du procédé préventif suivant l'invention, des étapes particulières à plus haute température et de plus longue durée pour assurer un décollement et une dissolution de dépôts particulièrement résistants dans des interstices tels que les interstices entre les tubes du faisceau et les plaques-entretoises du générateur de vapeur. However, of course, it is also possible to provide, in the case of the implementation of the preventive method according to the invention, specific steps at higher temperature and of longer duration to ensure detachment and dissolution of deposits particularly resistant in interstices such as interstices between the bundle tubes and the steam generator spacer plates.

II est possible également d'envisager divers procédés permettant d'accroître l'efficacité du nettoyage. Ces procédés sont mis en oeuvre alors que l'enveloppe externe du générateur de vapeur est remplie de solution de nettoyage jusqu'à un niveau supérieur à la partie la plus haute des tubes du faisceau du générateur de vapeur. La solution de traitement étant maintenue par chauffage par l'intermédiaire du fluide primaire du réacteur à une température sensiblement supérieure à la température d'ébullition de la solution de traitement, cette solution se trouve à une pression sensiblement supérieure à la pression atmosphérique, à l'intérieur de l'enveloppe externe du générateur de vapeur. It is also possible to envisage various methods making it possible to increase the efficiency of cleaning. These methods are implemented while the outer shell of the steam generator is filled with cleaning solution to a level higher than the highest part of the tubes of the bundle of the steam generator. The treatment solution being maintained by heating via the primary fluid of the reactor at a temperature substantially higher than the boiling temperature of the treatment solution, this solution is at a pressure substantially higher than atmospheric pressure, at 1 inside the outer shell of the steam generator.

Un premier procédé pour améliorer l'efficacité du nettoyage consiste à effectuer périodiquement une dépressurisation du volume interne de l'enveloppe du générateur de vapeur par mise à l'atmosphère de la partie supérieure de ce volume, au-dessus du niveau supérieur de la solution de traitement. Cette dépressurisation permet de mettre en ébullition la solution de traitement, sur une certaine hauteur de l'enveloppe du générateur de vapeur. L'ébullition favorise le renouvellement par brassage des produits réactifs venant au contact des surfaces à nettoyer et réalise un décrochage et un entraînement physique des dépôts. Ce processus de dépressurisation diminue de plus la couche de diffusion et apporte des produits réactifs au contact des dépôts. A first method for improving the cleaning efficiency consists in periodically depressurizing the internal volume of the envelope of the steam generator by venting the upper part of this volume, above the upper level of the solution. treatment. This depressurization allows the treatment solution to boil over a certain height of the envelope of the steam generator. Boiling promotes the renewal by stirring of the reactive products coming into contact with the surfaces to be cleaned and achieves a stall and a physical entrainment of the deposits. This depressurization process further decreases the diffusion layer and provides reactive products in contact with the deposits.

Ce procédé par dépressurisation de la partie supérieure du générateur de vapeur permet d'améliorer le nettoyage dans les zones confinées du générateur de vapeur où le rapport entre la masse des dépôts et la surface de ces dépôts soumise au réactif présente une valeur faible, ce qui est défavorable pour la mise en solution des substances déposées du fait de l'épuisement du réactif, de la faible surface de contact entre produits et réactif et de la difficulté d'accessibilité des surfaces à traiter. This process by depressurizing the upper part of the steam generator makes it possible to improve cleaning in the confined areas of the steam generator where the ratio between the mass of the deposits and the surface of these deposits subjected to the reagent has a low value, which is unfavorable for the dissolution of the deposited substances due to the exhaustion of the reagent, the small contact surface between products and reagent and the difficulty of accessibility of the surfaces to be treated.

Cependant, l'efficacité du procédé est limitée à la partie supérieure du générateur de vapeur dans laquelle peut se produire le phénomène d'ébullition. However, the efficiency of the process is limited to the upper part of the steam generator in which the boiling phenomenon can occur.

Un second procédé d'amélioration du traitement de nettoyage consiste à effectuer une dépressurisation du volume intérieur du générateur de vapeur en plusieurs étapes et en faisant descendre le niveau supérieur de la solution de traitement dans le générateur de vapeur par vidange, entre deux opérations de dépressurisation. Après un certain temps de contact de la solution avec la partie secondaire du générateur de vapeur, on soutire une partie de la solution de traitement contenue dans le générateur de vapeur et on réalise une dépressurisation. Après un certain temps de contact, on soutire à nouveau de la solution de l'échangeur puis on dépressurise à nouveau le volume intérieur de la partie secondaire du générateur de vapeur. On réalise des opérations de soutirage de dépressurisation de manière à déplacer la zone d'ébullition vers le bas du générateur de vapeur et suivant sensiblement toute sa hauteur. On réalise ainsi l'ébullition de la solution de traitement qui favorise le nettoyage, suivant toute la hauteur du générateur de vapeur. On peut ainsi atteindre toutes les zones comportant des interstices telles que par exemple les plaquesentretoises successives du générateur de vapeur. Les soutirages et dépressurisations peuvent être judicieusement ajustés pour faire correspondre les niveaux successifs de la solution et donc l'ébullition avec l'altitude de chaque structure de support des tubes constituée par une plaqueentretoise. A second method for improving the cleaning treatment consists in depressurizing the interior volume of the steam generator in several stages and by lowering the upper level of the treatment solution in the steam generator by emptying, between two depressurization operations. . After a certain time of contact of the solution with the secondary part of the steam generator, part of the treatment solution contained in the steam generator is drawn off and depressurization is carried out. After a certain contact time, the solution is again withdrawn from the exchanger and then the internal volume of the secondary part of the steam generator is depressurized again. Depressurization withdrawal operations are carried out so as to move the boiling zone down the steam generator and along substantially its entire height. This produces the treatment solution which boosts cleaning, along the entire height of the steam generator. It is thus possible to reach all the zones comprising interstices such as for example the successive spacer plates of the steam generator. Withdrawals and depressurizations can be judiciously adjusted to match the successive levels of the solution and therefore the boiling with the altitude of each tube support structure constituted by a spacer plate.

On peut ainsi améliorer le nettoyage de toutes les parties les plus encrassées du générateur de vapeur et en particulier les parties situées dans la partie inférieure des générateurs de vapeur. It is thus possible to improve the cleaning of all the most dirty parts of the steam generator and in particular the parts located in the lower part of the steam generators.

On diminue également ainsi le temps d'intervention sur le générateur de vapeur. De plus, le générateur de vapeur se trouve vide à la fin de
I'opération de nettoyage, ce qui permet d'économiser le temps nécessaire pour la vidange du générateur de vapeur en fin de dissolution des oxydes.This also reduces the intervention time on the steam generator. In addition, the steam generator is empty at the end of
The cleaning operation, which saves the time necessary for emptying the steam generator after the oxides have dissolved.

Comme il est visible sur les figures 1 et 1A, à la fin de la phase d'élimination des oxydes dans le quatrième et dernier générateur de vapeur, on fait baisser progressivement la température du fluide de refroidissement dans le circuit primaire, depuis le niveau supérieur à 140"C jusqu'à un niveau inférieur à 90"C (voir partie supérieure de la figure 1). As can be seen in FIGS. 1 and 1A, at the end of the phase of elimination of the oxides in the fourth and last steam generator, the temperature of the coolant in the primary circuit is gradually lowered from the upper level at 140 "C to a level below 90" C (see upper part of Figure 1).

Le refroidissement progressif du circuit primaire de 140 à 90"C est effectué sur une durée de l'ordre de huit heures.The progressive cooling of the primary circuit from 140 to 90 "C is carried out over a period of the order of eight hours.

Pendant le refroidissement du circuit primaire entre 140 et 90"C, on réalise, sur chacun des quatre générateurs de vapeur successivement, un rinçage R d'une durée de trois heures qui comporte une vidange RI du générateur de vapeur d'une durée de deux heures et un remplissage R2 du générateur de vapeur d'une durée d'une heure. During the cooling of the primary circuit between 140 and 90 "C, there is carried out, on each of the four steam generators successively, a rinsing R of a duration of three hours which comprises an emptying RI of the steam generator of a duration of two hours and an R2 filling of the steam generator lasting one hour.

A l'issue du refroidissement du circuit primaire, le fluide primaire est maintenu à une température de 90"C et on effectue, sur chacun des générateurs de vapeur successivement, une phase de passivation P d'une durée d'onze heures. La phase de passivation comporte une première étape P1 d'injection d'un réactif de passivation dans de l'eau remplissant le générateur de vapeur suivie d'une seconde étape P2 dans laquelle on maintient la solution de passivation à 90"C à l'intérieur de la partie secondaire du générateur de vapeur. At the end of the cooling of the primary circuit, the primary fluid is maintained at a temperature of 90 "C and a passivation phase P lasting eleven hours is carried out on each of the steam generators. of passivation comprises a first step P1 of injecting a passivation reagent into water filling the steam generator followed by a second step P2 in which the passivation solution is kept at 90 "C inside the secondary part of the steam generator.

La phase de passivation P est suivie d'un rinçage final P' après vidange du générateur de vapeur. The passivation phase P is followed by a final rinsing P 'after emptying the steam generator.

Le procédé de nettoyage du générateur de vapeur qui consiste principalement à dissoudre les oxydes de fer dans une solution de traitement contenue dans la partie secondaire du générateur de vapeur suivi d'un rinçage et d'une passivation de la partie secondaire du générateur de vapeur peut être réalisé, dans le cadre du procédé suivant l'invention, en utilisant une solution de traitement différente de celle qui a été décrite plus haut. The process for cleaning the steam generator which mainly consists in dissolving the iron oxides in a treatment solution contained in the secondary part of the steam generator followed by rinsing and passivation of the secondary part of the steam generator can be carried out, as part of the method according to the invention, using a treatment solution different from that which has been described above.

C'est ainsi qu'on peut utiliser une solution de traitement renfermant des acides organiques tels que l'acide gluconique et l'acide citrique présentant un pH de l'ordre de 3,3 qui est ajusté par addition d'ammoniaque. Thus it is possible to use a treatment solution containing organic acids such as gluconic acid and citric acid having a pH of the order of 3.3 which is adjusted by adding ammonia.

Dans ce cas, la température de traitement peut être maintenue à 85 C. II est possible d'ajouter à la solution un inhibiteur de corrosion et d'effectuer le traitement sous un matelas d'azote pour éviter la présence d'oxygène dans la partie secondaire du générateur de vapeur.In this case, the treatment temperature can be maintained at 85 C. It is possible to add a corrosion inhibitor to the solution and to carry out the treatment under a nitrogen blanket to avoid the presence of oxygen in the part. secondary of the steam generator.

Ce procédé, réalisé à une température relativement basse, présente cependant l'inconvénient de demander des temps d'exécution sensiblement plus lon néanmoins être effectué en utilisant les solutions et les conditions de traitement moins avantageuses indiquées ci-dessus. This process, carried out at a relatively low temperature, however has the drawback of requiring considerably longer execution times, however it must be carried out using the less advantageous solutions and treatment conditions indicated above.

Le procédé suivant l'invention garde encore dans ce cas l'avantage d'éviter de dégrader les éléments métalliques de la partie secondaire du générateur de vapeur. The method according to the invention still retains in this case the advantage of avoiding degrading the metal elements of the secondary part of the steam generator.

Le procédé de nettoyage tel qu'il a été décrit en regard de la figure 1 qui consiste principalement à éliminer les oxydes de fer est mis en oeu- vre toutes les fois que la partie secondaire du générateur de vapeur ne renferme que des quantités négligeables de polluants constitués par des produits renfermant du cuivre. The cleaning process as it has been described with reference to FIG. 1, which consists mainly in removing the iron oxides, is carried out whenever the secondary part of the steam generator contains only negligible quantities of pollutants consisting of products containing copper.

Sur les figures 2 et 2A, on a représenté les étapes successives de nettoyage de quatre générateurs de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, dans le cas où la partie secondaire des générateurs de vapeur renferme des produits polluants contenant du cuivre. FIGS. 2 and 2A show the successive stages of cleaning four steam generators of a pressurized water nuclear reactor, in the case where the secondary part of the steam generators contains pollutants containing copper.

On réalise dans un premier temps l'élimination des oxydes de fer et principalement de la magnétite, de la manière qui a été décrite ci-dessus. The elimination of the iron oxides and mainly of the magnetite is carried out initially, as described above.

Cette phase ne sera donc pas décrite à nouveau.This phase will therefore not be described again.

Après avoir réalisé l'élimination des oxydes de fer dans les quatre générateurs de vapeur, on diminue la température du fluide de refroidissement dans le circuit primaire depuis 140"C jusqu'à une température de l'ordre de 40"C (voir partie supérieure de la figure 2). After having eliminated the iron oxides in the four steam generators, the temperature of the cooling fluid in the primary circuit is reduced from 140 "C to a temperature of about 40" C (see upper part in Figure 2).

On introduit dans le générateur de vapeur un réactif de décuivrage qui renferme des agents actifs similaires à ceux du réactif d'élimination des oxydes de fer ainsi qu'un oxydant puissant tel que le péroxyde d'hydrogène H202. A decoppering reagent is introduced into the steam generator which contains active agents similar to those of the reagent for removing iron oxides as well as a powerful oxidant such as hydrogen peroxide H202.

La phase de décuivrage D pour chacun des générateurs de vapeur
G1, G2, G3, G4 a une durée de quatorze heures et comporte une première étape D1 d'injection du réactif de décuivrage dans le générateur de vapeur renfermant de l'eau, un palier de décuivrage D2 d'une durée de neuf heures, une vidange D3 d'une durée de deux heures, un rinçage D4 de la plaque tubulaire d'une durée d'une heure et un remplissage D5 de la partie secondaire du générateur de vapeur d'une durée d'une heure.The deduplication phase D for each of the steam generators
G1, G2, G3, G4 has a duration of fourteen hours and includes a first step D1 of injecting the de-coppering reagent into the steam generator containing water, a de-coppering stage D2 lasting nine hours, emptying D3 lasting two hours, rinsing D4 of the tube plate lasting one hour and filling D5 of the secondary part of the steam generator lasting one hour.

La passivation des surfaces des éléments du circuit secondaire est réalisée par le réactif de décuivrage, de sorte qu'après avoir réalisé le décuivrage du quatrième et dernier générateur de vapeur, on réalise directement le rinçage final R des quatre générateurs de vapeur successivement. The passivation of the surfaces of the elements of the secondary circuit is carried out by the decoppering reagent, so that after having decoppered the fourth and last steam generator, the final rinsing R of the four steam generators is carried out directly.

Pendant toutes les phases de décuivrage D et de rinçage R, le circuit primaire et la solution dans la partie secondaire du générateur de vapeur sont à une température de l'ordre de 40"C. During all of the de-coppering D and rinsing R phases, the primary circuit and the solution in the secondary part of the steam generator are at a temperature of the order of 40 "C.

Sur l'organigramme de la figure 3, on a rappelé les différentes étapes du procédé de nettoyage suivant l'invention qui est mis en oeuvre avec une périodicité inférieure à six ans de fonctionnement cumulé du générateur de vapeur. In the flow diagram of FIG. 3, the various stages of the cleaning process according to the invention have been recalled, which is implemented with a periodicity of less than six years of cumulative operation of the steam generator.

L'étape 1 de l'organigramme correspond à la phase d'élimination de la magnétite par la solution de traitement correspondant à l'exemple de réalisation préférentiel qui est réalisé à une température de l'ordre de 140"C. Step 1 of the flowchart corresponds to the phase of removal of the magnetite by the treatment solution corresponding to the preferred embodiment which is carried out at a temperature of the order of 140 "C.

Lors de la phase d'élimination de la magnétite, on réalise une vidange partielle du générateur de vapeur, puis on injecte dans le générateur de vapeur des réactifs destinés à constituer la solution de traitement et on réalise ensuite le rinçage avec de l'eau, des lignes d'injection de réactif. During the magnetite removal phase, a partial emptying of the steam generator is carried out, then reagents intended to constitute the treatment solution are injected into the steam generator and then rinsing is carried out with water, reagent injection lines.

On peut réaliser une injection d'azote dans l'enveloppe du générateur de vapeur, de manière à homogénéiser la solution de traitement et à faciliter sa mise en contact avec les surfaces du circuit secondaire. La solution de traitement est maintenue dans la partie secondaire du générateur de vapeur pendant une durée suffisante pour réaliser la dissolution des oxydes de fer et en particulier de la magnétite. Pendant cette étape de maintien, on peut réaliser des dépressurisations par éventage de la partie secondaire du générateur de vapeur. On réalise éventuellement la vidange complète du générateur de vapeur, à l'issue du palier de dissolution de la magnétite. It is possible to inject nitrogen into the envelope of the steam generator, so as to homogenize the treatment solution and facilitate its contacting with the surfaces of the secondary circuit. The treatment solution is kept in the secondary part of the steam generator for a sufficient time to carry out the dissolution of the iron oxides and in particular of the magnetite. During this holding step, depressurization can be achieved by venting the secondary part of the steam generator. The steam generator is completely emptied, at the end of the magnetite dissolution stage.

On a représenté en 2 sur l'organigramme, une étape de sélection séparant le cas où les dépôts dans le générateur de vapeur renferment des oxydes de cuivre du cas où ces dépôts ne renferment pas d'oxydes de cuivre. 2 is shown on the flowchart, a selection step separating the case where the deposits in the steam generator contain copper oxides from the case where these deposits do not contain copper oxides.

Dans le cas ou les dépôts renferment des oxydes de cuivre, on passe à l'étape 3 qui consiste à remplir la partie secondaire du générateur de vapeur d'eau dans laquelle on injecte ensuite des réactifs de décuivrage. On réalise le rinçage avec de l'eau des lignes d'injection de réactif puis l'homogénéisation par injection d'air de la solution de décuivrage contenue dans le générateur de vapeur. On réalise un palier de maintien de la solution de décuivrage dans la partie secondaire du générateur de vapeur, le circuit primaire et la solution de traitement dans le circuit secondaire étant à une température comprise entre 32 et 43"C. In the case where the deposits contain copper oxides, we go to step 3 which consists in filling the secondary part of the steam generator in which we then inject decoppering reagents. The rinsing of the reagent injection lines is carried out with water and then the homogenization by injection of air of the decoppering solution contained in the steam generator. A bearing is carried out for holding the de-curing solution in the secondary part of the steam generator, the primary circuit and the treatment solution in the secondary circuit being at a temperature between 32 and 43 "C.

On réalise enfin la vidange complète du générateur de vapeur. On passe ensuite directement à une phase de rinçage 8 du générateur de vapeur par remplissage partiel de la partie secondaire du générateur de vapeur et vidange, cette phase de rinçage permettant de rincer le bas du faisceau du générateur de vapeur. Finally, the steam generator is completely emptied. We then go directly to a rinsing phase 8 of the steam generator by partial filling of the secondary part of the steam generator and emptying, this rinsing phase making it possible to rinse the bottom of the bundle of the steam generator.

Dans le cas où les dépôts ne renferment pas d'oxydes de cuivre, on effectue successivement la phase de rinçage complète du faisceau 4 et une phase de passivation 5. If the deposits do not contain copper oxides, the complete rinsing phase of the bundle 4 and a passivation phase 5 are carried out successively.

La phase de rinçage 4 consiste à remplir le générateur de vapeur d'eau, à injecter de l'azote dans l'eau remplissant le générateur de vapeur, à effectuer des prélèvements pour analyse chimique de l'eau homo généisée par insufflation d'azote puis la vidange complète du générateur de vapeur. Rinsing phase 4 consists of filling the steam generator with water, injecting nitrogen into the water filling the steam generator, taking samples for chemical analysis of homogenized water by blowing nitrogen then the complete emptying of the steam generator.

La phase de passivation 5, qui est effectuée alors que le circuit primaire est à une température de l'ordre de 90"C, par exemple comprise entre 91 et 96"C, consiste à remplir le générateur de vapeur d'eau, à injecter des réactifs dans l'eau remplissant le générateur de vapeur, à rincer les lignes d'injection, à homogénéiser la solution de passivation par injection d'azote, à réaliser le palier de passivation et à homogénéiser la solution contenue dans le générateur de vapeur à la fin du palier de passivation par de l'azote. The passivation phase 5, which is carried out while the primary circuit is at a temperature of the order of 90 "C, for example between 91 and 96" C, consists in filling the steam generator with water, to be injected reagents in the water filling the steam generator, rinsing the injection lines, homogenizing the passivation solution by nitrogen injection, carrying out the passivation stage and homogenizing the solution contained in the steam generator the end of the passivation stage with nitrogen.

A l'issue de la phase de passivation, comme indiqué par l'étape 6 de l'organigramme, on détermine si la conductivité cationique dépasse une valeur de seuil déterminée. Dans le cas où la conductivité cationique dépasse la valeur déterminée, on passe à l'étape 7 qui est une étape de vidange complète du générateur de vapeur puis à une étape de rinçage complet du faisceau du générateur de vapeur (étape 9) qui est également effectuée dans le cas d'un nettoyage avec décuivrage, à la suite de l'étape 8 de rinçage du bas du faisceau. L'étape 9 de rinçage du faisceau consiste à remplir le générateur de vapeur, d'eau, à agiter l'eau contenue dans le générateur de vapeur par de l'azote ou éventuellement par de l'air et à effectuer des prélèvements pour analyse chimique de l'eau contenue en fin de rinçage. At the end of the passivation phase, as indicated by step 6 of the flowchart, it is determined whether the cationic conductivity exceeds a determined threshold value. In the case where the cationic conductivity exceeds the determined value, we go to step 7 which is a step of completely emptying the steam generator then to a step of completely rinsing the bundle of the steam generator (step 9) which is also carried out in the case of cleaning with de-plucking, following step 8 of rinsing the bottom of the bundle. Step 9 of rinsing the bundle consists of filling the steam generator with water, agitating the water contained in the steam generator with nitrogen or possibly with air and taking samples for analysis. chemical content of the water contained at the end of rinsing.

A l'issue de l'étape 9, il est possible soit de réaliser directement la vidange complète du générateur de vapeur (étape 10), soit de définir dans l'étape Il si la conductivité cationique en fin de rinçage dépasse une valeur de seuil déterminée. Si la conductivité cationique dépasse la valeur de seuil, on réalise la vidange complète du générateur de vapeur. At the end of step 9, it is possible either to directly drain the steam generator completely (step 10), or to define in step II whether the cationic conductivity at the end of rinsing exceeds a threshold value determined. If the cationic conductivity exceeds the threshold value, the steam generator is completely drained.

Dans le cas où la conductivité cationique déterminée à l'étape 6 ou à l'étape 11 est en dessous du seuil déterminé, on garde le générateur de vapeur à l'état de conservation humide ou on réalise la vidange complète, dans l'étape 12. In the case where the cationic conductivity determined in step 6 or in step 11 is below the determined threshold, the steam generator is kept in the wet conservation state or complete emptying is carried out, in step 12.

Dans tous les cas, que l'on réalise le nettoyage avec ou sans décuivrage et quel que soit le type de solution de traitement utilisé, on réalisera de préférence, avant de réaliser le nettoyage par une solution de traitement chimique de la partie secondaire du générateur de vapeur, le nettoyage par jet d'eau de la face supérieure de la plaque tubulaire du générateur de vapeur. In all cases, whether cleaning is carried out with or without plucking and whatever the type of treatment solution used, it is preferable to carry out, before carrying out the cleaning with a chemical treatment solution of the secondary part of the generator. steam, cleaning by water jet of the upper face of the tube plate of the steam generator.

Pour cela, on introduit dans la partie inférieure du générateur de vapeur, par des trous de visite traversant l'enveloppe externe du générateur de vapeur, des rampes de formation de jets de nettoyage dans une partie centrale du faisceau et éventuellement entre des rangées ou nappes de tubes à l'intérieur du faisceau. On introduit également dans la partie inférieure du générateur de vapeur, au-dessus de la plaque tubulaire, des conduites de récupération des boues décollées par les jets de lan çage. For this, we introduce into the lower part of the steam generator, through inspection holes passing through the external envelope of the steam generator, ramps for forming cleaning jets in a central part of the bundle and possibly between rows or layers of tubes inside the bundle. Is also introduced into the lower part of the steam generator, above the tube plate, pipes for recovering sludge detached by the jets of lan age.

Selon le procédé de l'invention, on réalise le nettoyage par lançage de la face supérieure de la plaque tubulaire du générateur de vapeur systématiquement avant chaque nettoyage chimique de la partie secondaire du générateur de vapeur et de plus, pendant des périodes d'arrêt du générateur de vapeur au cours desquelles on n'effectue pas le nettoyage chimique de la partie secondaire, de telle sorte que le nettoyage par jets d'eau de la face supérieure de la plaque tubulaire soit réalisé avec une périodicité au plus égale à deux ans et de préférence avec une périodicité égale à un an. According to the method of the invention, cleaning is carried out by launching the upper face of the tubular plate of the steam generator systematically before each chemical cleaning of the secondary part of the steam generator and, moreover, during periods of shutdown of the steam generator. steam generator during which the chemical cleaning of the abutment is not carried out, so that the cleaning by water jets of the upper face of the tube plate is carried out with a periodicity at most equal to two years and preferably with a periodicity equal to one year.

En effet, la face supérieure de la plaque tubulaire est une zone d'accumulation préférentielle des dépôts dans la partie secondaire du générateur de vapeur et ces dépôts qui se rassemblent autour des parties d'extrémité des tubes du faisceau engagés dans la plaque tubulaire pro voquent une corrosion de la partie d'extrémité des tubes, en particulier dans la zone de transition de ces tubes entre la partie déformée par dudgeonnage des tubes à l'intérieur de la plaque tubulaire et la partie non déformée des tubes. En outre, les dépôts qui s'incrustent autour des tubes peuvent provoquer le poinçonnage des tubes. Indeed, the upper face of the tube plate is a zone of preferential accumulation of deposits in the secondary part of the steam generator and these deposits which gather around the end parts of the tubes of the bundle engaged in the tube plate cause corrosion of the end part of the tubes, in particular in the transition zone of these tubes between the part deformed by expanding the tubes inside the tube plate and the non-deformed part of the tubes. In addition, deposits that become encrusted around the tubes can cause the tubes to be punched.

Le procédé suivant l'invention est donc un procédé préventif qui permet d'éviter un encrassement de la partie secondaire du générateur de vapeur tel qu'il est nécessaire ensuite d'appliquer un traitement curatif extrêmement énergique et produisant une dégradation d'éléments de la partie secondaire du générateur de vapeur et en particulier des plaquesentretoises et des tubes du faisceau. The process according to the invention is therefore a preventive process which makes it possible to avoid fouling of the secondary part of the steam generator such that it is then necessary to apply an extremely energetic curative treatment which produces degradation of elements of the secondary part of the steam generator and in particular the spacer plates and bundle tubes.

Ce procédé peut être mis en oeuvre de manière simple et rapide de telle sorte que le temps d'arrêt du réacteur nucléaire nécessaire pour le nettoyage soit limité à une période courte, de l'ordre de deux jours. This process can be carried out in a simple and rapid manner so that the downtime of the nuclear reactor necessary for cleaning is limited to a short period, of the order of two days.

En outre, le procédé suivant l'invention peut être mis en oeuvre de manière à éliminer totalement les substances polluantes contenues dans la partie secondaire du générateur de vapeur et en particulier les oxydes de fer et les oxydes de cuivre, tout en limitant l'attaque corrosive des éléments métalliques de la partie secondaire du générateur de vapeur à un niveau très faible et pratiquement nul. In addition, the method according to the invention can be implemented so as to completely eliminate the polluting substances contained in the secondary part of the steam generator and in particular the iron oxides and the copper oxides, while limiting the attack. corrosive of the metallic elements of the secondary part of the steam generator at a very low level and practically zero.

Bien entendu, I'invention ne se limite pas strictement aux modes de réalisation qui ont été décrits. Of course, the invention is not strictly limited to the embodiments which have been described.

C'est ainsi qu'on peut utiliser des solutions de traitement d'une composition différente de celles qui ont été décrites, à partir du moment où ces solutions de traitement et leurs conditions d'utilisation pour le nettoyage de la partie secondaire du générateur de vapeur sont déterminées pour éviter toute attaque corrosive des éléments du circuit secondaire. This is how treatment solutions of a composition different from those which have been described can be used, as soon as these treatment solutions and their conditions of use for cleaning the secondary part of the generator. steam are determined to avoid any corrosive attack on the elements of the secondary circuit.

Les différentes étapes du procédé de nettoyage peuvent être différentes de celles qui ont été décrites. The different stages of the cleaning process can be different from those which have been described.

L'invention s'applique au nettoyage de la partie secondaire de tout générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression ou par un fluide de refroidissement équivalent. The invention applies to the cleaning of the secondary part of any steam generator of a nuclear reactor cooled by pressurized water or by an equivalent cooling fluid.

Claims

1. - Method for cleaning a steam generator of a nuclear reactor cooled by pressurized water, comprising an external envelope and, inside the external envelope, a primary part in which the pressurized water for cooling the reactor and a secondary part in which circulates feed water, the steam generator of which ensures vaporization, during the operation of the nuclear reactor, the primary part being separated from the secondary part by a wall d exchange comprising the walls of the tubes of a bundle of the steam generator arranged in a part of the external envelope delimiting the secondary part of the steam generator surrounding the bundle, characterized in that one realizes, with a periodicity at most equal to six years of cumulative operation of the nuclear reactor, cleaning of the secondary part of the steam generator, by introduction into the secondary part re of the steam generator of a cleaning solution under conditions such that the cleaning solution is non-corrosive to the metal surfaces of the secondary part of the steam generator, so as to dissolve and remove the deposited materials in the secondary part of the steam generator comprising in particular iron oxides such as magnetite.

2. - A cleaning method according to claim 1, characterized in that the cleaning of the abutment is carried out using a cleaning solution, with a periodicity of five years of cumulative operation of the nuclear reactor.

3.- A cleaning method according to claim 1, characterized in that one further carries out, with a periodicity at most equal to two years of cumulative operation of the nuclear reactor, cleaning by launching a surface located on the side of the secondary part of the steam generator, of a tubular plate in which the end parts of the tubes of the bundle of the steam generator are fixed.

4.- cleaning method according to claim 3, characterized in that the cleaning is carried out by launching the surface of the tube plate located on the side of the secondary part of the steam generator with a periodicity of one year of operation accumulated nuclear reactor.

5.- Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cleaning of the secondary part of the steam generator successively comprises:

a phase E of elimination of iron oxides and in particular of magnetite,

- a phase R of rinsing the secondary part of the steam generator,

- a passivation phase P of the secondary part of the steam generator, and

- a final rinse phase R 'of the steam generator.

6.- Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cleaning of the secondary part of the steam generator with a cleaning solution comprises:

- a phase of elimination of iron oxides,

- a de-curing phase D using a de-curing solution containing a strong oxidant such as hydrogen peroxide,

- at least one rinsing phase R of the secondary part of the steam generator.

7.- Method according to any one of claims 5 and 6, characterized in that the phase of elimination of iron oxides is carried out by introducing into the secondary part of the generator for fear an aqueous cleaning solution containing an agent chelating agent, hydrazine N2H4 and a corrosion inhibitor.

8.- Method according to claim 7, characterized in that the chelating agent is ethylene tetraacetic acid (EDTA).

9.- Method according to claim 8, characterized in that the chemical cleaning solution contains by weight 10 + 1% of EDTA 1 + 1% of hydrazine and 1 + 1% of corrosion inhibitor, the pH of the aqueous solution being adjusted to a value close to 8 by addition of ammonia.

10.- Method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the temperature of the cleaning solution is maintained at a level close to 140 "C, during the phase of removal of iron oxides.

11.- Method according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the temperature of the cleaning solution is maintained at a level close to 90 "C, during the passivation and rinsing phases.

12.- Method according to claim 6, characterized in that the de-curing solution is maintained at a temperature of the order of 40 "C.

13.- Method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the cleaning solution is maintained at temperature, during cleaning, by heat exchange with water under cooling pressure of the reactor in circulation in the primary output of the steam generator.

14.- The method of claim 13, wherein the cleaning solution is maintained at a temperature above the boiling temperature of the cleaning solution by heat exchange with the pressurized water circulating in the primary circuit and that depressurization of the secondary part of the steam generator is carried out periodically during cleaning in order to boil at least part of the cleaning solution contained in the secondary part of the steam generator.

15.- Method according to claim 14, characterized in that between two successive operations of depressurization of the secondary part of the steam generator, a drawing off of cleaning solution is carried out in the steam generator.