Caractérisation du comportement à rupture de tubes de gaines des crayons combustibles après un Accident de Perte de Réfrigérant Primaire

Résumé : Dans le cadre des études visant à garantir l'intégrité de la gaine des crayons combustibles, EDF est amené à caractériser la ductilité de la gaine après Accident de Perte de Réfrigérant Primaire (APRP). L'étude porte sur la caractérisation du comportement à rupture de tubes en Zircaloy-4 détendu pour lesquels les conditions d'APRP ont été simulées en laboratoire par une oxydation en vapeur à haute température suivie d'un refroidissement. L'oxydation est effectuée à 1100°C et à 1200°C pour différentes durées ce qui conduit à des niveaux d'oxydation de 3% à 25% d'ECR (Equivalent Cladding Reacted). Deux types de refroidissement sont par ailleurs effectués : trempe à l'eau et refroidissement à l'air. Les essais Expansion due à la Compression (EDC) sont effectués sur les tubes ayant subi l'oxydation et le refroidissement. Le comportement à rupture des tubes est caractérisé à partir de l'analyse des courbes macroscopiques force/déplacement de l'essai, du champ de déformations des tubes mesuré par stéréo-corrélation d'images et grâce à l'observation des échantillons rompus ou pré-déformés. L'interprétation des essais EDC est complétée par la modélisation de cet essai par la méthode des éléments finis.