Soutenance de thèse : Jung-Eun LEE

Efficacité et innocuité des amines filmantes utilisées comme conditionnement alternatif pour la conservation à l'arrêt du circuit secondaire

Doctorante : Jung-Eun LEE

Laboratoire INSA : MATEIS

Ecole doctorale : ED34 : Matériaux de Lyon

Les méthodes de conservation à l’arrêt actuellement utilisées pour le circuit secondaire des réacteurs à eau sous pression (REP) sont jugées chronophages et contraignantes à mettre en œuvre sur site. L’injection d’amines filmantes (AF), plus particulièrement d’octadécylamine (ODA), est proposée comme une solution alternative pour simplifier les étapes de conservation tout en maintenant une protection optimale durant ces phases d’arrêt. L’objectif de ce travail est de contribuer à la maitrise de ce traitement. Dans ce but il a été entrepris : i) d’étudier le comportement de l’ODA sur différents états de surface représentatifs de ceux de l’acier au carbone exposé au milieu secondaire, ii) d’évaluer l’effet de l’ODA sur la protection des surfaces durant les conservations et enfin iii) d’optimiser le protocole d’injection actuel. Pour répondre à ces objectifs, il a d’abord fallu maîtriser les conditions d’oxydation de l’acier pour obtenir un dépôt de magnétite contrôlé, par voie électrochimique ou par voie hydrothermale à 180°C, 220°C et 275°C. Les échantillons ont ensuite été exposés en autoclave au milieu secondaire contenant de l’ODA aux trois températures évoquées précédemment. La présence du film et l’évolution du caractère protecteur des surfaces après ce traitement ont été analysées par plusieurs techniques, telles que MEB(-EDX), angle de contact, ATR-IR, XPS, MET(-EDX) et spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE). Enfin, deux méthodes de conservations, dites "sèche" et "humide" en condition pénalisante ont été simulées en laboratoire avec les échantillons ayant été exposés préalablement à l’ODA. Des caractérisations complémentaires comme la mesure de perte de masse et la profilométrie optique 3D ont été réalisées pour évaluer le caractère protecteur du traitement. La présence d’un film homogène d’ODA a été mise en évidence sur les échantillons traités à 180°C, ce qui n’a pas été le cas pour l’échantillon traité à 220°C et 275°C. La formation d’une couche d’oxyde plus protectrice du fait de la présence de l’ODA a été mise en évidence après les conservations sur l’acier au carbone exposé à toutes les températures testées. L’interaction entre  la magnétite et l’ODA semble avoir un effet synergique positif lors de la croissance d’oxyde sur la surface de l’acier au carbone, en formant une couche mixte ODA/magnétite.