Que sont les pompes primaires et auxiliaires nucléaires qualifiées rcc-m ?
Les pompes primaires nucléaires, dites RCP (Reactor Coolant Pumps), sont les pompes qui assurent la circulation de l'eau primaire à travers les boucles du circuit primaire d'un réacteur nucléaire à pression d'eau (REP/PWR). Pour un REP 1 300 MWe français (Paluel, Cattenom), chacune des 4 boucles primaires comporte 1 pompe primaire de 23 000 m3/h de débit nominal, 90 mètres de hauteur manométrique (HMT), entraînée par un moteur électrique de 6,5 MW à 1 500 tr/min sous 6,6 kV. La pompe primaire est verticale, fonctionnant sur eau pressurisée à 155 bar et 290 °C (branche froide), avec étanchéité d'arbre par 3 garnitures hydrauliques étagées (3 x 50 bar) ou alternatives à joint flottant (Framatome EPR). Pour l'EPR 1 650 MWe (Flamanville 3), les 4 pompes primaires développent 28 500 m3/h, 100 m HMT, entraînées par des moteurs de 9 MW.
En France, Framatome Jeumont 59 (ex-Jeumont Industrie, Nord, 600 salariés, site historique Jeumont depuis 1898) est le seul fabricant français de pompes primaires nucléaires RCP, fournisseur exclusif d'EDF pour les 56 réacteurs REP en service et pour le programme EPR/EPR2. Le site Jeumont fabrique également les moteurs électriques associés (6,5 à 9 MW, 6,6 kV) et les composants de précision (impulseurs forgés inox, arbres en acier 16NCD13). Pour les pompes auxiliaires nucléaires (RCV Contrôle Volumique, RIS Injection de Sécurité, RRA Refroidissement Réacteur à l'Arrêt, EAS Aspersion Enceinte), les fabricants français sont KSB SAS (Châteauroux 36 site principal pompes nucléaires + Le Pecq 78 siège France, filiale du groupe allemand KSB AG), Sulzer Pompes France (Buchelay 78, filiale Sulzer Suisse), et historiquement Hayward Tyler France. Ces pompes sont qualifiées RCC-M N2 ou N3 selon leur fonction de sûreté.
Spécifications techniques et procédés de production
Caractéristiques techniques des pompes primaires et auxiliaires nucléaires françaises :
Familles de produits et caractéristiques
| Type de pompe | Débit | HMT / pression | Puissance moteur | Fabricant français |
|---|---|---|---|---|
| Pompe primaire RCP REP 900 MWe | 21 000 m3/h | 85 m HMT, 155 bar | 5,5 MW à 1 500 tr/min | Framatome Jeumont 59 |
| Pompe primaire RCP REP 1300 MWe | 23 000 m3/h | 90 m HMT, 155 bar | 6,5 MW à 1 500 tr/min, 6,6 kV | Framatome Jeumont 59 |
| Pompe primaire RCP EPR 1650 MWe | 28 500 m3/h | 100 m HMT, 155 bar | 9 MW à 1 500 tr/min, 6,6 kV | Framatome Jeumont 59 |
| Pompe RCV (Contrôle Volumique) | 30 m3/h | 200 m HMT, 155 bar | 200 kW à 2 950 tr/min | KSB SAS Châteauroux 36 |
| Pompe RIS (Injection Sécurité) | 200 m3/h | 100 m HMT, 100 bar | 350 kW à 1 500 tr/min | KSB SAS Châteauroux 36 |
| Pompe RRA (Refroidissement Arrêt) | 1 000 m3/h | 60 m HMT, 30 bar | 300 kW à 1 500 tr/min | Sulzer Pompes Buchelay 78 |
Grades et conditionnements commerciaux
- Pompe primaire RCP REP 1 300 MWe (Framatome Jeumont 59) : 4 pompes par réacteur, débit 23 000 m3/h, HMT 90 m, moteur 6,5 MW à 1 500 tr/min sous 6,6 kV, hauteur totale 8 m, masse 90 tonnes, étanchéité 3 garnitures hydrauliques étagées.
- Pompe primaire RCP EPR 1 650 MWe (Framatome Jeumont 59) : 4 pompes par réacteur, débit 28 500 m3/h, HMT 100 m, moteur 9 MW, étanchéité alternative à joint flottant (Standstill Seal System) brevetée Framatome.
- Pompe RCV Contrôle Volumique (KSB SAS Châteauroux 36) : pompe centrifuge multicellulaire haute pression, 30 m3/h à 200 m HMT et 155 bar, fonction injection eau borée et purge primaire, qualifiée RCC-M N2.
- Pompe RIS Injection de Sécurité (KSB SAS Châteauroux 36) : pompe centrifuge à 200 m3/h à 100 m HMT, mise en service automatique en cas de brèche primaire APRP, 2 pompes redondantes par réacteur, qualifiée RCC-M N2.
- Pompe RRA Refroidissement Réacteur à l'Arrêt (Sulzer Buchelay 78) : pompe centrifuge mono-étage à 1 000 m3/h à 60 m HMT et 30 bar, refroidissement primaire lors des arrêts pour rechargement combustible, qualifiée RCC-M N2.
Normes et réglementations
Référentiels normatifs et réglementaires applicables aux pompes nucléaires :
- RCC-M (édition AFCEN 2022) : niveau 1 (N1) pour pompes primaires RCP, niveau 2 (N2) pour pompes RCV RIS RRA EAS sûreté, niveau 3 (N3) pour pompes auxiliaires non sûreté (refroidissement intermédiaire RRI, eau brute SEC).
- RCC-MX : adaptation EPR (Flamanville 3, EPR2), spécifications pompes primaires EPR (28 500 m3/h, étanchéité joint flottant) et pompes auxiliaires EPR (RIS 4 trains redondants au lieu de 2 REP).
- Arrêté ESPN du 12 décembre 2005 modifié : pompes primaires classées N1, pompes RCV RIS RRA classées N2, suivi ASN pour requalifications décennales.
- ASME III Section III Division 1 Class 1 : équivalent RCC-M N1 pour pompes primaires (NB Class 1), Class 2 pour pompes sûreté (NC Class 2), Class 3 pour pompes auxiliaires (ND Class 3).
- IEEE 323 : Qualifying Class 1E Equipment for Nuclear Power Generating Stations, qualification équipements électriques nucléaires (moteurs pompes primaires 6,5 à 9 MW classés 1E sûreté).
- EN ISO 5199 et API 610 : normes pompes industrielles (référence pour pompes auxiliaires N3 conventionnelles), compatibles RCC-M.
Procédés industriels détaillés
Étapes industrielles de fabrication d'une pompe primaire nucléaire RCP :
Forgeage impulseur et arbre
Forgeage de l'impulseur (inox 17-4 PH ou CA6NM) et de l'arbre (acier 16NCD13) chez Framatome Le Creusot 71 ou Aubert et Duval Pamiers 09 : lingots 5 à 10 tonnes chauffés 1 200 °C, presse 6 000 tonnes, traitement thermique trempe + revenu.
Usinage CNC 5 axes haute précision
Usinage CNC 5 axes haute précision à Framatome Jeumont 59 : impulseur précision 0,01 mm, arbre rectifié à 0,005 mm, équilibrage dynamique selon ISO 1940 G2.5 (vibration max 2,5 mm/s), surfaces de contact polies Ra < 0,4 µm.
Assemblage en salle blanche
Assemblage en salle blanche ISO 8 (classe 100 000) à Jeumont 59 : intégration impulseur sur arbre par frette à chaud (250 °C), montage 3 garnitures hydrauliques étagées, alignement laser arbre-moteur à 0,02 mm, ajustement jeux.
Tests hydrauliques et thermiques
Tests hydrauliques et thermiques sur banc d'essai pompes primaires Jeumont 59 (unique en France) : débit nominal 23 000 m3/h, pression 155 bar, température 290 °C, durée test 200 heures, mesure performance + vibrations + étanchéité.
Contrôles non destructifs CND
Contrôles non destructifs CND : ultrasons UT 100 % volume impulseur et arbre, ressuage PT 100 % surfaces inox, magnétoscopie MT arbre acier, examen télévisé interne, équilibrage dynamique final avant expédition.
Conditionnement et expédition site EDF
Conditionnement protection corrosion (azote sous pression interne 2 bar), expédition par convois exceptionnels (90 tonnes par pompe primaire) vers sites EDF (Paluel 76, Cattenom 57, Flamanville 50, etc.), installation par grues mobiles 250 t.
Le marché français
Le marché français des pompes primaires nucléaires est totalement dominé par Framatome Jeumont 59 (ex-Jeumont Industrie, Nord, 600 salariés), seul fabricant français qualifié RCC-M N1 pour pompes primaires RCP. Le parc EDF comprend 56 réacteurs REP (224 pompes primaires en service, 4 par réacteur, durée de vie 60 ans avec maintenance lourde tous les 10 ans), Flamanville 3 EPR démarré 2024 (4 pompes primaires EPR), et le programme EPR2 de 6 nouveaux réacteurs nécessitant 24 pompes primaires neuves (4 par EPR2). Pour l'export, EDF construit Hinkley Point C UK (2 EPR, 8 pompes primaires Framatome Jeumont livrées 2024-2026), Sizewell C UK (2 EPR commandés 2024, 8 pompes supplémentaires).
Pour les pompes auxiliaires nucléaires (RCV RIS RRA EAS, plusieurs centaines par réacteur), le marché français est partagé entre KSB SAS (Châteauroux 36 site principal pompes nucléaires, 400 salariés + Le Pecq 78 siège France, filiale du groupe allemand KSB AG, CA France 200 M€/an), Sulzer Pompes France (Buchelay 78, filiale Sulzer Suisse, 200 salariés France), et historiquement Hayward Tyler France (intégré KSB). KSB SAS Châteauroux 36 fabrique notamment les pompes RCV (30 m3/h, 200 m HMT, 155 bar) et RIS (200 m3/h, 100 m HMT, 100 bar) qualifiées RCC-M N2. Sulzer Buchelay 78 fournit les pompes RRA (1 000 m3/h, 60 m HMT) et EAS.
Framatome Jeumont 59 investit 80 M€ entre 2023 et 2027 pour moderniser le site (nouveau banc d'essai pompes EPR2 à 28 500 m3/h, formation de 50 ingénieurs et techniciens, automatisation usinage CNC). KSB SAS Châteauroux 36 modernise sa ligne pompes nucléaires (15 M€ investissement 2024-2026) pour augmenter la capacité production RCV et RIS pour EPR2. Sulzer Pompes Buchelay 78 prépare extension capacité pompes RRA et EAS pour le programme EPR2 français + Hinkley Point C UK. La filière française pompes nucléaires emploie environ 1 800 personnes directes (Framatome Jeumont 600, KSB SAS Châteauroux 400, Sulzer Buchelay 200, sous-traitants 600).
Applications et débouchés industriels
Programmes publics et industriels structurants pour les pompes nucléaires :
- Programme EPR2 EDF (51,7 Md€ enveloppe 2024) : 24 pompes primaires Framatome Jeumont 59 + plusieurs centaines pompes auxiliaires KSB SAS Châteauroux 36 et Sulzer Buchelay 78.
- Programme grand carénage EDF (49,4 Md€ 2014-2025) : remplacement de pompes primaires vieillissantes sur 32 réacteurs REP (4 par réacteur, 128 pompes), travaux Framatome.
- Programme France 2030 nucléaire (1 Md€) : SMR Nuward (300 MWe) avec pompes primaires compactes nouvelles conceptions, partenariat Framatome Jeumont + TechnicAtome.
- Programme export EDF Hinkley Point C UK (2 EPR, 25 Md£) : 8 pompes primaires + auxiliaires Framatome Jeumont + KSB livrées 2024-2026.
- Programme Sizewell C UK (2 EPR, 20 Md£) : 8 pompes primaires supplémentaires France 2025-2030 (contrats Framatome Jeumont estimés 300 M€).
Questions fréquentes
Qui fabrique les pompes primaires nucléaires en France ?
Framatome Jeumont 59 (ex-Jeumont Industrie, situé à Jeumont dans le Nord, 600 salariés, site historique depuis 1898) est le seul fabricant français de pompes primaires nucléaires RCP (Reactor Coolant Pumps) qualifiées RCC-M N1. Il est fournisseur exclusif d'EDF pour les 56 réacteurs REP en service (224 pompes primaires, 4 par réacteur) et pour le programme EPR/EPR2. Le site Jeumont fabrique également les moteurs électriques associés (6,5 à 9 MW, 6,6 kV) et les composants de précision (impulseurs forgés inox 17-4 PH, arbres en acier 16NCD13). Pour les pompes auxiliaires nucléaires RCV, RIS, RRA, EAS, les fabricants français sont KSB SAS Châteauroux 36 (filiale du groupe allemand KSB AG, 400 salariés site Châteauroux) et Sulzer Pompes France Buchelay 78 (filiale Sulzer Suisse, 200 salariés).
Quel est le débit d'une pompe primaire RCP ?
Pour un réacteur REP 1 300 MWe français (Paluel, Cattenom, Belleville, Nogent, Penly, Golfech), chaque pompe primaire RCP a un débit nominal de 23 000 m3/h (soit 6,4 m3/s), une hauteur manométrique HMT de 90 mètres, entraînée par un moteur électrique de 6,5 MW à 1 500 tr/min sous 6,6 kV. Il y a 4 pompes primaires par réacteur (1 par boucle primaire), soit un débit total de 92 000 m3/h en eau primaire à 155 bar et 290 °C circulant entre la cuve du réacteur et les générateurs de vapeur. Pour un réacteur EPR 1 650 MWe (Flamanville 3, EPR2), les 4 pompes primaires développent 28 500 m3/h chacune, HMT 100 m, moteurs de 9 MW (soit 114 000 m3/h total). La masse d'une pompe primaire complète atteint 90 tonnes pour REP 1 300, 110 tonnes pour EPR.
Qu'est-ce qu'une pompe RIS nucléaire ?
Une pompe RIS (Réacteur Injection de Sécurité) est une pompe auxiliaire nucléaire qui injecte de l'eau borée dans le circuit primaire en cas d'accident de perte de réfrigérant primaire (APRP, brèche primaire avec dépressurisation rapide). Le système RIS comprend 2 trains redondants par réacteur REP (4 trains pour EPR), chaque train avec 1 pompe RIS centrifuge à 200 m3/h à 100 m HMT et 100 bar (puissance moteur 350 kW à 1 500 tr/min), connectée à une bâche d'eau borée PTR (Piscine de Traitement et Refroidissement) de 2 000 m3 contenant de l'eau borée à 2 500 ppm de bore. La mise en service est automatique sur signal de basse pression primaire. Le fabricant français est KSB SAS Châteauroux 36, qualifié RCC-M N2 (équipement sûreté). Les pompes RIS sont testées tous les 6 mois lors des essais périodiques EPS.
Qu'est-ce que la qualification RCC-M N1 N2 N3 ?
La qualification RCC-M (édition AFCEN 2022) classe les équipements mécaniques nucléaires en 3 niveaux selon leur importance pour la sûreté. Niveau N1 (équipements primaires) : cuves de réacteur, générateurs de vapeur, pressuriseur, pompes primaires RCP, tuyauterie primaire, robinetterie isolation primaire. Niveau N2 (équipements sûreté secondaires) : pompes RCV (contrôle volumique), RIS (injection sécurité), RRA (refroidissement à l'arrêt), EAS (aspersion enceinte), vannes sûreté. Niveau N3 (équipements supports sûreté) : circuits auxiliaires non directement liés au cœur (RRI refroidissement intermédiaire, SEC eau brute), tuyauterie secondaire vapeur turbine. Les exigences décroissent de N1 (matériaux nucléaires 16MND5, soudage qualifié, contrôles 100 % par UT et RT) à N3 (matériaux standards EN 13480, contrôles partiels). Les fabricants doivent être audités et qualifiés par EDF et l'ASN (Autorité de Sûreté Nucléaire).