Limets 6 : une recherche avancée sur les matériaux pour les SMR refroidis au plomb
Le développement d'EAGLES-300 nécessite des matériaux qui restent fiables dans les conditions difficiles imposées par l'utilisation du plomb liquide comme caloporteur. La température élevée et l'environnement corrosif constituent un défi particulier pour le matériau. Seuls des tests (à long terme) des matériaux candidats dans cet environnement exigeant permettent de cartographier leur comportement.
C'est pourquoi l'équipe SMR-LFR a officiellement mis « Limets 6 » en service : une installation d'essai avancée qui s'appuie sur plus de 25 ans d'expérience et qui succède à Limets 1 jusqu'à Limets 4 inclus. Conçue spécifiquement pour caractériser les propriétés des matériaux, comme la résistance à la traction et la ténacité à la rupture dans un environnement de plomb liquide (le caloporteur d'EAGLES-300), l'installation d'essai nous aide à cartographier le comportement des différents matériaux dans ces conditions difficiles.
Comment Limets 6 fait progresser notre recherche sur les matériaux
Limets 6 nous permet de répondre à des questions cruciales se rapportant à la conception de réacteur. Comment les matériaux X, Y ou Z se comportent-ils lorsqu'ils sont soumis à une charge (prolongée) et à une exposition au plomb liquide à une température de 500°C ?
- Sommes-nous autorisés à utiliser le matériau ?
- Conserve-t-il ses propriétés comme prévu ?
Les résultats fournissent des connaissances indispensables pour le choix des matériaux et de la conception et réduisent les incertitudes dans le développement ultérieur d'EAGLES 300.
Détail de l'installation d'essai
Autoclave d'essai
Nous plaçons et fixons solidement des échantillons dans l'autoclave d'essai, puis nous chauffons à 500°C en présence de plomb liquide. Nous effectuons ensuite des essais de résistance à la traction ou de ténacité à la rupture, au cours desquels le matériau est lentement étiré jusqu'à ce qu'il cède. Nous mesurons ainsi la résistance statique des matériaux, tant avec que sans fissures préexistantes. Par « statique », nous entendons que le matériau est soumis à une charge lente et constante.
Réservoir de déversement
Le réservoir de déversement recueille le plomb liquide lorsque l'autoclave d'essai est ouvert. Le réservoir est maintenu en permanence à une température de 380°C et est rincé avec un gaz contenant de l'hydrogène pour réguler le taux d'oxygène. Nous créons ainsi un environnement corrosif contrôlé qui nous permet d'étudier le comportement des matériaux lors d'une exposition prolongée au plomb liquide.
L'ensemble de ces éléments fait de Limets 6 un dispositif de recherche unique, capable d'exercer des forces allant jusqu'à 50 kN sur les différents matériaux candidats.
Perspective : Limets 5 en approche
Limets 5 est attendu pour fin 2025. Cette installation se concentre sur les propriétés dynamiques, c'est-à-dire la façon dont les matériaux réagissent à des charges répétées ou soudaines, telles que des vibrations ou des chocs. Cela se fait par une transmission de puissance variable par le biais d'un piston hydraulique. Tout comme Limets 6, cette installation est aussi étroitement liée aux besoins spécifiques en matériaux d'EAGLES-300.
💡 Saviez-vous que LIMETS est l’acronyme de Liquid Metal Test Station ? Une référence à l'environnement de test unique avec du plomb liquide.
Limets 1, 3 et 4 ont été spécialement construit pour permettrer la recherche sur les matériaux dans un environnement de métaux liquides lourds. Limets 2 a été initialement conçu pour tester des matériaux dans un environnement Pb-Li pour des applications de fusion, mais le dispositif sera par la suite réutilisé en soutien à des réacteurs refroidis au plomb ou à des alliages à base de plomb.
