DS03 - Stimuler le renouveau industriel

Gestion du risque industriel via le suivi et la prédiction de la perte d’épaisseur par corrosion de tuyauteries. – PYRAMID

Résumé de soumission

Le projet PYRAMID est un projet international de recherche collaborative (PRCI), qui réunit des laboratoires publics français (MATEIS,LVA, CEA) et japonais (IFS et GSE à l'Université de Tohoku , GSST à l'Université Gunma), une Unité Mixte Internationale (ELyTMaX),et le CRIEPI, fondation de recherche à but non lucratif, soutenue par l'industrie électrique japonaise .
PYRAMID vise à développer de nouveaux outils et techniques pour détecter et quantifier l'amincissement de paroi dû à la Corrosion induite par un Flux chargé en Débris (SFC) dans les systèmes de tuyauterie, qui s'apparente à la Flow Accelerated Corrosion (FAC) en présence d'une forte concentration de débris divers (béton, corrosion, métal ...).
L'objectif final est de fournir un système de gestion des risques basé sur la prévision et la surveillance de l'amincissement des parois due à la SFC.
Les modes et le taux de corrosion seront prédits par des simulations numériques mises en oeuvre sur des structures réalistes telles que des coudes d'acier. Ces prédictions seront validées par des mesures électrochimiques sous coefficient de transfert massique contrôlé.
De plus, des méthodes ultrasonores non destructives (UT) seront conçues à l'aide de simulations. Leurs performances seront testées dans des installations de test de corrosion. Les techniques adéquates de traitement du signal basées sur des approches bayésiennes seront développées.
Les UT sont très répandues dans l'industrie car elles permettent le contrôle en volume et contribuent à améliorer la productivité et la conformité des produits aux exigences de qualité et de sécurité. Les transducteurs acoustiques électro-magnétiques (EMAT) permettent la génération et la détection d'ondes élastiques dans une pièce sans contact mécanique avec celle-ci; Par conséquent, ils peuvent être utilisées à haute température et dans divers environnements hostiles où les transducteurs piézoélectriques standard échouent. L'utilisation d'EMAT constitue une solution polyvalente adaptée aux cas complexes. La disponibilité d'outils de simulation validés pour prédire le champ qu'ils génèrent et leur sensibilité à un champ arbitraire est cruciale si l'on veut les optimiser et limiter leurs inconvénients. Une fois développés, ces outils peuvent être couplés à d'autres dédiés à la propagation et à la diffusion des ondes élastiques. Cet 'ensemble d'outils permet une simulation complète des inspections UT dans des cas complexes.
Les ondes élastiques guidées (GW) sont utilisées dans les essais non destructifs sur tuyaux. L'étude numérique de la diffusion des GW est souvent coûteuse en termes de calcul en raison de très courtes longueurs d'onde par rapport à la taille du tuyau. En outre, le nombre de modes diffractés à partir d'un défaut non axisymétrique (zone de corrosion typique, fissure ...) peut être trop important pour la méthode des éléments finis standard (FE). En conséquence, la plate-forme de simulation CIVA traite des modèles basés sur un Formalisme Modal pour simuler l'inspection non destructive par GW en utilisant la méthode Semi-Analytical Finite Element (SAFE). Actuellement, les sources EMAT sont prises en compte dans une méthode hybride SAFE / FE efficace pour calculer les modes diffractés par un défaut complexe arbitraire implémenté dans la plate-forme de simulation NDT CIVA par CEA.
Pour augmenter la fiabilité de la méthode, les simulations aideront à sélectionner la meilleure solution technique, basée sur la probabilité de détection et la performance de caractérisation des défauts. Des techniques d'imagerie topologique par ultrasons seront également appliquées.
Cette double approche, qui combine la simulation et la caractérisation, devrait permettre d'optimiser le processus d'inspection dans les tubes en acier corrodés.
Le projet conduira a un système d'évaluation du risque industriel lié à l'exploitation de tout système de tuyauteries soumis à la corrosion, qui doit être détectée, quantifiée et évaluée.

Coordinateur du projet

Monsieur Philippe GUY (Institut National des Sciences Appliquées de Lyon - Laboratoire de Vibrations et Acoustique)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

GU Gunma University - Graduate School of Science and Technology
INSA LYON - MATEIS Institut National des Sciences Appliquées de Lyon - Matériaux : Ingénierie et Science
CRIEPI Central Research Institute of Electric Power Industry - Nuclear Technology Research Laboratory
TU GSE Tohuku University - Graduate School of Engineering
ELytMax Enginneering and Science, Lyon Tohoku joint laboratory for Materials and Systems under eXtreme conditions
TU IFS Tohoku University - Institute of Fluid Science
INSA Lyon - LVA Institut National des Sciences Appliquées de Lyon - Laboratoire de Vibrations et Acoustique
LIST Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies

Aide de l'ANR 975 408 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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