Etude de la nocivité de défauts dans les canalisations de transport de gaz tels les éraflures, les enfoncements ou leurs combinaisons

Study of the harmfulness of defects in pipelines such as scratches, dents or their combinaisons

• Auteur / Autrice : Mustapha Allouti
• Direction : Michel Lebienvenu, Christian Schmitt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance le 01/07/2010
• Etablissement(s) : Metz
• Ecole(s) doctorale(s) : EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LABPS - Laboratoire de mécanique Biomécanique Polymère Structures - EA4632
• Jury : Président / Présidente : Toufik Boukharouba
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Saïd Hariri, Moussa Naït Abdelaziz, Guy Pluvinage

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rupture, Mécanique de la

Pipelines

Mots clés libres

Pipelines

Mécanique de la rupture d'entaille

Enfoncement

Essai d'éclatements

Méthode volumétrique

Résumé

Les canalisations sont largement employées pour le transport de fluides et de gaz, car c'est le mode d'acheminement le plus économique actuellement. Le souci des exploitants est d'assurer la maintenance des réseaux pour préserver la sécurité des populations, notamment dans le cas de gaz inflammables ou explosifs. Néanmoins, plusieurs accidents ont été constatés, qui sont généralement dus à la rupture de ces canalisations comportant des défauts, tels que : la corrosion, fissures dans les joints soudés et les agressions externes. Cette thèse est relative aux problèmes liés aux agressions externes des structures sous pression. Ces agressions externes sont considérées être réalisées à faible vitesse de déformation et conduisent à des défauts de type : enfoncements ou éraflures, ou aussi la combinaison des deux (enfoncements + éraflures). Ce travail a pour objectif de proposer une étude complète, à la fois expérimentale et numérique, sur le comportement d'une canalisation sous pression contenant les défauts décrits ci-dessus. Il se base sur l'extension de l'analyse limite et la mécanique de rupture d'entaille pour les enfoncements seuls et les défauts dits combinés. La vérification de la validité de quelques règles empiriques sur l'acceptabilité d'un enfoncement sera effectuée simultanément. Deux critères de rupture ont été proposés : le critère de rupture ductile d'Oyane dans le cas d'un enfoncement seul et la mécanique de rupture d'entaille en utilisant la méthode volumétrique associée à la triaxialité des contraintes dans le cas d'un défaut combiné (enfoncement + éraflure)

The pipelines are widely used to transport fluid and gas because they are now, the cheapest mode of transport. The concern of operators is to ensure the maintenance of networks in order to preserve the security of reported, which are usually due to failure of these lines with defects, such as : corrosion, cracks in welds and external interferences. This thesis is related to external interferences for structures under internal pressure. These external interferences are considered to be made at low strain rate and leads to defects of types : dents or gouges or a combinaison of both (dents + gouges). The aim of this work is to propose a comprehensive study, both experimental and numerical of behaviour of a pipeline under pressure containing the defects described above. It is based on extending of the theory of the limit analysis and notch fracture mechanics for dents as defect and combination of dents and gouges. The verification of the validity of some empirical rules on the acceptability of dent depth will be made simultaneously. Two failure criteria were proposed : the Oyanes's ductile fracture criterion in the case of a dent and notch fracture mechanics using volumetric method associated with stress triaxiality in the case of a combined defect (dent+ gouge)