Contribution à la modélisation et à la prédiction de la durée de vie des roues de turbines hydroélectriques

A contribution to modelling and prediction of hydraulic's runner lifetime

• Auteur / Autrice : Quentin Chatenet
• Direction : Mitra Fouladirad, Antoine Tahan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optimisation et Sûreté des Systèmes
• Date : Soutenance le 29/09/2020
• Etablissement(s) : Troyes en cotutelle avec École de technologie supérieure (Montréal, Canada)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Hydro-Québec - EDF (Électricité de France)
• Partenaire(s) de recherche : Organisme national de recherche : Mitacs
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
• Jury : Président / Présidente : Antoine Grall
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mitra Fouladirad, Antoine Tahan, Antoine Grall, Laurent Bouillaut, Bruno Castanier, Massimiliano Giorgio, Jean-Pierre Kenné
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Laurent Bouillaut, Bruno Castanier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Incertitude (théorie de l'information)

Matériaux -- Détérioration

Surveillance électronique

Analyse des données

Cavitation

Processus stochastiques

Mots clés libres

Processus stochastiques

Cavitation

Analyse de données -- surveillance électronique

Processus gamma

Matériaux -- Détérioration

Incertitude (théorie de l'information)

Stochastic processes

Cavitation

Uncertainty (information theory)

Gamma process

Materials--deterioration

Résumé

Le réel défi rencontré par de nombreux industriels à ce jour est d'estimer à la fois l'état de dégradation de matériels ainsi que leur état futur tout en prenant compte de leur utilisation passée ou à venir. Pour cela, des outils pronostics sont disponibles et permettent de soutenir les prises de décisions pour les choix de maintenance. Dans cette thèse on s'intéresse en particulier aux exploitants de turbines hydroélectriques qui opèrent des machines exposées à de la cavitation érosive. La dégradation engendrée a des conséquences économiques importantes en raison des opérations de maintenance et des pertes d'exploitation . Une modélisation de cette dégradation est réalisée à l'aide de processus stochastiques. Ces derniers présentent des propriétés mathématiques intéressantes permettant le calcul d'indicateurs pronostics importants tels que l'estimation du temps de défaillance. Cette étude s'appuie notamment sur des données de dégradation obtenues en laboratoire et en centrale sur des matériels industriels.

Nowadays, the main issue for manufacturers is to evaluate both current and future condition of equipment, taking into account their operational background. For this purpose, prognostics tools are available and allow to support maintenance decision making. This thesis focus on energy producers operating hydroelectric turbines subject to erosive cavitation. The resulting degradation generate important economic lasses because of maintenance costs and operating lasses. This degradation is modelled with stochastic processes. The latter exhibit interesting mathematical properties such as the possibility to evaluate falling time. This study uses degradation data from both laboratory and operating industrial units.