Thèse en cours

Modèle de brèche dynamique réaliste pour les ruptures de tuyauteries à haute énergie
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Auteur / Autrice : Amalio Coron
Direction : Philippe LafonClaude Stolz
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Mécanique des solides
Date : Inscription en doctorat le 01/02/2023
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMSIA - Institut des Sciences de la Mécanique et Applications Industrielles
Equipe de recherche : Dynamique des structures et des fluides et acoustique
référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay

Résumé

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La rupture de tuyauteries à haute énergie, notamment celles du circuit primaire des centrales nucléaires à eau pressurisée, est un des scénarios hypothétiques d'accidents de sûreté constamment étudiés à EDF pour démontrer la sûreté de ses installations de production. Le scénario d'APRP (Accident de Perte de Réfrigérant Primaire) qui suppose une brèche dans le circuit primaire se caractérise en premier lieu par la génération d'une onde de dépressurisation dans le circuit. Cette onde peut ainsi se propager jusqu'aux composants internes à la cuve du réacteur et engendrer des chargements mécaniques sur ces éléments pouvant potentiellement mettre en jeu leur intégrité. L'estimation réaliste de ces chargements par le calcul nécessite des modélisations adaptées et robustes, associées à des hypothèses suffisamment « enveloppes » pour fournir des résultats conservatifs par rapport à la tenue mécanique des structures et à l'intégrité globale de l'installation. Dans le cas de l'APRP et plus généralement dans le cas des ruptures de tuyauteries à haute énergie, les comportements de la structure, du fluide, et plus particulièrement leur interaction ne sont pas bien connus durant les phases d'initiation et d'ouverture de la brèche. C'est pourquoi des hypothèses « enveloppes » ont été introduites pour rester conservatif vis-à-vis des chargements mécaniques induits. Dans les scénarios accidentels de sûreté, la rupture est ainsi supposée circonférentielle et totale et on définit a priori le temps d'ouverture et l'aire de la brèche conduisant au concept de brèches dites « conventionnelles ». Ce modèle de brèche est ainsi utilisé dans les outils de calcul dédiés à ces problématiques tel que le code de Dynamique Rapide EUROPLEXUS, permettant la représentation des circuits de tuyauteries complexes et la conduite des études industrielles de sureté.