Analyse expérimentale et modélisation du comportement thermomécanique d'un assemblage composite-polymère - ENSTA Bretagne - École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2011

Analyse expérimentale et modélisation du comportement thermomécanique d'un assemblage composite-polymère

Résumé

L'exploitation offshore pétrolière en eau extra profonde (désormais jusqu'à 3000 mètres de profondeur) conduit à de nouvelles exigences pour les compagnies d'opérations d'offshore, en particulier dans le domaine du choix des matériaux. Le fait de devoir, dans des conditions d'environnement extrêmes (forte pression hydrostatique, fort gradient thermique 4°C à l'extérieur et jusqu'à 150°C à la surface du pipe), maintenir un débit d'effluent pétrolier à l'intérieur des conduites amène à une sélection sévère des matériaux utilisés pour assurer une isolation thermique passive des conduites. Dans ce domaine une attention particulière a été récemment portée sur le comportement à long terme de la zone dite de " Field joint ". Après l'assemblage des pipes par soudage, la zone non revêtus des extrémités doit être isolée thermiquement pour garantir un bon comportement thermique de l'ensemble. Ceci est réalisé par moulage ou injection d'un polymère, généralement de nature différente du matériau d'isolation utilisé sur la partie courante du pipe, sur la partie libre de revêtement, conduisant à un assemblage composite - polymère (partie appelée : Field joint). L'objectif du travail est de développer un modèle permettant la description du comportement thermomécanique de l'assemblage. Le comportement mécanique du matériau de revêtement des pipes (généralement une mousse syntactique de polypropylène) et des matériaux utilisés dans la réalisation des Field joints sont préalablement analysés en utilisant des essais de compression hydrostatique (statique et fluage) à différentes températures et par analyse mécanique dynamique (DMA). Un modèle thermomécanique du matériau prenant en compte une déformation hydrostatique de fluage est ensuite élaboré et implémenté dans le logiciel COMSOL Multiphysics Ô. Un modèle global de l'assemblage dans les conditions de service est alors proposé pour prédire la distribution des déformations dans la structure. Cette distribution révèle la criticité de la zone l'assemblage entre le matériau d'isolation du pipe et le Field joint. La dernière étape de cette étude se concentre sur la caractérisation mécanique de l'interface entre le revêtement et les matériaux du Field joint à l'aide d'un montage ARCAN modifié permettant la détermination de l'enveloppe de rupture d'un joint composite-polymère.
Fichier principal
Vignette du fichier
103.pdf (1.32 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Accord explicite pour ce dépôt
Loading...

Dates et versions

hal-00598151 , version 1 (04-06-2011)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00598151 , version 1

Citer

V. T. Phan, Jean-Yves Cognard, D. Choqueuse, Laurent Sohier. Analyse expérimentale et modélisation du comportement thermomécanique d'un assemblage composite-polymère. 17èmes Journées Nationales sur les Composites (JNC17), Jun 2011, Poitiers-Futuroscope, France. pp.103. ⟨hal-00598151⟩
315 Consultations
1248 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More