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Essais & Simulations n°133

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Spécial Eurosatory : Quels moyens d’essais pour la défense ?

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mesures part, régler le problème pouvant apparaître sur les équipements ; d’autre part, améliorer la performance et la politique de maintenance de nos sites de production pour assurer une durée de fonctionnement conforme à nos ambitions. Il est vrai que dans ce domaine, l’enjeu est crucial dans la mesure où nos centrales nucléaires actuelles ont été conçues pour une durée de fonctionnement d’une quarantaine d’années contre soixante aujourd’hui pour les nouvelles installations. L’autre volet des activités concerne naturellement la sûreté face aux aléas sismiques : notre démarche cumulée conjugue alors une approche à la fois méthodologique et expérimentale. Cette démarche cumulée est-elle nouvelle ? Non, pas vraiment, car la démarche expérimentale et la partie méthodologique ont toujours travaillé de paire. Il en est de même aujourd’hui, d’autant que le niveau de sureté requis de nos centrales, dimensionnées à l’époque en fonction d’un niveau donné d’aléas sismiques, est aujourd’hui relevé à la hausse par les autorités de sureté. On travaille donc dessus pour améliorer et engager, si besoin, les travaux de renforcement adaptés. L’approche jumelée expérimentale numérique a été mise en œuvre dès la conception des ouvrages pour justifier et assurer un comportement maîtrisé des installations de production. La démarche de simulation s’appuie notamment sur le développement et l’exploitation du code de calculs par éléments finis code_aster, outil qualifié OCS auprès des autorités de sureté, qui nous permet d’étudier le comportement dynamique des structures amenées à être analysées. L’approche expérimentale, quant à elle, nous permet de corréler les calculs et les Le banc alternateur du département ERMES simule les effets des défauts d’alignement et de court-circuit sur le comportement des alternateurs URoPE est un moyen d’essais pour l’étude du comportement vibratoire des lignes d’arbres des grandes machines tournantes essais réalisés afin de justifier et contrôler la pertinence des solutions déployées pour répondre aux besoins d’EDF. Y a-t-il, dans vos activités d’essais et de mesure, un avant et un après Fukushima ? Oui, sans aucun doute. L’accident de Fukushima nous a incité à maintenir un niveau d’effort très important vis-àvis du risque sismique pour évaluer au mieux ses effets sur nos installations de production en investissant dans des programmes de recherche de la définition de l’aléa sismique à la caractérisation du comportement dynamique des structures et matériels essentiels à la sûreté d’un centre de production. Pour ce faire, nous nous appuyons notamment à EDF R&D sur le CEA et Framatome dans le cadre de l’Institut de Recherche Tripartite. Plus spécifiquement, pour nos besoins en réalisation d’essais, nous travaillons avec le CEA qui dispose et développe d’importants moyens d’essai afin d’estimer le comportement des structures et matériels sous séismes en menant des campagnes expérimentales sur table vibrante ou boucle d’essais. Ces essais sont régulièrement suivis de benchmarks internationaux menés au sein de la communauté scientifique pour challenger les démarches de simulation et faire progresser les codes de calculs associés. Nous avons égale- 38I ESSAIS & SIMULATIONS • N°133 • mai-juin 2018

mesures ment participé à la construction en 2012 d’un Groupement d’intérêt scientifique baptisé Institut SEISM, où l’on retrouve le CEA, CentraleSupelec, l’ENS Paris- Saclay, le CNRS et EDF. À quelles problématiques en matière d’essais et de mesure répondezvous ? Avec quels moyens et quelles technologies, en particulier en matière de mesure et de CND ? Nous possédons une halle d’essai en grande partie occupée par le département ERMES dans laquelle se trouvent quatre bancs d’essai, dont Evadyn, un massif isolé du bâtiment destiné aux essais de vibrations, avec des dimensions de 4x4 mètres. De par sa taille, EVADYN peut accueillir des équipements de plusieurs tonnes que nous pouvons exciter à des niveaux d’accélération élevés (pot vibrant de 3T délivrant jusqu’à 27KN). Des équipements de mesure (Laser, accéléromètres, etc.) et d’excitation (marteaux de choc, pots vibrants) permettent d’effectuer les analyses propres à la dynamique des structures. Nous possédons également le banc EURoPE. C’est un moyen d’essais pour l’étude du comportement vibratoire des lignes d’arbres des grandes machines tournantes (turbines, pompes). L’ensemble accueille un moteur couplé à un rotor supporté par des paliers hydrodynamiques et équipé de nombreux capteurs. La conception modulaire et évolutive du banc d’essais permet de reproduire les phénomènes vibratoires observés sur le parc de production afin de valider des outils de simulation numérique et des méthodes de diagnostic. Le banc EVADYN permet de réaliser des tests vibratoires sur divers équipements du parc de production pour analyser la dynamique des structures Le laboratoire Leme est quant à lui porté sur les moteurs ; nous y testons des moteurs d’auxiliaires à basse tension. Dans le nucléaire, nous disposons en effet d’un parc de 29 000 moteurs qui alimentent des pompes et des ventilateurs de puissance inférieure à 140kW, ces moteurs sont Importants pour la Sureté et font l’objet d’une maintenance corrective. Les essais engagés peuvent par exemple consister en la vérification de performances de moteurs, aux tests d’endurance fonctionnelle, ou encore à des essais spécifiques pour validation d’études ou de modèles numériques. Enfin, nous disposons du laboratoire CND-CF composé d’un banc capable de vérifier l’état des tubes de générateurs de vapeur (GV) au moyen du contrôle non destructif (CND) par courant de Foucault (CF). Ce banc permet de mettre en place des outils et méthodes pour maintenir nos échangeurs de chaleur en bon état, en contrôlant l’état de surface du tube et l’intégrité de son matériau, mais aussi en détectant et surveillant les piqûres, fissurations et corrosions. Quel est l’objectif des journées Astelab, que vous organisez en partenariat avec l’ASTE ? Ces deux journées coïncident avec l’arrivée récente d’EDF sur le plateau de Saclay. L’idée est, d’une part, de nous faire connaître et marquer notre implantation afin de nous rapprocher, comme par le passé, d’acteurs tels que l’ASTE. D’autre part, l’objectif est d’échanger avec d’autres professionnels de la filière afin de mettre à jour nos connaissances sur les matériels et les technologies de pointe, de partager sur les méthodes de campagne d’essais notamment à partir de la démarche de corrélation essais-calculs et faire le lien entre le monde expérimental et la simulation numérique. Lors de ces deux journées, nous avons la ferme intention de nous ouvrir à la communauté, de voir émerger des avancées dans le domaine du couplage et dialogue entre essais expérimentaux et calculs, et nous en servir pour alimenter nos plateformes de simulation. ● Propos recueillis par Olivier Guillon Ce banc d’essai du département ERMES permet de réaliser des tests sur des moteurs d’auxiliaires à basse tension ESSAIS & SIMULATIONS • N°133 • mai-juin 2018 I39

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