Journe annuelle des utilisateurs de Salome-Meca 2018 Deux exemples - - PowerPoint PPT Presentation

Journée annuelle des utilisateurs de Salome-Meca 2018 Deux exemples de justification mécanique de composant sous pression en présence d’un défaut

• P. Le Delliou (EDF R&D, MMC)

Journée des utilisateurs Salome-Meca - Deux exemples de justification mécanique de défaut 2

Contexte et objectifs

 Justification mécanique de composants avec défauts

Enjeu :

Justifier le caractère acceptable du défaut, selon les règles du RSE-M (marges sur les chargements, caractéristiques pessimistes…)

Méthode : Modéliser le défaut – définir les matériaux - appliquer les

chargements – calculer le paramètre J et le comparer au critère matériau  Premier exemple

Fissures de CSC découvertes dans des plaques de partition de GV 900

MWe  Deuxième exemple

Défaut découvert dans une pénétration de fond de cuve (PFC) de la cuve

de Gravelines 1

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Présentation des plaques de partition

Entrée eau primaire Sortie eau primaire Sortie vapeur Plaque de partition

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La partie basse du GV : composants

 Les composants de la partie basse

La plaque tubulaire (PT) en acier faiblement allié => structure

multiperforée

Le fond primaire « bol » en acier moulé La virole secondaire en acier faiblement allié La plaque de partition (PP) et l’attente de plaque (AP) en alliage 600 Le revêtement du fond en acier inox 308L/309L Le revêtement de la PT en alliage 182 Les soudures AP/PT et AP/PP en alliage 182

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La partie basse du GV : matériaux

 Les matériaux de la partie basse

Caractéristiques thermo-élastiques : annexe ZI du RCC-M Courbes de traction rationnelles : données Framatome Courbe de résistance à la déchirure ductile de l’alliage 600

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Méthodologie utilisée

 Calculs élasto-plastiques pour plusieurs configurations

1.

Défaut traversant enveloppe => stabilité de la déchirure vers les points triples

2.

Défaut de surface « bande » => stabilité de la déchirure dans l’épaisseur

3.

Défaut traversant (plusieurs longueurs) => aire de brèche et débit de by- pass du faisceau

4.

Etude de l’historique des chargements (EH + FN + incident 3ème cat.)  Situations de fonctionnement



Epreuve hydraulique (EH) à taux plein (1,33 * Pcalcul)



Fonctionnement nominal (FN)



Situation 59.1 (petite brèche sur tuyauterie vapeur)

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Maillages (1)

 Maillage d’un demi fond de GV (structure saine)

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Maillages (2)

 Maillage d’un demi fond de GV (défaut bande)

Défaut a = 10 mm – c = 250 mm

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Situation 59.1 : pressions

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Situation 59.1 : températures

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Situation 59.1 : iso-VMISES

Défaut a = 10 mm – c = 1000 mm Instant 1300 s

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Situation 59.1 : stabilité du défaut de surface

Etude à l’instant le plus pénalisant de la situation

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Bilan des études sur les plaques de partition

 Défauts traversants (hypothétiques)

 La stabilité d’un défaut traversant très long a été démontrée  Le débit de by-pass du faisceau est faible

 Défauts de surface

 Définition de règles d’acceptation – couples longueur-profondeur

 La méthodologie a été transférée à la Direction Technique

 Beaucoup de GV 900 ont été remplacés (RGV)  Il reste quelques GV « pérennes » => suivi END

 La sensibilité à la CSC est reliée à la déformation plastique de

l’attente lors de l’épreuve initiale à taux plein

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La PFC de Gravelines 1

 Contexte

• Défaut découvert en 2011 (VD3) sur la PFC 4 de Gravelines 1
• Défaut axial débouchant en peau interne de la PFC
• Géométrie du défaut complexe
• Probablement dû à une inclusion allongée, affleurant en surface
• Calcul de justification de la non-nocivité du défaut

 Modélisation de la géométrie « réelle » du défaut  Calcul élasto-plastique de G le long du front de fissure  Calcul en pression seule (25 MPa) à 300°C, majorant des chargements des différentes catégories, prenant en compte les coefficients de sécurité

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La partie basse de la cuve : composants

 Les composants de la partie

basse

Le fond primaire en acier

faiblement allié

La PFC en alliage 600 Le revêtement du fond en

acier inox 308L/309L

Le beurrage du chambrage en

alliage 182

La soudure de fixation de la

PFC en alliage 182

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Le maillage de la PFC

On suppose que la PFC est centrée (en réalité la PFC4 est inclinée de 12°)

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Le maillage de la PFC : les matériaux

PFC Fond Beurrage Revêtement Soudure Défaut

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Iso-contraintes SIYY

Iso-contraintes SIYY => contraintes orthoradiales sur le plan de fissure Zone singulière

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Evolution de G le long du défaut

Calcul élasto-plastique P = 25 MPa - défaut A3 (partie haute)

1 2 3 4 5 6 7 10 20 30 40 50 60 70 Abscisse curviligne le long de A3 (peau int vers zone singulière) G (kJ/m2)

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Principaux résultats

 La valeur de G le long du front de fissure n’excède pas 7 kJ/m2  La valeur de J0,2 de l’alliage 182 est de 150 kJ/m2  Il existe une zone singulière en partie basse de la soudure de fixation

de la PFC

 L’amplification plastique de G est faible (comparaison

élasticité/élasto-plasticité)

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Bilan de l’étude sur la PFC

 Etude versée au DTE (Dossier de Traitement de l’Ecart)

 A contribué au re-démarrage de la tranche  Mise en place d’un bouchon démontable en partie haute de la PFC  Installation d’un système de détection de fuite en service

 Développement et mise en œuvre d’une réparation définitive

 Prélèvement de la PFC pour expertise  Mise en place d’un bouchon soudé du côté interne de la cuve  Opération réalisée en 2016