EDF exploite plus de 450 usines hydroélectriques qui sont alimentées par 250 km de conduites forcées dont l’âge moyen est supérieur à 60 ans. Afin de maîtriser leur tenue mécanique, des diagnostics d’état sont effectués régulièrement. Ces diagnostics reposent sur une collecte des données de conception et de fabrication et des inspections interne et externe de la conduite forcée avec mesures d’épaisseur. Si les données de fabrication sont insuffisantes, des investigations complémentaires sont effectuées sur le matériau. On calcule ensuite le Facteur de Marge de chaque tronçon, égal au rapport de la contrainte admissible sur la contrainte maximale en service, en fonction de l’épaisseur résiduelle, des caractéristiques matériaux et de la Pression Maximale de Service.
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La valeur du Facteur de Marge permet de statuer sur l’aptitude au service de chaque tronçon. Afin de tenir compte des dispersions et incertitudes affectant les caractéristiques matériaux et l’épaisseur résiduelle, la pratique actuelle consiste à retenir la valeur moyenne diminuée de deux écarts-types pour ces deux grandeurs.
Objectif et méthodes
L’objectif de cette étude était d’évaluer le niveau de fiabilité en fonction de la valeur du Facteur de Marge et de rechercher les coefficients multiplicatifs d’écart-type γ permettant de garantir une probabilité de défaillance cible inférieure à une probabilité annuelle cible lorsque le Facteur de Marge s’approche de 1.
La méthode de fiabilité FORM couplée à la simulation par tirages d’importance a été utilisée pour parvenir à optimiser ces coefficients de sécurité.
L’étude consistait à faire varier les nombreux paramètres d’entrée (limite élastique, épaisseur, coefficient de variation, …) afin de calculer la fiabilité sur un large panel de conduites.
L’optimisation des coefficients ou du facteur de marge est réalisé par optimisation sous contraintes de fiabilité
Afin de rendre l’utilisation des techniques de calculs simple et ergonomique, une version de Persalys a été adapté spécifiquement pour l’étude des conduites forcées.