LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

[2020] Caractérisation Non Destructive de tubes hétérogènes complexes par méthodes ultrasonores : application à la mesure de l’épaisseur résiduelle de l’âme tôle de conduites en béton

Il s’agira de développer des solutions de modélisation numérique des différents contrôles ultrasonores (ondes de volume et ondes guidées) à partir d’outils existants puis de vérifier et valider expérimentalement ces nouvelles approches de CNDs.

Encadrement

Thèse CIFRE EDF en collaboration avec le LMA et le CEA

  • Directeur de thèse (LMA) : Jean-François Chaix / 04 13 94 62 76 / jean-francois.chaix@univ-amu.fr
  • Co-directeurs (LMA) : Jean Mailhé et Vincent Garnier
  • Tuteur industriel EDF : Jean-Marie Hénault / 06 17 72 82 79 / jean-marie.henault@edf.fr
  • Encadrant CEA : Arnaud Recoquillay / 01 69 08 55 34 / arnaud.recoquillay@cea.fr
  • Ecole doctorale : ED 353 - Sciences pour l’ingénieur - mécanique, physique, micro et nanoélectronique
  • Laboratoires d’accompagnement : LMA UMR7031, AMU, CNRS, Ecole Centrale et CEA Saclay (LIST/DISC/LMC)

La configuration particulière de cette année impose que le candidat soit sélectionné d’ici le 15 juin environ.

Contexte et problématique

Les Conduites en Béton à Ame Tôle (CBAT) sont utilisées sur certains circuits de centrales nucléaires d’EDF afin d’assurer l’alimentation en eau de la source froide. Ces tuyauteries, qui pour certaines ont un diamètre de 60 cm, sont composées d’une structure sandwich avec une âme en acier de 2 à 3 mm d’épaisseur, insérée entre deux couches de béton d’environ 2 à 3 centimètres d’épaisseur. Le béton extérieur est armé. L’âme tôle assure la fonction d’étanchéité et une partie de la résistance mécanique de la tuyauterie. Les techniques de contrôle non destructif (CND) ont pour objectif la recherche et la caractérisation de défauts pouvant mettre en péril la pérennité d’une pièce manufacturée ou la sécurité d’une installation. Cela a le grand intérêt d’être fait de manière non intrusive afin de garantir leur conformité une fois intégrées dans leur environnement de fonctionnement. Devant la complexité croissante des structures industrielles et la nécessité de prédire avec justesse l’état de la structure, de nouvelles méthodes de CND sont continuellement développées. Dans le cas d’installations de ces conduites en bord de mer, la corrosion de l’âme tôle de certains éléments a été observée. Les travaux menés depuis début 2000 sur ces tuyauteries ont permis d’expliquer les mécanismes de corrosion en jeu (corrosion par chlorures) et de définir une stratégie de maintenance opérationnelle [1]. Cette dernière est basée sur les résultats de l’inspection visuelle des tuyauteries qui peut mettre en évidence des fuites et des traces de corrosion, complétés par des mesures de potentiels électrochimiques pour évaluer l’étendue des dégradations. Une analyse post-mortem des tronçons de tuyauteries changés alimente le retour d’expérience. Les éléments recueillis ont mis en évidence que les mesures de potentiels électrochimiques sont sensibles au percement et à la corrosion de la partie extérieure de l’âme tôle. La méthode actuelle ne permet pas d’évaluer l’épaisseur résiduelle de l’âme tôle qui est la grandeur d’intérêt... (voir plus dans le fichier joint)

Profil recherché :

Physicien, propagation des ondes ultrasonores, travaux expérimentaux, couplage de l’expérimentation et de la simulation numérique, structures du génie civil.

Localisation

La thèse aura lieu principalement dans les locaux du LMA à Aix-en-Provence et du CEA à Saclay.
Des expérimentations pourront avoir lieu sur des sites industriels.

Candidature

Les candidatures doivent être envoyées, par e-mail, avant le 15 juin 2020 à :
Jean-Marie Hénault / 06 17 72 82 79 / jean-marie.henault@edf.fr
Le dossier devra comporter a minima : CV, lettre de motivation, notes de master M1 et M2.

Le sujet détaillé avec l’approche envisagée et les références bibliographiques se trouve en pièce-jointe :

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