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Modélisation et prévision du comportement thermo-hydro-mécanique d’une paroi en béton. Application au cas des enceintes de confinement des bâtiments réacteurs nucléaires

type de publication      thèse de doctorat
date de publication 07-12-2016
auteur(s) Asali Mehdi
jury JB Colliat, F. Benboudjema, L. Jason, A. Sellier, F. Toutlemonde, S. Michel-Ponnelle, B. Masson, B. Capra, J. Mazars
école Université Lille 1
  
résumé L’enceinte de confinement est la dernière barrière de protection des bâtiments réacteurs nucléaires (BR). Mais les mécanismes de vieillissement du béton précontraint peuvent dégrader l’étanchéité de l’enceinte interne (EI) des BR à double paroi au cours du temps. C’est une problématique majeure pour l’exploitation à long terme et l’extension de durée de vie des BR tout en respectant les exigences de sûreté. La taille de telles structures et la complexité de tous les phénomènes couplés qui interagissent à différentes échelles rendent difficile, d’un point de vue numérique, la mise au point d’un outil industriel opérationnel de modélisation.
Dans ce contexte, cette thèse introduit une stratégie numérique de prévision du taux de fuite des EI en exploitation. Elle repose sur une discrétisation adaptée par macroéléments, sur une modélisation thermo-hydro-mécanique chainée faiblement couplée physiquement représentative et sur un élément fini 3D spécialement conçu pour calculer les transferts à travers le béton insaturé et fissuré. La stratégie proposée a été appliquée à la maquette d’enceinte VeRCoRs (échelle 1/3) : les résultats obtenus sont validés avec les données expérimentales disponibles jusqu’au premier essai de mise sous pression puis prolongés jusqu’au troisième.
La stratégie proposée permet aux opérateurs de :
- Prendre en compte les variabilités et incertitudes des paramètres d’intérêt et de quantifier leur impact sur le taux de fuite total ;
- Introduire les défauts relevés au cours d’inspections visuelles dans le calcul ;
- Anticiper et optimiser les actions de mitigation des fuites pour éviter un prolongement d’arrêt de tranche et les pertes d’exploitation associées.
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