FCTM Esope

S4.3 - Caractérisation de la température de transition et de la ténacité sur prélèvements quasi non destructifs

6 oct. 2021 | 12:00 - 12:30

Le Montage

Description

Les propriétés de ténacité des matériaux métalliques sont souvent nécessaires pour toutes les analyses d’aptitude au service. La détermination de ces caractéristiques peut se faire soit par l’utilisation de données de la littérature, de corrélations établies à partir d’autres caractéristiques mécaniques mesurables de manière non destructive ou par mesure des caractéristiques réelles des matériaux. La dernière méthode permet à la fois de prendre en compte des mécanismes de vieillissement/fragilisation, mais aussi d’éviter de trop grands conservatismes pouvant amener à des arrêts d'exploitation et/ ou réparations non nécessaires, entrainant des coûts élevés et des contraintes opérationnelles non négligeables. Jusqu’ici la plupart des méthodes de détermination de la ténacité sont destructives et reposent sur la réalisation d’essais de résilience ou mieux CTOD sur éprouvettes standardisées. Ces éprouvettes doivent répondre à des critères dimensionnels très précis et nécessitent des prélèvements de matière d’épaisseurs conséquentes de par leur géométrie. De ce fait les opérations de prélèvement engendrent alors un arrêt de l'exploitation (coupe d’un échantillon de matière de l'équipement) et dans le meilleur des cas une réparation de l’équipement lorsque cela est possible (ce qui n’est pas toujours le cas notamment si la réparation nécessite un traitement thermique après soudage), induisant dans les deux cas des conséquences en terme d’immobilisation et de perte d’exploitation. Confronté à plusieurs de ces situations, un travail de recherche et développement a été conduit pour développer des méthodes d’évaluation de la température de transition et de la ténacité à partir de prélèvements de dimensions suffisamment limitées pour s’affranchir de réparation. Dans la plupart des cas cela conduit à pouvoir tester des prélèvements d’épaisseur maximale de 3 mm - correspondant généralement aux sur-épaisseurs de corrosion prévues lors de la conception - jusqu’à moins d’un mm d’épaisseur pour le réseau de transport de gaz. Ce papier présente différentes méthodes de prélèvements testées et évaluées en terme d’affectation du prélèvement et de l’équipement, ainsi que la mise au point de méthodologies spécifiques permettant une caractérisation des propriétés de mécanique de la rupture des prélèvements. Des exemples de comparaison de caractérisation « classiques » et sur petits prélèvements sont présentées, et les perspectives d’évolutions méthodologiques et normatives sont développées

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