Etude de la rupture du polyéthylène sous charge constante

Du fait de leurs excellentes propriétés mécaniques, les PEHD de dernière génération ne peuvent être discriminés par des tests usuels de durée de vie, qui conditionnent la mise en service. Progresser dans la compréhension du comportement du HDPE tubulaire et tenter de mettre en place des tests mécaniques à court terme permettant de mieux maitriser leur comportement est l'objectif principale de cette thèse. Les pipelines en HDPE sont des structures importantes dans les infrastructures de transport de fluides et jouent un rôle déterminant pour le développement des pays de par la facilité et la flexibilité des réseaux construits sur plusieurs centaines de kilomètres. Ils constituent aussi des moyens d’approvisionnement et de satisfaction des besoins exprimés par les marchés de l’énergie. De nos jours différents réseaux de transport et de distribution de gaz, d’eau ou de pétrole sont construits à des coûts élevés pour réduire les trafics de véhicules routiers ou de pétroliers maritimes. Les pipelines sont des moyens de transport fiables, économiques et écologiques lorsque les éléments de conception et de fabrication ont été respectés et les normes requises ont été appliquées. Dans ce travail, nous avons fixé comme objectif la contribution à l’examen de la résistance à la rupture de tubes les plus convoités dans les différents réseaux. Il s’agit des tubes en polyéthylène de haute densité. L’examen de cette résistance passe par l’étude des contraintes résiduelles résiduelles pour les matériaux viscoélastiques et la détermination du gradient des propriétés mécaniques telles que la ténacité, la résilience et la limite d'élasticité,entre les différentes couches du tube.

Etude de l’effet des agents oxydants et réducteurs (ESC) sur le comportement mécanique des résines HDPE 100+ à court et long termes

Cette étude s'intéresse à l'interaction un tube en HDPE avec des milieux chimiques comme HCl, CH2Cl2, le mélange toluène-méthanol, l’eau distillée, H2SO4, pétrole brut et autres dans les conditions du laboratoire. Les résultats seront traités en termes de contact avec les milieux considérés et pour les 2 surfaces (interne et externe). Les paramètres suivis sont la rugosité (Rz), la dureté de surface, l'OIT, la cristallinité et certaines propriétés mécaniques. Mot clés: Tube en polyéthylène, dégradation physico-chimique, rugosité, dureté shore, cristallinité.

Caractérisation mécanique et vulnérabilité de polymères semi-cristallins aux défaillances : Etude de la rupture et de la fiabilité.

Dans ce travail de thèse, nous considérons la problématique de la rupture de polymères sous différents chargements (monotone, choc…) dans le but de collecter les types de défaillances (rupture, fatigue, fissuration, usure, fluage, ESC,…). Notre objectif vise les polyéthylènes destinées aux réseaux de gaz et d’eau en Algérie et implantés dans des conditions allant jusqu’au cas où le sol est agressif et aussi d’autres polymères utilisés comme pièces mécaniques (roue, bras, pignon, …). Une partie expérimentale sera réalisée et l’effet de l’environnement sera ajouté par une approche standard. Une modélisation sera établie sur la base de l’énergie dégagée à la rupture avec des schémas standards et non standards (Travaux de Niang, Brown, Ifwarson, Gedde, Bogue et Hjartfors, Kiass, Alimi, Kaddeche…).

Comportement mécanique des nouvelles résines HDPE dans des milieux agressifs

L’objectif général de cette thèse est d’examiner les thèmes suivants : • Trouver des approches expérimentales pour l’étude de l’évolution des propriétés à travers la paroi d’un tube extrudé. • Mettre au point la méthode appropriée pour la préparation d’éprouvettes usinage pouvant rendre compte de l’état réel existant dans la paroi tubulaire (conditions de coupe et d’influence sur les résultats). • Établir le profil des contraintes ou déformations résiduelles dans les nouvelles résines en HDPE et leur influence sur les propriétés mesurées. • Étendre la plage des propriétés vers des mesures plus complexes comme l’énergie de rupture (critique) (KIc ou JIc), le travail irréversible (Wi) de déformation et les paramètres de dégradation (OIT...). • Caractériser l’interaction tube HDPE avec les environnements de service (sol d’enfouissement, fluides transportés, effet de joints de soudure, de la température, de la pression de service, de la rugosité, des effets de la manutention et du transport des tubes…) Mots-Clés: Tube, polyéthylène HDPE, propriétés mécaniques, relaxation et fluage, environnement SCG, hétérogénéité structurale, modélisation.

Contribution à l’étude des défaillances des réseaux de transport de fluides sous pression et en contact de milieux adverses : Estimation de la durée d

L’exploitation et la maintenance des réseaux de transport de fluides restent des activités de base dans le domaine des hydrocarbures. Les défaillances qui ont lieu sont-elles prévisibles et détectables dans des délais acceptables ? Peut-on identifier l’occurrence par des mesures ou des calculs bien spécifiés ? Les approches existantes sont-elles rentables et fiables ? Cette étude s’intéresse à la mise en œuvre des techniques de calculs de fiabilité mécanique pour essayer de corréler la durée de service d’un réseau (pipelines ou tubes) dans des conditions d’exploitation adverses avec la fiabilité. Il s’agit d’établir les indices de fiabilité afin de répondre à la question fréquemment posée : doit-on continuer à exploiter une structure en réseaux de tubes enterrés au-delà d’une limite préalablement déterminée ? Mots-clés : fiabilité mécanique, réseaux de transport de fluides, effets de l’environnement, défaillances, durée de vie, ESC, FMD, modélisation, probabilités.