Contexte

Les systèmes d’ancrage proposés pour les EMR flottants, en particulier les éoliennes, diffèrent notablement de ceux utilisés dans l’offshore pétrolier. Les normes et les outils de conception doivent être adaptés et validés. Les solutions adoptées (configurations, matériaux, mutualisation des ancres) renforcent l’incertitude sur la prédiction de leur durée de vie. Cependant, la rupture d’une ligne d’ancrage représente un danger majeur pour les autres activités marines.

Le suivi de l’état des composants d’ancrage en cours d’exploitation apparaît ainsi comme un des enjeux des EMR flottants.

Le projet AMM-EMR vise à mettre en place une méthodologie intégrant des mesures expérimentales et des simulations numériques pour assurer le suivi de durée de vie des composants d’ancrage et permettre, à terme, de créer des outils d’alerte pour prévenir les risques de rupture.

Les objectifs de ce projet sont donc de :
– développer une méthodologie de suivi de durée de vie des composants d’ancrage à l’aide des mesures effectuées en mer (tensions, angles, mouvements flotteurs, environnement) et des méthodes et outils de calcul existants. Cette méthodologie doit permettre de quantifier périodiquement (mensuellement) l’endommagement potentiel des composants et de programmer les opérations de maintenance,
– développer une méthode et des outils d’alerte pour prévenir les risques de déradage et les conséquences (alimentation des plans de prévention en exploitation et d’urgence préconisés par le SG Mer),
– consolider ou adapter les méthodes de prédiction des réponses extrêmes et de durée de vie utilisées dans les phases de conception à partir des mesures in-situ. Des propositions sur l’évolution des méthodes de conception et des coefficients de sécurité pourront en être déduites.

Ruptures scientifiques et innovation

Réaliser les suivis du niveau d’intégrité de tous les composants des lignes d’ancrage nécessite de mettre en place une méthodologie très spécifique. L’idéal serait de pouvoir disposer de mesures en continu des contraintes dans tous les composants sensibles. Le cumul d’endommagement en temps réel peut en être déduit, moyennant la connaissance des lois de comportement des matériaux utilisés. Cette approche est utopique, entre autres pour les raisons suivantes :

  • il n’est en effet pas possible d’instrumenter tous les composants et en continu : existence et fiabilité des capteurs, volume des données à transmettre et à traiter ;
  • les lois de comportement des matériaux, obtenues préalablement sur banc des tests, peuvent évoluer (effet de creeping, bio-corrosion, …).

L’alternative consiste à marier les mesures en mer et la modélisation numérique pour accéder indirectement aux paramètres du suivi en service (contraintes locales, fissures par exemple).

Dates clés du projet

  • Janvier 2018 - Lancement du projet
  • Décembre 2018 - Identification des paramètres clé pour le suivi en service.
  • Décembre 2019 - Première démonstration de la méthodologie d’ensemble sur un cas numérique
  • Décembre 2020 - Validation de la méthodologie basée sur des mesures en mer sur SEM-REV.

Démonstrateur

Outils d’alertes ou indicateurs de durée de vie consommée.

Perspectives

La validation et la démonstration de la méthodologie AMM est une étape importante. Les travaux de thèses permettront de lever les différents verrous. Selon les résultats acquis après 3ans de travaux, il pourra être envisagé de déposer un dossier pour étendre ces recherches.