{"id":115750,"date":"2022-05-01T07:09:05","date_gmt":"2022-05-01T06:09:05","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/quest-ce-que-le-stress-de-pression-et-de-temperature-definition\/"},"modified":"2022-05-05T11:31:45","modified_gmt":"2022-05-05T10:31:45","slug":"quest-ce-que-le-stress-de-pression-et-de-temperature-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/fr\/quest-ce-que-le-stress-de-pression-et-de-temperature-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que le stress de pression et de temp\u00e9rature – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"

Les contraintes de pression sont des contraintes induites dans les cuves contenant des mat\u00e9riaux sous pression.\u00a0Le chargement est fourni par la m\u00eame force produisant la pression.\u00a0Les contraintes thermiques existent chaque fois que des gradients de temp\u00e9rature sont pr\u00e9sents dans un mat\u00e9riau.\u00a0Contrainte de pression et de temp\u00e9rature<\/div><\/div><\/span><\/p>\n

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Les contraintes de pression<\/span><\/strong>\u00a0sont des contraintes induites dans des r\u00e9cipients contenant des mat\u00e9riaux sous pression.\u00a0Le chargement est fourni par la m\u00eame force produisant la\u00a0<\/span>thermodynamics<\/a>\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/\u00a0\u00bb>pression<\/span>.\u00a0Les contraintes\u00a0<\/strong><\/span>thermiques<\/span><\/strong>\u00a0existent chaque fois que des gradients de temp\u00e9rature sont pr\u00e9sents dans un mat\u00e9riau.\u00a0Des\u00a0thermodynamics<\/a>\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/\u00a0\u00bb>temp\u00e9ratures\u00a0diff\u00e9rentes produisent des dilatations diff\u00e9rentes et soumettent les mat\u00e9riaux \u00e0 des contraintes internes.\u00a0Ce type de contrainte est particuli\u00e8rement sensible dans les m\u00e9canismes fonctionnant \u00e0 haute temp\u00e9rature et refroidis par un fluide froid.\u00a0Ces contraintes peuvent \u00eatre constitu\u00e9es d’\u00a0une contrainte de traction<\/em>\u00a0, qui est une contrainte r\u00e9sultant de forces agissant dans des directions oppos\u00e9es tendant \u00e0 s\u00e9parer un mat\u00e9riau, et\u00a0d’une contrainte de compression.<\/em><\/span>, qui est une contrainte r\u00e9sultant de forces agissant dans des directions oppos\u00e9es tendant \u00e0 rapprocher un mat\u00e9riau.\u00a0Ces contraintes, de nature cyclique, peuvent conduire \u00e0 une rupture par fatigue des mat\u00e9riaux.<\/span><\/p>\n

La cuve et les tuyauteries du r\u00e9acteur sont en revanche soumises \u00e0 de fortes variations de charge, mais la fr\u00e9quence des cycles est faible; par cons\u00e9quent, une ductilit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e est la principale exigence pour l’acier.\u00a0Les manchons thermiques sont utilis\u00e9s dans certains cas, tels que les buses de pulv\u00e9risation et les lignes de surtension, pour minimiser les contraintes thermiques.\u00a0Les limites de taux de chauffage et de refroidissement sont bas\u00e9es sur l’impact sur la dur\u00e9e de vie future de la centrale en fatigue.\u00a0Les limites d’\u00e9chauffement et de refroidissement garantissent que la dur\u00e9e de vie en fatigue de la centrale est \u00e9gale ou sup\u00e9rieure \u00e0 la dur\u00e9e de vie op\u00e9rationnelle de la centrale.\u00a0De plus, les modifications de conception de l’usine incluent par exemple le chauffage des r\u00e9servoirs d’eau ou des puisards du syst\u00e8me de refroidissement d’urgence du c\u0153ur (ECCS) afin de r\u00e9duire la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entre l’eau inject\u00e9e et le mat\u00e9riau de la RPV.<\/span><\/p>\n

Un probl\u00e8me de s\u00fbret\u00e9 qui est un probl\u00e8me \u00e0 long terme provoqu\u00e9 par le vieillissement des installations nucl\u00e9aires est\u00a0<\/span>le choc thermique sous pression (PTS)<\/span><\/strong>.\u00a0Le PTS est le choc subi par un r\u00e9cipient \u00e0 paroi \u00e9paisse en raison des contraintes combin\u00e9es d’un changement rapide de temp\u00e9rature et\/ou de pression.<\/span><\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rence sp\u00e9ciale: Reactor Pressure Vessel Status Report, US NRC. NUREG-1511.\u00a0Bureau de r\u00e9glementation des r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires US Nuclear Regulatory Commission, Washington, 1994.<\/span><\/p>\n

Limites de pression et de temp\u00e9rature (P\/T)<\/span><\/h3>\n
\"Limites
Temp\u00e9rature du liquide de refroidissement par rapport \u00e0 la pression pour un fonctionnement normal.\u00a0Source : DOE-HDBK-1017\/2-93<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Les limites de pression et de temp\u00e9rature (P\/T)<\/span><\/strong>\u00a0sont des courbes limites d\u00e9finies dans les sp\u00e9cifications techniques de l’usine.\u00a0Chaque courbe limite P\/T d\u00e9finit une r\u00e9gion acceptable pour un fonctionnement normal.\u00a010 CFR 50, Appendice G, exige l’\u00e9tablissement de limites P\/T pour les exigences sp\u00e9cifiques de t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture des mat\u00e9riaux des enveloppes sous pression.\u00a0Les limites PT sont d\u00e9riv\u00e9es sur la base d’analyses de la m\u00e9canique de la rupture \u00e9lastique lin\u00e9aire (LEFM).\u00a0Dans ces analyses, la temp\u00e9rature minimale n\u00e9cessaire pour assurer des marges ad\u00e9quates contre la d\u00e9faillance de la RPV est d\u00e9termin\u00e9e en fonction de la pression.<\/span><\/p>\n

Les P\/T sont bas\u00e9s sur les limites de contrainte de la cuve du r\u00e9acteur et de la t\u00eate et sur la n\u00e9cessit\u00e9 d’emp\u00eacher la rupture fragile de la cuve du r\u00e9acteur et de la t\u00eate.\u00a0L’utilisation habituelle des courbes est le guidage op\u00e9rationnel pendant les man\u0153uvres de chauffage ou de refroidissement, lorsque les indications de pression et de temp\u00e9rature sont surveill\u00e9es et compar\u00e9es \u00e0 la courbe applicable pour d\u00e9terminer que le fonctionnement se situe dans la plage autoris\u00e9e.\u00a0Les courbes utilis\u00e9es par les op\u00e9rations int\u00e8grent \u00e9galement l’erreur instrumentale pour assurer une marge de s\u00e9curit\u00e9 ad\u00e9quate.\u00a0En raison des effets de fragilisation de l’irradiation neutronique, la courbe MPT se d\u00e9placera vers la droite au cours de la dur\u00e9e de vie du c\u0153ur pour tenir compte de l’augmentation de la fragilit\u00e9 ou de la diminution de la ductilit\u00e9.<\/span><\/p>\n

Choc thermique sous pression – PTS<\/span><\/h3>\n

En g\u00e9n\u00e9ral,\u00a0<\/span>le choc thermique<\/span><\/strong>\u00a0est une charge m\u00e9canique caus\u00e9e par un changement rapide de temp\u00e9rature d’un certain point.\u00a0Le changement de temp\u00e9rature provoque des contraintes sur la surface qui sont en tension, ce qui peut favoriser la formation et la propagation de fissures.\u00a0Habituellement, les mat\u00e9riaux c\u00e9ramiques sont g\u00e9n\u00e9ralement sensibles aux chocs thermiques, mais dans certaines circonstances, les r\u00e9cipients sous pression souffrent \u00e9galement de chocs thermiques.\u00a0Avec le chauffage (ou le refroidissement) rapide d’une cuve \u00e0 paroi \u00e9paisse telle que la cuve sous pression du r\u00e9acteur, une partie de la paroi peut essayer de se dilater (ou de se contracter) tandis que la section adjacente, qui n’a pas encore \u00e9t\u00e9 expos\u00e9e au changement de temp\u00e9rature, essaie pour le retenir.<\/span><\/p>\n

Choc thermique sous pression, PTS<\/span><\/strong>, d\u00e9signe un \u00e9v\u00e9nement ou un transitoire dans les r\u00e9acteurs \u00e0 eau sous pression (REP) provoquant un surrefroidissement important (choc thermique) simultan\u00e9 ou suivi d’une pression importante dans la cuve du r\u00e9acteur.\u00a0Dans ce sc\u00e9nario d’accident, de l’eau froide p\u00e9n\u00e8tre dans un r\u00e9acteur alors que la cuve est sous pression.\u00a0Cela refroidit rapidement la cuve et exerce d’importantes contraintes thermiques sur l’acier.\u00a0De graves \u00e9v\u00e9nements de surrefroidissement du syst\u00e8me de r\u00e9acteur qui pourraient s’accompagner d’une pressurisation ou d’une repressurisation de la cuve du r\u00e9acteur peuvent r\u00e9sulter de diverses causes.\u00a0La pression dans le syst\u00e8me de r\u00e9acteur augmente la s\u00e9v\u00e9rit\u00e9 du choc thermique en raison de l’ajout de contrainte due \u00e0 la pression.\u00a0Les transitoires, qui combinent une pression \u00e9lev\u00e9e du syst\u00e8me et un choc thermique s\u00e9v\u00e8re, sont potentiellement plus dangereux en raison de l’effet suppl\u00e9mentaire des contraintes de traction \u00e0 l’int\u00e9rieur de la paroi de la cuve du r\u00e9acteur.\u00a0Les transitoires li\u00e9s au PTS incluent:<\/span><\/p>\n