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Comportement et rupture à une température cryogénique d’un polyéthylène à ultra-haute masse molaire

Résumé : La demande de gaz naturel engendre le développement de technologies d’acheminement du produit sous sa forme liquide à −163 ◦ C. Cette étude s’adresse aux flexibles pour une utilisation maritime, destinés à l’équipement de futures installations offshore. En service, leflexible est soumis à de la flexion due à la houle en plus de la pression interne du fluide transporté. La paroi interne du tube est composée de multi-matériaux. Les polymères présentent des ondulations susceptibles d’engendrer des concentrations de contraintes locales. La gaine, principale barrière d’étanchéité, est constituée de polyéthylène à ultra haute masse molaire (UHMWPE - Ultra High Weight PolyEthylene) dont la température de transition vitreuse est de −119 °C. Il s’agit alors d’étudier le comportement et les caractéristiques à rupture de ce matériau à la tempéreture de service. Des éprouvettes haltères, suivant deux orientations, i.e. longitudinale et circonférentielle, ont été découpées de la gaine. Pour comparer les propriétés mécaniques locales, 3 positions ont été étudiées : sommet, creux et flanc. Des essais de traction à 3 températures et à 3 vitesses de déformation ont été réalisés. Un dispositif de corrélation d’images (DIC) a été utilisé, pour obtenir les champs de déplacements locaux. Des fractographies MEB permettent d’analyser les faciès de rupture. A partir des résultats expérimentaux, le diagramme de type Ree-Eyring a été tracé. La température de service se trouve dans la zone de transition ductile-fragile. La modélisation par éléments finis du tuyau permet de prévenir la rupture fragile de la gaine.
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https://hal-mines-paristech.archives-ouvertes.fr/hal-03510501
Contributor : Cristian Ovalle Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Tuesday, January 4, 2022 - 3:10:27 PM
Last modification on : Thursday, January 6, 2022 - 3:43:47 AM

Identifiers

  • HAL Id : hal-03510501, version 1

Citation

Nathan Odou, C Ovalle, Lucien Laiarinandrasana. Comportement et rupture à une température cryogénique d’un polyéthylène à ultra-haute masse molaire. 30ème Colloque national sur la DEformation des Polymères Solides - DEPOS30, Sep 2021, La Napoule, Alpes-Maritimes, France. ⟨hal-03510501⟩

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