Polyamide et ancrages

Le polyamide, un matériau intéressant pour les ancrages d’éoliennes, mais dont le comportement à long terme doit être caractérisé

Parmi les pistes explorées pour les ancrages des futures éoliennes flottantes figure la configuration semi-tendue avec des lignes en polyamide qui permettent d’amortir la dynamique transmise au flotteur et de réduire l’empreinte au sol. Le comportement à long terme de ce type de fibre synthétique étant mal connu, sa qualification pour un temps équivalent à la durée d’exploitation d’un parc (20 à 25 ans) constitue un enjeu majeur. En effet, le polyamide est un matériau au comportement complexe qui se déforme au cours du temps s’il est soumis à une contrainte. Ce phénomène appelé fluage, s’il est trop prononcé, pourrait provoquer un relâchement de la tension de l’ancrage et donc un déplacement important de l’éolienne.

Lire le communiqué de presse du 20/02/2023 (PDF)

Deux projets de recherche collaboratifs pour qualifier les ancrages de demain

C’est tout l’enjeu de l’étude sans précédent menée par Laure Civier et ses co-auteurs dans le cadre des projets collaboratifs POLYAMOOR puis MONAMOOR et qui a été publiée récemment dans la revue Ocean Engineering. Un banc d’essai spécifique a été élaboré spécialement pour étudier la déformation des lignes d’ancrages en polyamide. Il permet de tester trois échantillons de sous-cordage en parallèle. Chaque échantillon de ligne d’ancrage est immergé dans un tube rempli d’eau, mis en tension constante par des lests suspendus, puis suivi pendant près de deux ans : une première mondiale. Trois niveaux de tension ont ainsi été testés : une représentative de ce qui est attendu en temps normal et deux autres plus élevées, mais compatibles avec une tension moyenne sur quelques heures durant une tempête. Les résultats sont sans appel : le fluage cumulé est limité et sa vitesse est stable pour les trois valeurs de tension. Cette information est cruciale pour la filière de l’éolien flottant, car elle confirme que la durée de vie du polyamide est compatible avec celle d’un parc commercial. Cela ouvre la voie à une utilisation plus répandue de ce matériau pour les lignes d’ancrage.

Caractériser en quelques heures les futures lignes en polyamide de manière fiable

En complément, la même expérimentation a été menée sur un banc hydraulique, utilisé pour des caractérisations à plus court terme, pendant une durée de trois heures. Les résultats obtenus suivent la même tendance que les essais à long terme. La courbe de fluage élaborée avec les données collectées sur une année montre donc la validité d’extrapoler sur plusieurs ordres de grandeurs les résultats issus d’essais ayant duré seulement quelques heures. C’est une autre conclusion majeure pour les industriels du secteur, car la caractérisation de leur produit peut maintenant être réalisée de manière fiable et rapide.

Lire l’article de Civier et al., 2022

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