MONAMOOR

Polyamide et ancrages

Les cordages en polyamide : vers une solution de plus en plus fiable pour les ancrages d’éoliennes flottantes

Parmi les pistes explorées pour les ancrages des futures éoliennes flottantes figure la configuration semi-tendue avec des lignes en polyamide pour 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 une échelle de temps correspondant à la durée d’exploitation d’un parc constitue un enjeu majeur. En effet, le polyamide 6 est un matériau caractérisé par un comportement visco-élasto-plastique complexe. Son caractère visqueux entraine une déformation accrue au cours du temps en cas de chargement constant : c’est le fluage. Il est nécessaire d’établir si cette déformation est totalement ou partiellement réversible afin d’identifier le point à partir duquel le phénomène devient critique. Une déformation critique pourrait en effet entraîner un relâchement de la tension de l’ancrage qui serait compensé par un déplacement important du flotteur entraînant alors un risque d’endommagement du câble électrique d’export. Il est également important de connaître le comportement du polyamide dans des situations de variation de tension, comme lors du passage d’une tempête.

C’est tout l’enjeu de l’étude sans précédent menée par Laure Civier et ses co-auteurs dans le cadre des projets POLYAMOOR puis MONAMOOR et qui a été publiée récemment dans la revue Ocean Engineering. Un banc d’essai spécifique a été élaboré spécialement pour répondre à ces questions. 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.

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 très importante 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

Crédit photo : Onvictori0 / AdobeStock

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