Thèses de Doctorat et Mémoires de Magister
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Item Etude de la fiabilité, la maintenance et la durée de vie des pipelines en aciers (API Grade X80-120) à hautes limites d'élasticité : impact sur l'exploitation du réseau national de transport d'hydrocarbures(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Guillal, Abdelkader; Abdelbaki, Noureddine(Directeur de thèse)La demande énergétique mondiale croissante a engendré une augmentation de la production des produits pétroliers et gaziers, cette tendance nécessite des structures de transport adéquat tel que les pipelines pour relier les zones de production avec les marchés de consommation. Pour optimiser la capacité et le coût du transport par pipelines, l'utilisation des aciers API à haute limite d'élasticité (X80-X120), noté API-HLE dans la construction de ces derniers est une solution envisageable, cependant ces aciers, se distinguent des aciers conventionnels en présentant une plus faible capacité d'écrouissage, une plus faible déformation plastique à la rupture et une dispersion des résultats de ténacité de leur zone affectée thermiquement (ZAT) lors du soudage. L'examen de l'influence de ces propriétés sur la fiabilité des pipelines en aciers API-HLE est à l'origine des travaux entamés dans cette thèse. Dans ce travail, une revue bibliographique du développement des aciers API-HLE est proposée. La relation entre le procédé thermomécanique d'obtention de l'acier, sa composition chimique, et ses propriétés mécaniques est abordée. Une analyse des projets de pipeline réalisés en acier API-HLE et les problèmes de soudage rencontrés est réalisée. Un état de l'art sur les méthodes d'analyse des défauts des pipelines et les politiques de maintenance des pipelines est présenté. Une analyse de fiabilité structurale est entamée dans plusieurs cas d'étude. L'approche probabiliste est utilisée afin d'introduire les incertitudes liées aux paramètres des pipelines sous forme de lois de probabilité affectées à des variables aléatoires. Cette thèse a permis d'évaluer le comportement en rupture des pipelines en acier haute limite d'élasticité (X80-X120) en présence des défauts de corrosion et de fissure, ainsi l'opportunité d'introduire ces aciers dans le réseau de transport algérien est appréciée via une analyse technico-économiqueItem Modélisation, évaluation et optimisation des stratégies de maintenance complexes sur des systèmes photovoltaïques(Université M'hamad Bougara : Faculté des Sciences, 2021) Mahdi, Ismahan; Nadji, BouchraCette thèse constitue une contribution à l'étude de la sûreté de fonctionnement pour l'optimisation des stratégies de maintenance des systèmes photovoltaïques. Elle traite, d'une part, la fiabilité des différents composants constituant le système, et d'autre part l'impact de rangement des modules photovoltaïques dans le panneau solaire sur la disponibilité et la durabilité du système. Pour mieux cerner notre thématique, une recherche bibliographique approfondie a été faite. Celle-ci nous a permis de constater que les chercheurs ont peu investi sur les modes de défaillances qui apparaissent dans les modules photovoltaïques. Pour cela, nous avons pris en considération trois principaux modes de défaillances qui présentent une criticité très élevée sur le système. Ces modes sont : la corrosion, le problème de délamination de l'encapsulant, et la formation des points chauds (Hot Spots) sur le module. Ainsi, dans un premier temps, une analyse fonctionnelle a été faite afin de prendre conscience du principe de fonctionnement de chaque partie de notre système. Dans un second lieu, une analyse dysfonctionnelle a été établie en utilisant plusieurs méthodes et outils logiciels, pour simuler le comportement dysfonctionnel du système. L'aspect stochastique figure dans l'introduction de la loi exponentielle dans l'estimation de la fiabilité du système. Cette loi nous donne la possibilité de définir les différents taux de défaillance et de réparation pour chaque partie du système, et ceci grâce à la modélisation dynamique en utilisant les Réseaux de Petri StochastiquesItem Etude de la fiabilité et de l’intégrité des canalisations de transport des hydrocarbures aux défauts de corrosion actifs en évolution(2019) Ben Seghier, Mohamed El AmineLes canalisations de transport des hydrocarbures sont considérées comme des installations pétrolières principales occupant une place particulière dans l’industrie pétrolière et gazière, vue la quantité importante transportée par ces structures. Actuellement, les canalisations souvent nommées les pipelines, sont généralement enfuies dans des différents types de sols, soumises aux conditions naturelles très sévères et aux sollicitations différentes telles que celles provoquées par la pression interne. Ce type de conditions favorise le développement du phénomène de corrosion, ce qui engendre les vieillissements et les dégradations de ces constructions. Les défaillances des pipelines corrodés peuvent avoir des graves conséquences sur la vie humaine, l’environnement et sur l’économique. Afin de prédire la durée de vie résiduelle, le niveau de dégradation dû aux défauts de corrosion, la pression interne convenable aux régimes de fonctionnement, de nouveaux modèles probabilistes et méthodes numériques ont été développés dans ce travail. Ces derniers sont basés sur la fiabilité structurale et des méthodes statistiques approfondies, dans le but d’évaluer la probabilité de défaillance relative à plusieurs cas d’étude des pipelines corrodés et leurs sensibilités aux variables aléatoires introduites dans les calculs. Deux méthodes de simulation reposant sur la méthode de Monte Carlo Direct (CMC) sont proposées pour évaluer les probabilités de ruptures en fonction du temps d’exploitation des canalisations contenant de multiples défauts de corrosion où en tient compte de l’effet de corrélation des variables de base sur la fiabilité structurale des pipelines corrodés. De plus, une étude comparative des modèles de pression d’éclatement existants, des pipelines corrodés a été faite sur la base des indices statistiques et sur la base de données réelles des tests expérimentaux d’éclatement des tubes de différents grades contenant des défauts de corrosion réels ou artificiels. En outre, trois nouveaux modèles probabilistes de pression d’éclatement des canalisations corrodées ont été proposés pour les canalisations de basse, moyenne et haute résistances afin de réduire l’erreur de prédiction. Une nouvelle approche est également développée pour améliorer l'efficacité de la méthode de fiabilité de premier ordre (FORM) pour l'analyse de la fiabilité structurale des canalisations corrodées. Toutefois, nos modèles développés sont intégrés dans cette approche pour l’analyse fiabiliste de différents cas d’études ainsi que l’influence de plusieurs variables a été illustréeItem Evaluation prévisionnelle de la sûreté de fonctionnement d'un système industriel utilisé dans un contexte de maintenance dynamique(2011) Aggab, ToufikL'évaluation de la sûreté de fonctionnement des systèmes industriels est devenue un enjeu stratégique pour la performance globale de l'entreprise, actuellement le processus de maintenance est considéré comme l'un des principaux leviers d'action sur la performance des systèmes industriels. La complexité des systèmes conçus rend le problème d'évaluation sortir de contexte combinatoire des premiers approches et méthodes pour recourir à un formalism de la fiabilité dynamique. L'utilisation de formalisme des réseaux bayesiens dynamiques (RBD) est alors une approche candidate pertinente. Effectivement sa flexibilité, sa facilité d'utilisation et d'aide à la décision apportée constituent un outil efficace et précieux. Nous illustrons l'approche sur un problème d'estimation des indicateurs de sûreté d'un système industrielItem Optimisation des strategies de remplacement des composants obsolescents par les algorithmes bio-inspires : optimisation of replacement strategies of obsolescent components by bio-inspired algorithms(2013) Mellal, Mohamed ArezkiDe nos jours, l'évolution rapide de la technologie influence sur la sûreté de fonctionnement (SdF) des composants industriels par le phénomène d'obsolescence. L'obsolescence technologique d'un composant est caractérisée par l'existence d'une unité de nouvelle génération assurant les mêmes fonctions, mais avec de meilleures performances. Les entreprises industrielles sont à la recherche de replacement d'une manière optimale les unités d'ancienne génération. Le présentent travail a pour objectif de définir une nouvelle approche permettant de sélectionner les composants optimaux à être remplacer par des unités de nouvelle génération. L'approche proposée présente une nouvelle réflexion sur le problème par rapport aux travaux disponibles dans la littérature. L'idée principale repose sur l'application des métaheuristiques bio-inspirées afin de sélectionner les composants optimaux par considération de leurs paramètres. Deux algorithmes ont été élaborés : Algorithme Génétique (AG) et l'Algorithme d'Optimisation Coucou (AOC). Il a été monté que l'AOC affiche une supériorité pour la résolution du problème formuléItem Analyse des propriétés et caractéristiques des aciers des tubes et leurs influences sur La fiabilité des gazoducs(2010) Bouzid, RachidAméliorer la fiabilité des ouvrages de transport de gaz naturel est un objectif primordial des concepteurs des pipelines, puisqu’il intéresse la sûreté des biens et des personnes, la disponibilité et la performance des pipelines et l’économie du transport des hydrocarbures par canalisation. Un tel objectif ne peut être atteint sans l’analyse des propriétés et caractéristiques des aciers des tubes et leur influence sur la fiabilité des pipelines. Les conduites se rompent même durant la période d’essais avant la mise en exploitation. Cela s’explique par le fait que les charges et les caractéristiques physico-chimiques des matériaux et tous les autres paramètres utilisés dans le calcul de projection, sont des grandeurs aléatoires (aléas). Ainsi, les conditions de réalisation et de fonctionnement des canalisations de transport des hydrocarbures, tout au long de la durée de vie espérée, ne sont pas parfaitement connues : la conception est placée dans un univers imprécis et incertain mais modélisable par un aléa probabiliste. Dans ce contexte, ce travail se place dans le cadre de couplage entre les méthodes de la mécanique et celles des probabilités dont l’objectif est d’étudier la tenue en service des canalisations de transport des hydrocarbures. Ce qui permettra donc d’apporter une contribution au passage de la conception des codes de construction déterministe des gazoducs à celui des codes probabilistes, où à la place des facteurs de sécurité présentant des valeurs fixes, on utilisera une valeur conventionnelle de probabilité de rupture. De telles études contribuent dans la recherche des méthodes les mieux appropriées relatives à la tenue en service des canalisations qui tiennent compte des différentes sources d’incertitudesItem Evaluation de la fiabilité et de la disponibilité des systèmes mécaniques par la méthodologie ArdeBayes(2012) Houhou, MouradL'évaluation de la sûreté de fonctionnement des systèmes industriels est un enjeu stratégique pour la performance globale de l'entreprise. En effet actuellement le processus de maintenance est considéré comme l'un des principaux leviers de la performance des systèmes industriels. Par ailleurs la complexité croissante des systèmes industriels, ajoutée aux contraintes liées à la compétitivité et à la législation en vigueur en termes de respect de la réglementation environnementale de sécurité et de développement durable, compliquent l'évaluation de la fiabilité et de la disponibilité des systèmes mécaniques. C'est dans cet objectif qu'une démarche méthodologique est proposée pour modéliser un système mécanique basé sur la méthode des arbres de défaillances. La construction d'un arbre de défaillance permet de construire un réseau Bayésiens pour exploiter la masse de données existantes (REX). Ce qui permet d'évaluer à partir de la connaissance d'un état présent un état avenir. Le modèle pourra servir pour le diagnostic, la simulation et l'évaluation. Une application dédiée à cette démarche est illustré dans un cas industriel à l'aide du logiciel BayesiaLabItem Etude de la redondance sur le système de protection d'un transformateur de puissance(2009) Abdelmoumene, AbdelkaderLes statistiques publiées sur les défaillances, les incendies et les explosions des transformateurs montrent que ces types d'incidents sont suffisamment courants pour que les sociétés d'électricité portent une attention particulière à l'efficacité et la fiabilité des systèmes de protection. Dans ce sens, le présent mémoire porte sur l'étude de la redondance des protections du transformateur de puissance. Après avoir étudié le transformateur, nous avons présenté les différents défauts subis par le transformateur ainsi que le risque qui peut porter un transformateur en régime de défaut ; donc la nécessité d'une protection fiable et efficace. Ainsi, nous avons présenté les protections principales d'un transformateur de puissance, leurs principes et leurs importances. Nous avons donné également quelques notions de base sur les nouvelles techniques utilisées dans ce domaine.En suite, nous avons modélisé, analysé et comparé les modèles d'arbre de défaillance de deux systèmes : Système de protection sans redondance.Système de protection avec redondance. A travers ces chapitres des simulations et des calculs ont été effectués à l'aide du logiciel ERPT (v1.0 2009) que nous avons développé spécialement pour ce mémoire