Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Henri-Pierre RAMELLA : Ingénieur, EDF
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Lire l’articleINTRODUCTION
La turbine à vapeur est un des matériels stratégiques des installations de production d’énergie électrique. Son indisponibilité entraîne la perte de la production d’énergie, contrairement à d’autres matériels (pompes alimentaires, pompes de circulation assistée, ventilateurs...) dont la redondance permet de poursuivre l’exploitation des installations soit à pleine charge, soit éventuellement à charge partielle.
Par ailleurs, la turbine peut être le siège d’incidents graves, qualifiés d’accidents majeurs, caractérisés par la destruction de la machine, voire l’émission de projectiles des parties tournantes. Ces accidents, heureusement rares, présentent des risques notables pour la sécurité des personnes et l’intégrité des installations.
La maintenance des turbines à vapeur revêt un caractère important qui vise les deux objectifs suivants :
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la prévention des accidents majeurs. Il s’agit d’assurer la sécurité des personnes et des biens en prenant les dispositions pour éviter l’émission de projectiles par les rotors ;
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la limitation des indisponibilités fortuites et de leurs conséquences économiques.
Plus généralement, cette préoccupation d’éviter l’accident majeur est également prise en compte dans la conduite des groupes turboalternateurs par la mise en œuvre de moyens de surveillance et la réalisation d’essais périodiques des systèmes de sécurité.
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Composants de la turbine2. Exploitation
Les turbines à vapeur peuvent être classées en deux grandes catégories suivant qu’elles sont situées sur un cycle thermodynamique de type classique [B 1 250] ou nucléaire basse température (réacteur à eau pressurisée [B 3 312] ou réacteur à eau bouillante). Les caractéristiques des cycles entraînent des différences d’une part dans la conception des machines, d’autre part sur les modes de dégradation et les actions de maintenance correspondantes.
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Le cycle classique se caractérise par une température élevée de la vapeur qui nécessite que le concepteur et l’exploitant se préoccupent du phénomène de fluage des matériaux.
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Le cycle nucléaire basse température, qui se caractérise par une température de vapeur plus faible, ne soumet pas les machines au phénomène de fluage. Par contre, la détente de la vapeur, qui s’effectue pour une grande partie dans le domaine humide, rend les machines sensibles aux phénomènes d’érosion et de corrosion sous contrainte. En général, ces machines fonctionnent à mi-vitesse de rotation des turbines des cycles classiques et leurs composants présentent des dimensions plus importantes.
Cependant, à l’exception de quelques points spécifiques de surveillance liés aux caractéristiques des cycles thermodynamiques, la maintenance des turbines à vapeur des cycles classiques et des cycles nucléaires relève de la même philosophie.
L’optimisation des coûts de maintenance s’appuie sur le retour d’expérience général du comportement des machines. Cette analyse conduit à l’établissement de spécifications d’exploitation dans les domaines de la surveillance, des essais et analyses périodiques, et de la maintenance des turbines à vapeur.
2.1 Surveillance
La surveillance en exploitation relève généralement de la conduite des installations ; elle constitue la première action de maintenance. Elle revêt...
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