Evaluation de la résistance sous chargement monotone et vis-à-vis de la fatigue de patchs collés développés pour la réparation de structures métalliques offshore

Abstract

International audienceThe number of floating productions, storage and offloading (FPSO) units in the world is constantly increasing and the problem of corrosion is an important element for these units. There is a strong need to offer repair solutions with a low impact on their operation, in particular avoiding the hot work commonly encountered in the case of conventional repairmethodologies. For these reasons, the use of adhesively bonded FRP (Fibre Reinforced Polymer) patches appears to be a particularly interesting solution. However, strong problems exist concerning the definition of design methodologies, robustness and the consideration of durability for the design of these repairs. In order to develop such a methodology,Bureau Veritas leads a joint industrial project called SBO (JIP Strength Bond Offshore) aiming at defining such a design strategy. The work presented is part of this project and consisted in applying the principles of fracture mechanics for the characterization of bonded composite-steel assemblies. First, the conclusions of the design are presented. The execution of the experimental test campaign is then detailed (manufacturing of the specimens and monotonic tests in traction andbending). Then, the results of the fatigue tests campaign are developed and compared to standards.Le nombre d’unités flottantes de production, de stockage et de déchargement (FPSO) est en augmentation continue et la problématique de la corrosion est un élément important pour ces unités. Il est nécessaire de proposer des solutions de réparation ayant un faible impact sur leur exploitation, évitant notamment les travaux à chaud. Pour ces raisons, l'utilisation de patchs en PRF (Polymère Renforcé de Fibres) collés apparaît comme une solution particulièrement intéressante. Cependant, de fortes problématiques existent concernant la définition de méthodologies de conception, la robustesse et la prise en compte de la durabilité pour la conception de ces réparations. Afin de développer une telle méthodologie, Bureau Veritas pilote un projet industriel conjoint appelé SBO (JIP Strength Bond Offshore) visant à définir une telle stratégie de conception. Le travail présente une partie des résultats obtenus via une application des principes de la mécanique de la rupture pour la caractérisation de la résistance d’assemblages collés composite-acier. Premièrement, les conclusions du dimensionnement sont présentées. La réalisation de la campagne d’essai expérimentale est ensuite détaillée (fabrication des éprouvettes, et réalisation des essais monotones en traction et flexion). Enfin, les résultats de la campagne d’essais de fatigue sont développés et comparés aux références normatives