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La prise en compte de L'ENVIRONNEMENT dans un projet

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merL'ENVIRONNEMENT

Définition

L'ensemble des agents physiques, chimiques, biologiques, susceptible d'avoir un effet direct ou indirect, immédiat ou différé sur un matériel ou sur son fonctionnement, mais aussi sur les êtres vivants et les activités humaines.

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Effet de la Pression

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Effet de la Pression

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LES PRINCIPAUX AGENTS D'ENVIRONNEMENT

Agents climatiques Froid – Chaleur sèche – Chaleur humide – Brouillard salin – Altitude –

Variation de température – Chocs thermiques – Cycles climatiques – Rayonnement solaire – Vide thermique – Pluie – Glace – Immersion – Pression hydrostatique – Contamination par les fluides – Neige – Poussière – Jet d'eau – Givre – Gel/Dégel – Atmosphère explosive – Salissures marines.

Agents mécaniques Vibrations – Chocs – Mouvements de plates-formes – Accélérations –

Vibrations acoustiques.

Agents électriques, radioélectriques et acoustiques Perturbations électromagnétiques – Perturbations électriques –

Foudroiement – Perturbations acoustiques.

Agents biologiquesMoisissures – Salissures marines – Rongeurs…

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LA PRISE EN COMPTE DE L'ENVIRONNEMENT DANS UN PROJET

But visé

Adapter le matériel aux conditions d'environnement réelles :

Moindre coût

Efficacité maximum

Sécurité appropriée

Pas de mode de défaillance irréaliste

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LA PRISE EN COMPTE DE L'ENVIRONNEMENT DANS UN PROJET

Quand et Pourquoi ?

- Au démarrage du programme :Pour déterminer des concepts et choisir des solutions techniques

appropriées.

- Lors du déroulement du programme :Pour actualiser (si nécessaire) les conditions d'environnement.

Pour déterminer les essais et s'assurer progressivement de la satisfaction de besoin.

Pour déterminer les essais spécifiques et les moyens à mettre en œuvre.

Pour déterminer les délais, les coûts, faire des choix.

Pour adapter le matériel afin de s'affranchir d'un agent d'environnement trop sévère.

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LE PROGRAMME D'ESSAIS DE QUALIFICATION A L'ENVIRONNEMENT

Méthodologie

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LES DIFFERENTS TYPES D'ESSAIS

Définition

Essai de mise au pointEssai destiné à valider une solution technique retenue.

Essai de qualificationEssai dont le but est de comparer les performances d'un matériel

aux exigences des spécifications écrites.

Essai en environnementEssai effectué dans des conditions simulant un ou plusieurs

agents d'environnement afin de déterminer leurs effets éventuels.

Essai de qualification en environnementEssai permettant de s'assurer que les qualités ou les propriétés

d'un matériel soumis à l'essai sont conservées dans les conditions d'environnement prévues.

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METHODOLOGIE D'ELABORATION DU PROGRAMME D'ESSAI EN ENVIRONNEMENT

Les 4 étapes

Etape 1• Recensement et analyse de toutes les situations auxquelles

est soumis le matériel durant son profil de vie– Profil de vie personnalisé.

Etape 2• Détermination des données d'environnement associées à

chaque situation.

Etape 3• Détermination et choix de l'environnement à simuler.

Etape 4• Etablissement du programme d'essais

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Etape 1

Recensement des situations auxquelles est soumis le matériel durant le profil de vie

Suite chronologique et exhaustive de situations élaborée avec l'utilisateur dès la phase d'expression du besoin.

Situation de type : Transport – Stockage – Test – Manutention – Mise en œuvre – Maintenance – Destruction.

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Etape 1Profil de vie d'un Instrument Océanographique

STK 01

MAN01

TES01

MAN02

STK02

MAN03

TRA01

STK04

MAN06

TRA02

||||||||||||||

——

MAN05

STK03

MAN04

MAN07

||||||||||||||

——

TRA03

MAN08

FCT01

||————MAN09

REP01

|

——

DEST

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Etape 2

Détermination des données d'environnement associées à chaque situation

Cas où l'environnement réel doit être mesuré (étude de site).

Cas où l'environnement réel peut être estimé

(banques de données – calcul – modélisation…).

Cas où l'environnement réel est inconnu.

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Profil de vie d'un Instrument Océanographique

STK 01

MAN01

TES01

MAN02

STK02

MAN03

TRA01

STK04

MAN06

TRA02

||||||||||||||

——

MAN05

STK03

MAN04

MAN07

||||||||||||||

——

TRA03

MAN08

FCT01

||————MAN09

REP01

|

——

DEST

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Etape 2

Données d'environnement associées à quelques situations du profil de vie de l ’Instrument

MAN 02 :

Déchargement de la caisse de transport au magasin Ifremer, transfert au laboratoire d'essais à l'aide d'un chariot élévateur sur une distance de 100 m.

Agressions mécaniques de types secousses 15 g/20 ms – Température 0°C – 30°C.

Ouverture de la caisse, sortie de l ’Instrument. L'emballage plastique est retiré et l ’Instrument est posé sur un tapis-mousse. Il est fixé à un montage spécifique. Lors de cette opération, il peut subir une chute d'une hauteur de 70 cm sur sol béton. La température du hall d'essais : 20°C 5°C.

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Profil de vie d'un Instrument Océanographique

STK 01

MAN01

TES01

MAN02

STK02

MAN03

TRA01

STK04

MAN06

TRA02

||||||||||||||

——

MAN05

STK03

MAN04

MAN07

||||||||||||||

——

TRA03

MAN08

FCT01

||————MAN09

REP01

|

——

DEST

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Etape 2

Données d'environnement associées à quelques situations du profil de vie de l ’Instrument

TRA 02 :

Transport de BREST à MARSEILLE – L ’Instrument, emballé dans sa coque plastique est transporté dans une caisse spécifique capitonnée.

Distance : 1200 km – durée 24 h – camion bâché.

Agressions mécaniques de type transport routier – chocs de type secousse 15 g/20 ms.

Agressions climatiques :Température entre – 10°C et + 60°C.

Altitude chute de pression atmosphérique 100 hPa.

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Profil de vie d'un Instrument Océanographique

STK 01

MAN01

TES01

MAN02

STK02

MAN03

TRA01

STK04

MAN06

TRA02

||||||||||||||

——

MAN05

STK03

MAN04

MAN07

||||||||||||||

——

TRA03

MAN08

FCT01

||————MAN09

REP01

|

——

DEST

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Etape 2

Données d'environnement associées à quelques situations du profil de vie l ’Instrument

STK 04 :

L ’Instrument est stocké sur sa ligne en extérieur sur un quai durant quelques jours.

Agressions climatiques :

• Brouillard salin.

• Rayonnement solaire (+ 40°C ; 1000 W/m2).

• Pluie, Variation de température jour-nuit (+ 10°C ; + 40°C).

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Profil de vie d'un Instrument Océanographique

STK 01

MAN01

TES01

MAN02

STK02

MAN03

TRA01

STK04

MAN06

TRA02

||||||||||||||

——

MAN05

STK03

MAN04

MAN07

||||||||||||||

——

TRA03

MAN08

FCT01

||————MAN09

REP01

|

——

DEST

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Etape 2

Données d'environnement associées à quelques situations du profil de vie de l ’Instrument

FCT 01 :

La phase de fonctionnement peut être considérée comme une phase de stockage de 3 ans ou d'une dizaine d'années par 2500 mètre de fond.

Agressions climatiques :

• Pression hydrostatique 256 bar/10 ans.

• Température de l'eau : 10°C 2°C.

• Eau de mer : salissures marines (bactéries – minéraux).

Agressions mécaniques :

• Mouvements de la ligne (courants) 1 Hz.

• Onde de choc due à l'implosion éventuelle d'une enceinte environnante.

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Etape 3

Détermination d'environnement à simuler

Négliger certaines situations qui mettent en jeu des contraintes trop faibles.

Synthétiser des situations qui présentent des caractéristiques d'environnement similaires.

Déterminer l'environnement à simuler qui provoquera les mêmes effets que l'environnement réel.

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Etape 3

Environnements à simuler sur l ’Instrument

Environnements climatiquesStockage au Froid : - 10°C sur Instrument emballé dans sa caisse.

Stockage en Chaleur sèche : + 60°C sur Instrument emballé dans sa caisse.

Fonctment en Chaleur humide : + 50°C sur Instrument intégré dans la ligne.

Fonctment Rayonnement solaire : 50°C – 1000 W/m2.

Choc thermique de mouillage : 50°C 15°C en 10 s.

Environnements mécaniquesVibrations sinus de type transport : 5-55 Hz sur Instrument emballé.

Vibrations de type secousses : 15g/20 ms sur Instrument emballé.

Chute libre : 70 cm sur sol béton Module nu et emballé.

Choc pendulaire : Impact sur coque à 3,4 m/s – Module nu.

Choc de pression : Implosion d'un Instrument à 10 m.

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Etape 4

Etablissement du programme d'essais

Se référer à des normes.

- Choisir dans ces normes, le mode opératoire.

Etablir la sévérité retenue pour chaque essai.

Déterminer la chronologie des essais.

- Proposer le nombre de matériel à soumettre aux essais.

Fixer la sanction à retenir pour chaque essai (état, sécurité, fonctionnement).

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Etape 4

Eléments du programme d'essais de qualification en environnement d ’un Instrument Océanographique

Exemple d'essais climatiques :Tenue au Froid : Norme NFC 20.701 – Essai A ou GAM-EG 13 – Fascicule 01.

Sévérité : - 10°C / 72 h. Nombre de matériel : 3. Sanction : Pas de dégradation apparente.

Sécurité optimale.Fonctionnement nominal.

Exemple d'essais mécaniques :Tenue au choc demi-sinus : Norme GAM-EG 13 – Fascicule 43.

Mode opératoire n° 9 : secousse.Sévérité : 100 chocs – 15 g/20 ms.Nombre : 3.Sanction :Pas de dégradation apparente.

Sécurité optimale.Fonctionnement nominal.

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Environnement climatique

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ENVIRONNEMENT MECANIQUE

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Environnement hyperbare

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Environnement climatiqueMouvement de plate-forme