AVISE, une démarche d'Anticipation du Vieillissement par Interrogation et Stimulation d'Experts, application à un matériel passif d'une centrale nucléaire : le pressuriseur

Leïla Bouzaiene-Marle

Résumé

This thesis deals with components ageing anticipation in the context of life cycle management. The proposed approach, called AVISE, allows the identification of potentials problems related to ageing, to measure the risks in terms of degradation probability and degradation consequences and gives the adequate solutions to stop or to postpone ageing. This research was undertaken in a particular industrial context, the nuclear industry. Equipments used in this context are specific and particularly reliable. These characteristics result in limited feedback (low number of failures). To compensate for this limited information, two solutions are proposed in this approach. The first solution that we can consider as a classical one consists in using expert judgement. The second one, more original, consists in using the operation feedback of “similar” components. In order to apply these solutions and to obtain the anticipation results, a set of methodological tools was developed and tested in a real industrial application on a nuclear power plant component: the pressuriser. The first tool is a generic process for expert judgement, identified thanks to a comparison between eleven existing methods using expert judgement. Two methods based on expert stimulation and called STIMEX-IMDP and STIMEX-IPP were elaborated. A reference list of degradation mechanisms and a reference list of ageing effects were constructed and used in the method STIMEX-IMDP in order to help expert stimulation. Then, the developed approach proposes the use of belief networks to model and quantify the risks related to the potential degradations. Finally, the construction of a conceptual data model and specifications are given for the creation of an ageing database. The data to capitalize was identified on the basis of the research undertaken in this thesis

Ce travail de thèse s'intéresse à l'anticipation du vieillissement des matériels (systèmes, structures ou composants) d'une installation dans le cadre de la gestion de son cycle de vie. La démarche proposée, intitulée AVISE pour Anticipation du Vieillissement par Interrogation et Stimulation d'Experts, permet l'identification des problèmes potentiels liés au vieillissement d'un matériel, de mesurer les risques pris en termes de probabilité d'apparition d'une dégradation ou de ses conséquences et de proposer des solutions adéquates pour freiner ou éviter ce vieillissement. La problématique de recherche a été formulée dans un contexte industriel particulier, le contexte du nucléaire. Ce dernier est caractérisé par des matériels spécifiques, particulièrement fiables et ayant donc un faible retour d'expérience. Pour compenser ce retour d'expérience faible, voire inexistant, deux solutions sont proposées dans la démarche. La première solution, qu'on peut considérer classique, consiste à avoir recours aux opinions d'experts. La seconde, plus originale, consiste à enrichir le retour d'expérience du matériel étudié par le retour d'expérience relevé sur des matériels dits « analogues ». Afin de mettre en œuvre ces solutions et de réaliser les objectifs de l'anticipation, un ensemble de supports méthodologiques a été conçu puis testé dans le cadre de l'application sur un matériel passif d'une centrale nucléaire : le pressuriseur. Le premier support est un processus générique d'interrogation d'experts identifié suite à une comparaison entre onze méthodes existantes utilisant le jugement d'experts. Deux méthodes de stimulation d'experts, intitulées STIMEX-IMDP, STIMulation d'EXperts pour l'Identification de Mécanismes de Dégradation Potentiels, et STIMEX-IPP, STIMulation d'EXperts pour l'Identification de Parades Potentielles, ont été élaborées en se fondant sur les concepts de l'aide à la créativité. Des listes de référence de mécanismes de dégradation et de modes ou effets du vieillissement ont été construites et utilisées dans le cadre de la méthode STIMEX-IMDP afin d'aider à la stimulation des experts et de favoriser l'exhaustivité des résultats. Ensuite, la démarche développée préconise et illustre l'utilisation des réseaux bayésiens pour la modélisation et la quantification des risques liés aux dégradations potentilles. Finalement, la construction d'un modèle conceptuel de données et l'identification des spécifications sont donnés pour la création d'une base de données de vieillissement. Les données à capitaliser ont été identifiées sur la base des travaux réalisés dans la thèse

AVISE, Ageing Anticipation Methodolgy using expert judgement and stimulation.
Application to a nuclear power plant component: the pressuriser