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Enhancing Nuclear Safety


Research

Theses in progress

Experimental and analytical investigation of fire spread over one electrical cable tray


Host laboratory: ​Fire Experimentation Laboratory (LEF)​​

Beginning of the thesis: October 2017

Student name: Romain Meinier



Subject description (in French)

Environ soixante-dix incendies impliquant des câbles électriques ont été recensés sur les installations nucléaires entre la fin des années 1980 et l’année 2014. Les feux de câbles électriques constituent ainsi l’un des principaux risques d’incendie pouvant affecter la sûreté des centrales nucléaires. Pour évaluer ce risque, les analyses de sûreté incendie doivent s’appuyer sur des outils capables de prédire l’inflammation et la propagation du feu sur des chemins de câbles électriques. L’objectif de la thèse est de proposer des modèles simplifiés d’inflammation et de propagation du feu applicables à des chemins de câbles horizontaux. De tels modèles ont été proposés par la communauté internationale pour des matériaux académiques à petite échelle. Une première étape de la thèse est consacrée à l’étude de ces modèles pour des câbles électriques à petite échelle. La deuxième phase de ces travaux sera dédiée à l’étude des modèles pour un chemin de câbles réel. A cet effet, une étude expérimentale sera réalisée avec le nouveau dispositif expérimental CISCCO (Cable Ignition and Spreading under Controlled COnditions) qui permettra de caractériser l’inflammation et la propagation des flammes le long d’un chemin de câble réel soumis à des contraintes thermiques maîtrisées et réalistes.

 

Les premiers travaux de cette thèse ont donc porté sur l’étude à petite échelle de la loi d’inflammation appliquée à des échantillons de câbles électriques. Les premiers résultats ont permis de montrer la validité de cette loi pour des échantillons de câbles électriques avec retardateur de flamme sans halogène et de diamètre inférieur ou égale à 20 mm. Par contre, cette loi a été mise en défaut pour des échantillons de câbles électriques en polychlorure de vinyle (retardateur de flamme halogéné). En effet, la dégradation de ces derniers a mis en évidence la formation importante d’une couche de « char » (i.e. charbonnement) qui a retardé l’inflammation. Des investigations sont ainsi en cours pour caractériser le volume et la morphologie (par reconstruction 3D) et les propriétés thermophysiques du « char » afin de mieux comprendre son effet sur l’inflammation des câbles. La deuxième partie de cette 1re année sera également consacrée au développement d’un banc expérimental pour étudier à petite échelle la loi de propagation pour des échantillons de câbles électriques positionnés horizontalement.
 


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