Stage - Modélisation des Opérations Maritimes pour les projets de raccordement de parc éolien offshore à Pa - F/H

Description de l'offre

Lieu : Paris La Défense 
Durée et/ou période du stage :  Courant Printemps été 2024 – 4-6 mois

En tant que stagiaire, vous serez intégré(e) au sein de de la Division Système de Liaisons Sous-Marines (DSLSM). RTE connait une forte augmentation de ses activités de développement du réseau électrique en mer. Cela résulte du nombre croissant de projets de raccordement éolien en mer et d’interconnexions sous-marines (Tous nos projets | RTE (rte-france.com)). Ces projets sont portés par la Direction Ingénierie Interconnexions et Réseau en Mer (DIIReM) avec le support technique du Centre National d’Expertise du Réseau (CNER). Le CNER intervient entre autres sur la conformité des systèmes de câbles installés. Les équipes de la Division Système de Liaisons Sous-Marines (DSLSM) participent sur chacun des appels d’offre à la rédaction des spécifications, à la sélection des systèmes de câbles, puis au suivi de la qualification, de la production et de l’installation. 

Dans le cadre des raccordements au réseau des pars éoliens offshore, les campagnes d’installation des câbles sous-marins conduisent à différentes situations de tirage des câbles : dans les fourreaux à l’atterrage, dans les J-tubes au poste en mer.

Les divers efforts produits dans les câbles dans ces situations ont vocation à être reproduits durant la phase d’essais de qualification, qui précède la fabrication des câbles. Ils sont dépendant des caractéristiques mécaniques des câbles, des moyens d’installation (navires câbliers), des conditions de site et des données météo.

Dans le cadre du renforcement du réseau électrique pour la transition énergétique, l’estimation des efforts devient essentielle pour le dimensionnement des câbles et est un paramètre essentiel à considérer pour l’approvisionnement des câbles dans un contexte de marché très tendu.

RTE dispose actuellement d’outils de calculs analytiques permettant de modéliser ces opérations pour en déduire les efforts appliqués aux câbles. Cependant afin de mieux appréhender les différents phénomènes, RTE cherche à développer l’utilisation de logiciels de calculs aux éléments finis (Orcaflex, notamment) afin de mieux estimer et mieux comprendre les phénomènes gouvernants.

Objectifs :

Le stage se découpera en 2 phases principales :

1. Modélisation des aspects opérationnels maritimes – Orcaflex :

 Avec l’objectif d’estimer les efforts résiduels nécessaire à une installation en toute sécurité pour le câble le stagiaire devra : 

• évaluer les configurations dans lesquelles le navire d’installation devra se positionner pour permettre l’insertion du câble sous marin dans le Jtube.

• évaluer les formes de caténaires qui doivent être imposées par le navire d’installation au câble sous marin lors de son installation pour insérer celui-ci dans le fourreau d’atterrage.

• évaluer l’influence des conditions météo (vague, courant) pouvant influer sur le câble
  Le stagiaire décidera avec le maître de stage les différentes configurations en fonction des types d’atterrage ou de tirage sur plateforme.

Cette partie inclura la création d’une bibliothèque de modèles Orcaflex pour une utilisation simplifiée par les membres du service, lorsqu’une évaluation des efforts sera nécessaire.

2. Modélisation du tirage dans un tube (sur plateforme ou sur terre)

Avec l’objectif de développer un outil utilisable par l’équipe dans le cadre des activités de dimensionnement de RTE, le stagiaire devra :

• D’une part reprendre et s’approprier les conclusions du stage précédent concernant les formulations analytiques des efforts de friction le long de tube – avec notamment l’augmentation de tension dû aux effets cabestan dans les courbes et aux effets de friction dans les lignes droites.
• D’autre part développer un outil permettant aux ingénieurs RTE une estimation rapide des efforts pour un profil donné.

Cet outil devra permettre de :

• Définir un profil de tirage
• Calculer les efforts de tirage
• Déterminer les efforts initiaux identifiés en phase 1 du stage
• La validation de l’outil sera à réaliser au cours du stage. Cette validation s’appuiera sur :
• Comparaison de modélisations Orcaflex
• Comparaison avec des mesures réelles pour des cas de tirage existant.

Les cas de validation seront décidés entre le stagiaire et le maître de stage. 

En fonction des progrès réalisés et des appétences du stagiaire, le stage pourra prendre différentes orientations pour une 3eme phase.

• Modélisation d’opérations marines

Au-delà des tirages de câble dans les fourreaux ou les tubes, les câbles sous-marins sont soumis à des contraintes diverses pendant leur installation. La modélisation de certaines opérations avec le logiciel Orcaflex peut permettre à RTE de mieux appréhender la criticité d’installation de ces câbles sous-marins mais aussi de mieux comprendre les sollicitations dynamiques dûes aux vagues et aux courants.  On pourra demander au stagiaire de modéliser un certain nombre d’opérations étape par étape, pour identifier les étapes critiques, lors desquelles on vérifie l’influence de la dynamique sur l’intégrité du système.

• Approfondissement des connaissances des efforts de tirage

à travers divers études paramétriques, on s’efforcera d’expliciter les phénomènes physiques pouvant faire diverger les efforts modélisés des efforts mesurés au réel. Ces études paramétriques porteront notamment sur les efforts de friction et les différentes géométries de fourreau, ainsi que l’impact de la raideur.  Le stagiaire pourra aussi être amené à analyser la répartition interne des efforts dans le câble pour définir de façon globale et simplifiée des formulations simples d’effort permettant de relier la géométrie du tube, la capacité du câble et les efforts de tirage.

Ces travaux seront au cœur des problématiques rencontrées sur les différents projets de raccordement, et peuvent donc faire l’objet de déplacements en usine ou sur chantier.

Le stagiaire aura, par sa présence au sein de DSLSM, une vision sur tous les projets sous-marins de RTE (raccordements éoliens et interconnexions).

Le stage donnera lieu à la rédaction d’un rapport et à une présentation orale des résultats. Il inclura une capitalisation du travail mené (données, codes et résultats).

Pour aller plus loin :

• https://www.dailymotion.com/video/x5a68l8
• Parcs éoliens en mer : RTE développe le réseau électrique de demain | RTE (rte-france.com)

Profil recherché