Centrale électrique de Shoaiba II

Le climat saoudien impose une consommation permanente d'électricité pour répondre aux besoins industriels et domestiques. Cette nouvelle centrale électrique située dans une zone côtière, à 100 km au sud-est de Jeddah, est la réponse apportée pour faire face à cette demande élevée. Dotée d'une structure de production d'électricité moderne et efficace, la centrale à cycle combiné de Shoaiba II offre une capacité de production de 1 200 MW.

La centrale possède 10 turbines à gaz et deux turbines à vapeur et elle utilise du pétrole brut comme combustible. Un cylindre de turbine à gaz mesure 60 m de haut pour un diamètre de 4,6 m et la surface au sol à la base de la pièce de transition est de 26 x 13 m.

Défis posés par ce projet

Ce projet comportait de nombreux défis de conception :

• Le poids total des équipements lourds et la longueur des canalisations,
• L'effet de flambement de la pièce de transition plaquée qui est autoportante et supporte le poids du cylindre situé au-dessus,
• La complexité des raccordements à effectuer.

Application des normes américaines avec SCIA Engineer

La structure du cylindre et de sa pièce de transition a été modélisée au moyen de plaques 2D et de poutres de raidissement. La structure interne de la chaudière a été modélisée dans le cadre d'un projet SCIA Engineer distinct afin de s'assurer qu'elle respectait bien la réglementation sismique (0,30 g).

Ont été réalisés : une analyse sismique, une analyse générale des vibrations en vue de déterminer le vortex du vent, un contrôle de stabilité pour vérifier que le modèle respecte bien tous les critères retenus. La fréquence propre de la structure principale a été conçue pour supporter le mode de vibrations éoliennes des normes américaines.

SCIA Engineer a aussi été utilisé pour réaliser des contrôles de l'acier selon les normes américaines.

L'optimisation de l'épaisseur de la plaque de la coque supérieure a permis au client de réduire de 30 % le poids de l'acier.

“Ce projet combine plusieurs exigences. Tout d'abord, l'analyse des différentes contraintes : contraintes sismiques, charges dynamiques et vibrations éoliennes ; ensuite, l'application des normes américaines pour la vérification de la structure ; enfin, l'association des poutres et des surfaces a grandement facilité la vérification de l'édifice entier et l'optimisation du poids de la structure en acier.”

Avis du jury

Ce projet est le gagnant du Concours Utilisateur SCIA 2017 – Catégorie 3, Conception de bâtiments industriels et d'usines.