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RÉSUMÉ
L’étanchéité est une fonction fondamentale en mécanique de commandes hydrauliques et pneumatiques, et dans tous réseaux de fluides. En cas de fuite de gaz ou de liquide, le fonctionnement de l’installation, mais également la sécurité sont alors mises à mal. Cat article décrit tout d’abord les différents types d’étanchéité, la caractérisation d’une fuite par son débit, et les essais d’étanchéité en service qui permettent de vérifier si le matériel est encore apte à fonctionner. Il expose ensuite les solutions à mettre en œuvre en cas de fuite, celles-ci dépendront du degré d’étanchéité attendue (relative, par fuite contrôlée, rigoureuse) et du type de liaison concernée (statique, dynamique en translation dynamique en rotation).
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Jean MARTIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’Arts et Métiers - Professeur de construction mécanique en IUT (Institut Universitaire de Technologie)
INTRODUCTION
L’étanchéité est une fonction qui revêt une importance de plus en plus grande en mécanique par suite, d’une part de l’utilisation croissante des fluides pour les commandes (hydrauliques, pneumatiques) et pour les contrôles et, d’autre part, du nombre très important et de la très grande diversité des composants mécaniques dans les réseaux de fluides.
Le confinement d’un gaz ou d’un liquide, de par sa nature, n’est pas aisé. Une fuite, même petite, peut avoir de multiples conséquences, tant sur le plan de la disponibilité du matériel que sur celui du fonctionnement et aussi de la sécurité. Des exemples courants montrent que des ensembles fort complexes, tels que les fusées, peuvent connaître des ennuis importants par suite d’une simple fuite. Une bonne fiabilité en matière d’étanchéité n’est pas souvent facile à obtenir.
En effet, l’étanchéité fait appel à de nombreuses notions de physique et de chimie où les propriétés des matériaux tiennent une place importante. De plus, les problèmes à résoudre sont variés et doivent intégrer un nombre important de paramètres difficiles à optimiser simultanément, spécialement en dynamique.
Les meilleures solutions en techniques d’étanchéité ne sont presque toujours que le résultat de savants compromis.
VERSIONS
- Version archivée 1 de nov. 1985 par Jean MARTIN
DOI (Digital Object Identifier)
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4. Détection et mesure des fuites
Il est nécessaire, après fabrication, parfois pendant la fabrication et avant mise en service, de contrôler si le dispositif de confinement répond au cahier des charges. Pour cela, des essais d’étanchéité sont effectués et éventuellement les défauts corrigés.
Mais une fuite peut se produire en service par suite d’une dégradation du matériel. Il est souvent important de détecter cette fuite et d’en connaître l’importance pour savoir si le matériel est encore apte au service. C’est le contrôle en service, différent de celui en fabrication.
4.1 Essais d’étanchéité
Par suite de la plus grande aptitude à fuir des gaz par rapport aux liquides, ce sont les premiers qui sont de très loin les plus utilisés pour les détections et mesures des fuites en fabrication ou aux essais. La sensibilité est d’ailleurs d’autant meilleure que la masse volumique du gaz est plus faible. Ce serait donc l’hydrogène qui conviendrait le mieux mais, par suite des risques d’explosion qu’il entraîne, il n’est pratiquement pas utilisé. Le gaz de détection est souvent appelé gaz traceur. Parfois, le gaz d’essai est un mélange d’un gaz porteur, comme par exemple l’azote, et du gaz traceur.
Il existe de nombreuses méthodes de détection et de mesure de fuite, faisant appel à des appareillages très simples ou très sophistiqués, de sensibilité très variable.
On distingue les méthodes de localisation qui permettent de situer la fuite, et par suite généralement d’y porter remède si elle est prohibitive, et les méthodes de mesure de cette fuite. Certaines peuvent servir à la fois à la localisation et à la mesure [1].
Le tableau 2 en donne une synthèse.
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Consiste à badigeonner la surface à contrôler...
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