Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
La fonction étanchéité est au cœur des préoccupations actuelles visant à réduire les niveaux d'émissions de gaz ou de liquide en fonctionnement normal et les risques de fuite accidentelle, pour des raisons sécuritaires, environnementales et économiques. La connaissance des différentes technologies de mesures de fuite disponibles est importante, afin de sélectionner la méthodologie de contrôle la plus adaptée au cas d’application. Cet article présente un panorama explicatif non exhaustif des différentes méthodologies de contrôle étanchéité.
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Steven PASQUEREAU : Spécialiste contrôle étanchéité - Pôle d’activité « Fluid and Sealing Technologies » du Cetim (Centre Technique des Industries Mécaniques), Nantes, France
INTRODUCTION
La fonction étanchéité est au cœur des préoccupations actuelles visant à réduire les niveaux d'émissions (de gaz ou de liquide dans l’atmosphère) en fonctionnement normal (« émissions fugitives »), ainsi que les risques de fuite accidentelle, pour des raisons sécuritaires, environnementales et économiques. De plus, des considérations de durabilité et d’efficacité énergétique (notamment pour les étanchéités dynamiques [BM 5 419]) interviennent également dans la performance d’une étanchéité.
Le niveau étanchéité est le fruit d’un ensemble de phénomènes interdépendants et souvent multi-physiques (géométrique, mécanique, thermique, fluidique, physique, chimique…). Il n’existe pas de méthodologie universelle de mesure de fuite, et le choix d’une technique de mesure d’étanchéité consistera à la recherche d’un compromis entre la sensibilité de test requis, les propriétés de l’élément à contrôler (tenue en température, compatibilité chimique, tenue mécanique…), le coût du contrôle et le temps alloué pour la réalisation de celui-ci. La connaissance des différentes méthodologies disponibles est donc importante afin de sélectionner la technique la plus adaptée au cas d’application. Il existe une certification professionnelle délivrée par la COFREND attestant les capacités et les connaissances des opérateurs à pratiquer un contrôle non destructif tel que les contrôles d’étanchéité.
Cet article traite des méthodologies de mesure de fuite employées et standardisées, il aborde aussi quelques nouvelles méthodologies en développement. Il complète l’article [BM 5 418], portant sur l’étanchéité aux liaisons statiques ; les étanchéités « dynamiques », intégrant un mouvement de tige ou d’arbre sont traitées dans les articles [BM 5 419] et [BM 5 420].
Le lecteur trouvera en fin d'article un tableau des sigles, notations et symboles utilisés.
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4. Détection et mesure des fuites
Il est nécessaire, après fabrication et avant mise en service, de contrôler si le dispositif de confinement répond au cahier des charges. Suivant la complexité du système, il peut être nécessaire de réaliser des contrôles à différentes étapes de la fabrication, afin de simplifier les contrôles. Pour cela, des essais d’étanchéité sont effectués et les défauts sont éventuellement corrigés.
Une fuite peut également se produire en service à la suite d’une dégradation ou d'une usure normale 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 qui diffère de celui en fabrication car les conditions de mise en œuvre sont différentes.
4.1 Essais d’étanchéité
Les essais d’étanchéité peuvent être réalisés soit en gaz, soit en liquide, ces derniers étant naturellement moins sensibles par rapport au gaz.
Le choix entre un contrôle étanchéité avec un gaz ou avec un liquide est réalisé en fonction de la sensibilité du test requis, ce qui est intimement lié au critère de fuite. La localisation des fuites pour les essais effectués avec un liquide est principalement réalisée de manière visuelle. Les localisations de fuite pour les essais gaz sont réalisés avec des gaz rares dit « traceurs » comme l’hélium ou l’hydrogène, ce dernier étant utilisé le plus souvent en mélange de 5 % d’hydrogène dans 95 % d’azote pour des raison évidentes de sécurité. Des appareils de détection de ces gaz rares sont alors employés pour localiser les fuites. Plus la molécule du gaz traceur est petite, meilleure sera la sensibilité.
Afin de diminuer les coûts du contrôle (ou pour des raisons de sécurité notamment pour l’hydrogène), le gaz d’essai est un mélange d’un gaz porteur, comme 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.
Il existe deux grandes catégories de contrôle étanchéité : les méthodes quantitatives et les méthodes qualitatives....
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Détection et mesure des fuites
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MARTIN (J.) - Manuel de l’étanchéité en mécanique. - P.P.I.-C.C.P. (1981).
-
(2) - BLANC (B.), HENRY (R.P.), LECLERC (J.) - Guide de l’étanchéité. - SFV (1981).
-
(3) - TALLON (J.) - Contrôle industriel de l’étanchéité par traceur hélium. - SFV (1992).
-
(4) - SEEMANN (B.) - Le contrôle d’étanchéité. - EYROLLES (2008).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Essais non destructifs – Contrôle d’étanchéité – Critères de choix de la méthode et de la technique – Indice de classement : A09-105. - NF EN 1779 - Déc. 1999
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Essais non destructifs – Contrôle d’étanchéité – Critères de choix de la méthode et de la technique – Indice de classement : A09-105/A1. - NF EN 1779/A1 - Juil. 2004
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Essais non destructifs – Contrôle d’étanchéité – Contrôle à la bulle – Indice de classement : A09-108. - NF EN 1593 - Nov. 1999
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Essais non destructifs – Contrôle d’étanchéité – Contrôle à la bulle – Indice de classement : A09-108/A1. - NF EN 1593/A1 - Juil. 2004
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Essais non destructifs – Contrôle d’étanchéité – Méthode par gaz traceur. - NF EN ISO 20485 - Fev. 2018
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Essais non destructifs – Contrôle d’étanchéité – Méthode par variation de pression – Indice de classement : A09-494. - NF EN 13184 - Nov....
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