Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L’étanchéité qualifie une enceinte fermée qui ne permet à aucun fluide de franchir ses parois. Cet article traite uniquement des fuites, c’est-à-dire du transfert des fluides, et laisse de côté les phénomènes de diffusion et de perméation associés au gaz. Après une approche théorique de l’écoulement des fluides, les procédés et les appareils utilisés pour effectuer les contrôles de fuites sont passés en revue, avec présentation de leurs spécificités. La mise en œuvre du contrôle d’étanchéité est ensuite largement détaillée.
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Bernard SEEMANN : Consultant en détection de fuite
INTRODUCTION
Qu’est-ce que l’étanchéité ? L’étanchéité est la qualité que présente une enceinte fermée de ne pas permettre à aucun fluide de franchir ses parois. L’obtention et le maintien d’une telle propriété sont, dans la réalité, des opérations susceptibles d’une certaine gradation, l’herméticité d’une enceinte devant être considérée, même d’un point de vue théorique, comme illusoire.
En effet, une structure parfaitement homogène peut être franchie par les gaz, sous l’effet de phénomènes de sorption et désorption aux interfaces du solide, et de phénomènes de mise en solution et de diffusion en son sein. Ce processus complexe, appelé perméation, varie dans de très grandes proportions avec la nature des éléments en présence. C’est ainsi que la perméation des gaz à travers les métaux n’est habituellement pas de nature à nuire à l’étanchéité, alors que celle des gaz à travers les élastomères peut conduire à des ambiguïtés lors de la recherche des fuites. Nous ne préoccuperons dans ce qui suit, que des fuites, c’est-à-dire du transfert des fluides, qui ne relève pas du phénomène de diffusion, ni de perméation.
D’autre part, tous les produits fabriqués industriellement doivent satisfaire à un niveau d’étanchéité nécessaire et suffisant. Dans la plupart des cas, les très petites fuites sont acceptables au regard de la sécurité et de l’espérance de vie du produit fabriqué. Il faudra alors définir un seuil de rejet dans le cadre du contrôle d’étanchéité, c’est-à-dire définir la plus grande fuite acceptable pour déclarer une pièce « bonne ». Accepter l’idée que le produit fabriqué puisse fuir de manière négligeable constitue souvent la première difficulté quand on fait ses premiers pas dans la détection de fuite.
Le présent article est la refonte de l’article précédent de Jacques Tallon. L’auteur en a repris de larges extraits, notamment l’étude théorique. Le lecteur pourra aussi consulter [B 5 420] – Génie mécanique des Techniques de l’Ingénieur.
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- Version archivée 1 de janv. 1990 par Jacques TALLON
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Procédé et appareils utilisés1. Écoulement des fluides dans les fissures. Études théoriques
La caractéristique principale d’une fuite est d’être un élément capricieux dont la géométrie et la permanence sont soumises à des aléas qui dépendent de la réalisation des éléments ouvrés, de leur assemblage et des conditions de traitement. En effet, une fuite obturée par inadvertance, lors d’une manutention, peut le rester au cours d’un traitement de surface ultérieur et se débucher plus ou moins spontanément lorsque l’appareil est mis en service.
1.1 Nature et formes des fuites
La forme et les dimensions d’une fuite sont liées à son origine. Très contournées dans le cas d’un défaut de structure (faille, fissure, etc.) elle est le plus souvent directe et traverse franchement la paroi dans le cas des jonctions définitives (reprises de soudures). On peut néanmoins se trouver dans le premier cas, s’il s’agit de brasure à mouillage imparfait, ou de soudure par étincelage. Elle peut alors comporter une longueur nettement supérieure à l’épaisseur de la paroi, et déboucher à une certaine distance de l’endroit de son entrée. Les fuites aux jonctions démontables franchissent directement celles-ci. Et sont souvent motivées par des rayures ou des défauts de serrage. Elles peuvent alors présenter une section aplatie.
Il semble, par conséquent, aléatoire d’assigner aux fuites une géométrie représentative. C’est néanmoins une exigence de leur caractérisation, on leur supposera un cylindre régulier, reliant directement les faces de la paroi qu’il traverse (figure 1) [2].
HAUT DE PAGE1.2 Caractérisation d’une fuite
Le transfert d’un fluide à travers un défaut étant régi par la nature de ce fluide, nous distinguerons le cas des liquides de celui des gaz ou des vapeurs.
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Écoulement des fluides dans les fissures. Études théoriques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TALLON (J.) - Contrôle industriel de l’étanchéité par traceur hélium - . Société Française du vide (1992).
-
(2) - Fundamentals of vacuum technology reference book - . INFICON, Instrumentation catalog (2000-2001).
-
(3) - Theory and practice of vacuum technology - . Wutz adam walcher Ed Vieweg.
-
(4) - The conversion of leak rates - . Vacuum Bd. no 8/9, p. 329/33 (1980).
-
(5) - BLANC (B.), al - Guide de l’étanchéité - . Société Française du vide (1982).
-
(6) - Industrial leak testing - . Leybold (1985).
ANNEXES
Dans les Techniques de l’Ingénieur Génie mécanique
MARTIN (J.) - Étanchéité en mécanique - . [B 5 420] (1985).
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Thèse
CHRISTOPHE (M.) - Fuite monophasique au travers d’un contact rugueux - . Université de Bordeaux (2002).
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Normes françaises et européennes. Association française de normalisation (AFNOR) http://www.afnor.fr
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