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RÉSUMÉ
L'émission acoustique est une technique très utilisée pour la détection de fuites dans l'industrie. Plus efficace avec des gaz qu'avec des liquides, la méthode semble toutefois donner des résultats parfois aléatoires. Elle est davantage adaptée à des débits de l'ordre du litre par heure et ne convient pas pour des faibles débits et des émissions fugitives. Des méthodes acoustiques alternatives, telles que le nez acoustique ou la photo acoustique, semblent mieux s'adapter à ces besoins.
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Didier CARON : Pôle d’activités « Ingénierie des contrôles et mesures », CETIM
INTRODUCTION
L’émission acoustique est une technique très utilisée dans l’industrie pour la recherche de fuite. La méthode est plus sensible en gaz qu’en liquide et a souvent été utilisée avec succès. Toutefois sa sensibilité est aléatoire et dépend de nombreux facteurs (nature du fluide, géométrie du défaut, bruit environnant, etc.). En règle générale sa sensibilité est plutôt de l’ordre du litre par heure.
Ce résultat a été confirmé par les essais réalisés, sur le site du pôle d’activité « Technologies de l’étanchéité » avec du matériel dont les spécifications étaient similaires à celles des instrumentations du commerce.
Cela suggère que l’émission acoustique « classique » est difficilement transférable au cas des faibles débits des émissions fugitives.
Par contre, des méthodes acoustiques alternatives, nez acoustique ou photo acoustique, semblent être prometteuses.
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2. État de l’art
L’étude de l’état de l’art d’une solution « émission acoustique » s’est articulée autour d’une analyse bibliographique des travaux de recherche menés sur la détection de fuite par émission acoustique ainsi que d’une veille technologique du matériel commercialisé. Plusieurs bases d’informations ont été consultées :
-
Compendex ;
-
Pascal ;
-
bases de données de brevets ;
-
Internet.
2.1 Caractéristiques de l’émission acoustique des fuites
L’émission acoustique est créée par les fluctuations locales du champ de pression associées à divers phénomènes dans le fluide.
Chaque fluctuation est un phénomène transitoire, qui engendre une onde acoustique de forme impulsionnelle. Si un grand nombre de fluctuations se produit pendant la durée de mesure, et cela de façon aléatoire et incohérente dans le temps et dans le volume de fluide, le signal résultant a l’allure d’un bruit, quasi stationnaire au moins à l’échelle de la seconde. C’est ce que l’on appelle de l’émission acoustique continue.
L’émission acoustique continue, dans le cas des fuites, se manifeste par une augmentation apparente du bruit de fond. Les variations temporelles des fluctuations de pression étant très différentes, le spectre en fréquence du bruit acoustique généré est alors très étendu, proche de celui d’un bruit blanc.
HAUT DE PAGE2.1.2 Sources d’émission acoustique dans les fuites
Il existe a priori plusieurs phénomènes principaux dans l’écoulement d’un fluide à travers un orifice, tel qu’une fissure ou une vanne, qui donnent naissance à de l’émission acoustique détectable :
-
turbulence de l’écoulement ;
-
jet gazeux ou liquide ;
-
cavitation ;
-
pulsation...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GARRIGUES (J.C.), BIREMBAUT (Y.), LEDAUPHIN (T.) - Émissions fugitives : de nouvelles réglementations pour la protection de l’environnement. La démarche des industriels français au sein de la commission robinetterie du CETIM et du SYMECORA. - 4e Colloque International sur l’Étanchéité, Mandelieu la Napoule, p. 577-586, 17-19 sept. 1996.
-
(2) - LUCIA (A.), TESTA (M.), BRUNNBUBER (R.), al - On-Line surveillance monitoring process. - Plant Congress, Londres, 26-28 sept. 1977.
-
(3) - BOULANGER (P.) - Analyse de signaux de fuites par émission acoustique, application à la détection et à la localisation. - Note technique CEA no 93-012 (1993).
-
(4) - BOULANGER (P.) - Détection locales de fuite par émission acoustique. - Note technique CEA no 93-013 (1993).
-
(5) - DROBOT (Y.), VLUPANOS (V.), BILIHIN (V.) - Study of acoustic emission when water leaks out into the atmosphere through a small hole. - Soviet journal of NDT, vol. 17, no 4, p. 297-303 (1981).
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