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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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1990 par Jacques TALLON
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Mises en œuvre du contrôle de l’étanchéité2. Procédé et appareils utilisés
Les procédés utilisés pour déceler les fuites sur des installations contenant un fluide sous pression sont très variés et il n’est pas toujours aisé de choisir. Le point de départ est de définir la taille des fuites recherchées. Le procédé doit être adapté en terme de sensibilité pour détecter les fuites proches du seuil de déclaration de « pièce défectueuse », sans pour autant être trop sensible, ce qui conduirait à faire de la surqualité. Sans compter que dans certains cas, on peut se trouver en face de grosses fuites (processus de fabrication non-respecté). Comment réagit alors un appareil trop sensible ?
Dans les installations sous pression, telles que certaines installations nucléaires pour lesquelles des normes sévères sont établies, les procédés ont en commun de mettre en évidence, d’un côté d’une paroi, un fluide test appliqué de l’autre côté. Ils présentent toutefois une grande diversité et des sensibilités variées.
Nous passons en revue ceux qui sont d’un emploi courant. Ils sont par ailleurs, très différents des procédés de contrôle de la qualité des produits semi-finis (radiographie, gammagraphie, champ magnétique), inaptes à déceler de façon certaine l’existence éventuelle d’une fuite. Par contre, les procédés de détection des fuites ne peuvent renseigner sur la continuité d’une paroi, des criques éventuelles pouvant ne comporter aucune liaison avec l’extérieur.
2.1 Contrôle par voie humide
2.1.1 Exemple d’un liquide test
Une première méthode consiste à remplir la pièce d’une solution alcoolique de rouge de méthyle, ou de rouge organol, et à déceler leur apparition dans une couche de blanc d’Espagne dont est enduit l’extérieur.
Cette méthode présente le grave inconvénient d’obturer cette fuite par un liquide difficile à extraire et de compromettre en conséquence une reprise éventuelle. Elles doivent être proscrites absolument du contrôle de pièces destinées à des installations de vide ou à des centrales nucléaires. De plus, elle...
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Procédé et appareils utilisés
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).
HAUT DE PAGE
Thèse
CHRISTOPHE (M.) - Fuite monophasique au travers d’un contact rugueux - . Université de Bordeaux (2002).
HAUT DE PAGE
Normes françaises et européennes. Association française de normalisation (AFNOR) http://www.afnor.fr
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