Détection de fuite

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Détection de fuite - Définition

Introduction

La détection de fuite ou contrôle d’étanchéité est une des disciplines qui fait partie des techniques de contrôle non destructif. De multiples produits font appel à des techniques de détection, de mesure et de localisation de fuite soit parce que le fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette...) que l’on essaye de confiner à l’intérieur ou à l’extérieur d’une enveloppe est cher, disponible en quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) limitée, dangereux, toxique, nuisible à l’environnement, capable de causer des dégâts autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) du point (Graphie) de fuite.

Introduction

Le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) de fuite ou taux de fuite s’exprime en différentes unités en fonction de l’application visée. En réfrigération (La réfrigération est le procédé permettant d'obtenir et de maintenir un...) on parlera généralement en grammes par an pour désigner la perte de liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) frigorigène en un an (par exemple : le taux de fuite limite sur une climatisation (La climatisation est la technique qui consiste à modifier, contrôler et réguler les...) automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un...) est de 5g/an). Dans d’autres on utilisera le millibar litre (Le litre (du grec λίτρα lítra, ancienne mesure de capacité...) par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) ou mb.l/s ou encore en atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) centimètre (Un centimètre (symbole cm) vaut 10-2 = 0,01 mètre.) cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées....) par seconde ou atm.cc/sec. Mais l’unité à utiliser dans le système métrique est le Pascal mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du...) cube par seconde ou Pa.m3 /s.

Dans l’industrie automobile, il a été évalué que plus de 250 à 500 tests d’étanchéité individuels étaient pratiqués pour construire un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un...), parmi lesquels on trouve : les airbags et rideaux de protection (les tests les plus sophistiqués), la climatisation, le freinage, la lubrification, le refroidissement, l’échappement (pour garantir le bon fonctionnement du catalyseur), l’admission, le réservoir et l’alimentation en carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme...), la batterie, l’habitacle…… Tous ces tests se feront sur les composants individuels et/ou sur le système assemblé.

Dans d’autres domaine tel que celui du froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et de la climatisation les opérations préventives de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de...) d’étanchéité sont maintenant devenu obligatoires.

Sur les applications les plus sensibles il est nécessaire voire obligatoire que le technicien de contrôle fasse l’objet d’une accréditation COFREND.

Méthodes

Gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) traceur hélium (L'hélium est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il...)

Méthode de détection de fuite (La détection de fuite ou contrôle d’étanchéité est une des...) à très haute sensibilité. Son principe s'appuit sur la spectrométrie de masse (La spectrométrie de masse (mass spectrometry ou MS) est une technique physique d'analyse...) calée sur l'hélium.
Trois modes possibles : aspersion (globale ou localisée), test (global) sous vide et test en reniflage (global ou localisé). Cette technique est plus généralement destinée aux applications à haute sensibilité (10-4 Pa.m3/s à 10-11 Pa.m3/s).

L'hélium est un additif alimentaire autorisé.

Gaz traceur hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.)

Son principe s'appuit sur un capteur (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une...) électronique sensible à l'hydrogène. Le gaz traceur utilisé est un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses...) inoffensif d'hydrogène à 5 % et d'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de...) à 95 %. Deux modes de test possibles: reniflage et accumulation. Cette technique est particulièrement destinée aux applications industrielles ou de terrain (réseaux de distribution de fluides). Cette méthode est destinée aux applications dans laquelle une sensibilité moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) (1 Pa.m3/s à 10-5 Pa.m3/s) sera requise. Compte tenu du faible coût du gaz traceur H/N et de la très bonne sélectivité de certains capteurs, cette méthode trouve sa place dans de nombreuses applications en production et en maintenance/réparation.

Pétrochimie (La pétrochimie est la science qui s'intéresse à l'utilisation des composés...): utilisation d'hydrogène.

De nombreux procédés de fabrication font appel à de l’hydrogène dans une telle concentration (plus de quelques %) qu’il est possible de réaliser des opérations de contrôle d’étanchéité pendant le fonctionnement du procédé ou pendant une période de fonctionnement ralentie sans avoir à arrêter complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou...) l’installation pour la remplir de gaz traceur. Cette méthode a été mise en place avec succès dans l’industrie de raffinage pétrolier (Un pétrolier est un navire citerne servant à transporter le pétrole ainsi que ses...).

L'hydrogène et l'azote sont des additifs alimentaires, ils peuvent être mis en contact des aliments.

Gaz traceurs réfrigérants

Pour les applications de réfrigération et de climatisation pour lesquelles le gaz se trouve déjà à l'intérieur des composants dont on cherche à mesurer l'étanchéité (L'étanchéité est le résultat de l'interdiction d'un passage. Ce terme général peut être...). Plusieurs technologies existent dont l'utilisation d'une source infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) et d'un capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une...) mesurant l'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par...) du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) infra rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait...) par le gaz traceur.

Gaz traceur SF6

Le SF6 est l'un des 6 types de gaz à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie...) Son potentiel de réchauffement global (PRG) est 23 900 fois supérieur à celui du CO, de ce fait son utilisation en tant que gaz traceur n’est pas recommandée à moins d’assurer son recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui...) à chaque intervention.

Autres gaz traceurs

Certains gaz traceurs sont très spécifiques à certaines applications. On peut citer le CO dans l'emballage alimentaire.

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