Test d'étanchéité : Un guide
Test d'étanchéité est une procédure que les inspecteurs utilisent pour déterminer si un objet ou un système fonctionne dans une limite de fuite spécifique.
Les fuites se produisent lorsqu'un objet présente un défaut - trou, fissure ou autre - qui permet au liquide ou au gaz qu'il contient de s'écouler. Les tests d'étanchéité utilisent la pression pour détecter ces défauts afin qu'ils puissent être traités dans le cadre des procédures de maintenance régulières.
En général, les tests d'étanchéité sont effectués sur des objets utilisés pour stocker ou déplacer des liquides ou des gaz.
Le contrôle d'étanchéité est l'une des méthodes d'inspection les plus couramment utilisées. Il entre dans la catégorie des méthodes de contrôle non destructif (CND) car les inspecteurs peuvent l'effectuer sans altérer ou endommager de manière permanente l'objet qu'ils inspectent.
Qu'est-ce qu'un test d'étanchéité ?
En essais d'étanchéité, Les inspecteurs utilisent la pression pour identifier la présence de défauts dans un objet qui causent des fuites.
Lorsque des substances s'échappent d'un récipient, elles s'écoulent de l'endroit où la pression est la plus élevée vers l'endroit où elle est la plus faible. Les tests d'étanchéité tirent parti de ce phénomène, en utilisant la pression pour générer un flux vers une pression plus faible - c'est-à-dire l'emplacement des fuites - tout en surveillant attentivement ce flux.
Quand faut-il effectuer un contrôle d'étanchéité ? Principalement lorsqu'il s'agit de rechercher des défauts à l'intérieur d'un système fermé.
La réussite d'un test d'étanchéité dépend de l'objet testé. Les différents types de matériaux et d'objets peuvent réagir différemment aux pressions élevées généralement utilisées dans les tests d'étanchéité pour forcer un liquide ou un gaz à sortir d'un défaut, révélant ainsi sa présence et son emplacement.
Lors des tests d'étanchéité des matériaux, les inspecteurs recherchent des défauts tels que
Fissures
Trous
Joints d'étanchéité insuffisants
Autres défauts ou imperfections pouvant permettre à un gaz ou à un liquide de s'échapper d'un objet ou d'un système
Voici les industries qui utilisent couramment les tests d'étanchéité dans le cadre de leurs processus de maintenance :
Automobile
Biens de consommation
Dispositifs médicaux
Emballage
Électronique scellée
Progrès en matière de contrôle d'étanchéité
Au cours des dernières années, les progrès réalisés dans le domaine des capteurs, des puces, des vannes et d'autres types de technologie ont contribué à rendre les tests d'étanchéité plus sensibles et plus performants en tant que méthode de contrôle non destructif (CND).
Toutes ces avancées ont rendu les tests d'étanchéité plus rapides et plus précis et ont aidé les entreprises à améliorer la qualité de leurs processus de fabrication et leur production globale.
L'une des plus grandes avancées dans le domaine des tests d'étanchéité a été l'avènement de l'Internet des objets. Désormais, avec une connexion internet, les inspecteurs peuvent collecter, surveiller et partager à distance les données des tests d'étanchéité, ce qui leur permet d'obtenir les informations dont ils ont besoin en temps voulu pour assurer une maintenance idéale.
Ces données peuvent être évaluées non seulement par les inspecteurs, mais aussi par les ingénieurs de fabrication, les responsables de la production, les responsables de la maintenance et d'autres acteurs du processus de fabrication, ce qui permet d'améliorer la connaissance en temps réel de l'état des actifs qu'ils utilisent.
Méthodes d'essai d'étanchéité
Voici quelques-unes des méthodes de test d'étanchéité les plus courantes :
Éclatement. Cette méthode d'essai d'étanchéité utilise un essai destructif ou non destructif qui fait monter la pression afin de trouver le point auquel le dispositif s'ouvrira (c'est-à-dire éclatera).
Chambre. Cette méthode d'essai d'étanchéité est utilisée pour identifier les défauts qui provoquent des fuites dans un environnement scellé, comme un dispositif ou un emballage, qui n'a pas été construit avec une ouverture permettant l'introduction d'une pression pour l'essai d'étanchéité.
Fissure de pression. Cette méthode d'essai d'étanchéité est utilisée pour identifier le “suintement” dans les vannes avec un moniteur de capteur en aval.
Pression / vide. Cette méthode d'essai d'étanchéité utilise la pressurisation d'un objet d'essai et d'un volume de référence. En cas de fuite, la différence entre les deux volumes diminue. (Ce processus est entièrement automatique.)
Décroissance de la pression. Cette méthode d'essai d'étanchéité utilise le changement de pression d'un objet ou d'un système sous pression positive pour identifier les défauts à l'origine des fuites.
Décroissance du vide. Cette méthode d'essai d'étanchéité utilise le changement de pression d'un objet ou d'un système sous pression négative pour identifier les défauts à l'origine des fuites.
Occlusion. Cette méthode d'essai d'étanchéité permet d'identifier les obstructions dans le trajet d'écoulement d'un gaz afin d'identifier les défauts à l'origine des fuites.
La limite de pression de l'essai d'étanchéité utilise généralement une faible pression. La plupart des codes relatifs aux limites de pression des essais d'étanchéité prévoient une pression d'au moins 15 psi ou 25% de la pression de conception (la pression la moins élevée étant retenue).
Considérations relatives aux tests d'étanchéité
Étant donné que le contrôle d'étanchéité exige que les inspecteurs exercent une pression sur un objet afin d'identifier les fuites, cette méthode de contrôle non destructif présente certaines particularités.
Voici un aperçu des éléments à prendre en compte.
Taux de fuite acceptable
Il est important pour les inspecteurs et le personnel de maintenance de connaître le taux de fuite acceptable pour un objet ou un système lorsqu'ils effectuent des tests d'étanchéité.
Toutes les fuites ne nécessitent pas de maintenance - certaines peuvent simplement nécessiter une surveillance accrue, voire aucune action. Les différents secteurs d'activité disposent généralement de lignes directrices détaillant les taux de fuite acceptables pour différents produits et substances.
Considérations relatives à la fabrication
Avant d'effectuer un test d'étanchéité, il est important de tenir compte de la fonction pour laquelle un système, une pièce ou un objet a été fabriqué à l'origine.
Le cas d'utilisation cible d'un objet donné peut exiger que les fabricants l'aient créé de manière à ce qu'il retienne ou laisse passer les liquides.
Par exemple, une pièce automobile peut être conçue spécifiquement pour que les gaz ne puissent pas s'en échapper, ou une perfusion peut être conçue pour garder les liquides à l'intérieur.
Considérations matérielles
La substance dont l'objet est fait - son matériau - aura un impact sur le test d'étanchéité et doit également être prise en compte.
Si un matériau est trop fragile ou trop malléable, ces qualités seront directement liées à la manière dont l'introduction de la pression modifiera l'objet, le faisant se dilater ou changer de forme d'une autre manière qui doit être prise en compte lors de la planification d'un test d'étanchéité.
Considérations moyennes
La substance qu'un objet est censé contenir doit être prise en compte lors de la planification d'un test d'étanchéité.
La taille des molécules varie d'une substance à l'autre. Lors d'un test d'étanchéité, il est important de connaître la taille du défaut acceptable et la taille suffisante pour permettre à un liquide ou à un gaz spécifique de s'échapper.
La pression est un élément connexe, car des substances différentes réagissent différemment à des plages de pression différentes. Une plage de pression trop élevée peut potentiellement endommager l'objet testé, tandis qu'une plage de pression trop faible peut donner des résultats non concluants.
Matériel d'essai d'étanchéité
Voici quelques exemples des types d'équipements couramment utilisés pour les différentes méthodes de contrôle d'étanchéité.
Dispositifs d'inspection des fuites d'air
Les appareils de test d'étanchéité à l'air sont dotés d'écrans qui affichent aux inspecteurs les données des tests d'étanchéité en cours. Ces appareils peuvent être utilisés pour divers types de tests d'étanchéité, notamment la dégradation du vide, la dégradation de la pression, l'éclatement, la chambre, etc.
Décroissance de la pression compacte Testeur de fuites
Ce type de testeur d'étanchéité compact peut être placé à proximité des appareils utilisés pour les tests d'étanchéité, ce qui permet aux inspecteurs de réduire le volume de connexion nécessaire pour le test. Cette réduction du volume permet de diminuer le temps nécessaire au test d'étanchéité et d'augmenter la sensibilité du test.
Testeur de fuites à grand écran
Les testeurs d'étanchéité à grand écran ont des écrans plus grands, une plus grande capacité interne, des volumes de test plus importants et permettent des tests plus rapides.
Norme de fuite
Les inspecteurs utilisent des normes d'étanchéité pour définir les paramètres de leur test d'étanchéité en créant une fuite simulée dans la pièce testée, ou pour comparer plusieurs systèmes d'étanchéité entre eux.
Normes et codes relatifs aux essais d'étanchéité
Les tests d'étanchéité sont couramment utilisés pour les inspections basées sur les codes, et il existe une ou plusieurs normes de tests d'étanchéité dans la plupart des pays qui utilisent ce type de tests pour les inspections.
Voici quelques-uns des codes les plus utilisés pour les tests d'étanchéité :
ASME (SOCIÉTÉ AMÉRICAINE D'INGÉNIEURS EN MÉCANIQUE)
ASTM (Société américaine pour les essais et les matériaux)
ISO (Organisation internationale de normalisation)
Équipement d'essai d'étanchéité
Il dispose donc à la fois de l'expertise nécessaire pour sélectionner les composants appropriés en fonction de l'application et de toutes les bibliothèques de logiciels qui peuvent optimiser la qualité de la mesure.
Sans aucun doute, et à titre d'exemple seulement, le T8730 avec réglage électronique est certainement le produit le plus performant et le plus fiable dans l'industrie du contrôle d'étanchéité aujourd'hui.
Comment choisir le bon équipement de contrôle d'étanchéité
Les processus d'essais d'étanchéité garantissent la qualité et la constance des performances des produits qui doivent assurer une étanchéité fiable à un niveau de pression donné. Cependant, il existe de nombreux types de tests d'étanchéité, tels que les tests d'étanchéité à l'hélium, les tests d'extraction de masse, etc.
Types de technologie de contrôle d'étanchéité
Il existe huit grands types de tests d'étanchéité que votre établissement peut utiliser pour garantir l'intégrité des produits. Il s'agit de
Test d'étanchéité à l'air avec un capteur de micro-débit dans des conditions de pression
Ce test d'étanchéité mesure et reconstitue l'air perdu dans les produits soumis à des conditions d'essai. Le test utilise un micro-capteur intégré qui peut remplacer l'air émis ou fuyant à l'intérieur d'une pièce ou d'un assemblage afin que le produit testé reste dans des conditions de pression constantes. Cela permet de mesurer le taux de fuite d'air.
Test d'étanchéité à l'air avec extraction de masse (conditions de vide)
Plutôt que de maintenir le produit testé dans des conditions environnementales standard, ce test maintient le produit sous vide afin d'identifier et de mesurer les fuites éventuelles. Les conditions de vide rendent le test plus sensible et plus instructif. Il utilise également un capteur Micro-Flow.
Détection des fuites d'hélium
Ce test repose sur un gaz traceur qu'un spectromètre de masse de terrain peut facilement mesurer. L'hélium est un gaz traceur très répandu, car les spectromètres réglés sur 4 amu peuvent détecter l'hélium ionisé pour mesurer la gravité des fuites.
Essais par ultrasons
Plutôt que de mesurer des traces de gaz ou des fuites d'air directes, les procédés de contrôle par ultrasons consistent à identifier toute onde sonore indiquant la présence d'une fuite. Les sources de fuite génèrent des signaux ultrasoniques que la technologie peut utiliser pour découvrir l'emplacement de la fuite.
Imagerie thermique
Les fuites provoquent des fluctuations de température lorsque le corps du produit, le fluide interne et le milieu environnant ont des températures différentes. Par conséquent, les fabricants peuvent utiliser l'imagerie thermique au moyen de caméras infrarouges pour détecter la présence et l'emplacement de fuites potentielles dans un produit testé.
Détection de gaz traceur
La détection par gaz traceur est une catégorie plus large de tests qui comprend la détection de fuites à l'hélium. Dans ces procédés, l'hélium, l'hydrogène ou un autre gaz traceur est utilisé pour détecter les fuites potentielles. Le gaz se déplace dans le produit testé et se concentre près de la fuite. Les testeurs peuvent alors utiliser la technologie pour détecter ces concentrations et découvrir les fuites. Ce type de test est souvent utilisé dans les systèmes de plomberie, de réfrigération et de chauffage, ventilation et climatisation.
Essai de ressuage
Pour les soudures ou les joints susceptibles de présenter une fuite, les testeurs peuvent appliquer une substance colorante sur la zone. Les fuites éventuelles attireront le colorant dans l'espace ou le défaut, ce qui permettra aux testeurs d'inspecter la zone et de voir le colorant déplacé sous des lumières spécifiques.
Essais d'émission acoustique
Semblable au contrôle par ultrasons, le contrôle par émission acoustique utilise des ondes sonores pour détecter la présence de fuites potentielles. Les fuites peuvent émettre des signaux acoustiques et des ondes de stress, que la technologie peut ensuite localiser.
Comprendre votre demande
Le contrôle d'étanchéité est un processus vital dans de nombreuses industries. Par conséquent, chaque industrie ou produit spécifique peut être soumis à des exigences différentes en matière d'essais. Ces réglementations industrielles peuvent orienter le type de test requis, les normes de contrôle de la qualité qui doivent être respectées et la fuite maximale autorisée. Voici quelques considérations spécifiques à l'industrie :
Aérospatiale et automobile : Les systèmes de climatisation, les freins, les systèmes de transmission, les échangeurs de chaleur, les systèmes soudés et les pièces moulées usinées sont quelques-unes des pièces qui font souvent l'objet d'un contrôle d'étanchéité.
Médical : Les dispositifs médicaux et les implants, les technologies d'élimination à usage unique telles que les cathéters et les équipements de laboratoire sont souvent soumis à des tests d'étanchéité.
Produits pharmaceutiques : Les emballages tels que les flacons doivent également faire l'objet de tests d'étanchéité, car toute fuite potentielle est tout aussi susceptible de laisser entrer des contaminants microbiens que de laisser s'échapper des produits pharmaceutiques. Les emballages sont soumis à des tests de détection des fuites à l'hélium afin de les comparer aux niveaux de fuite maximaux autorisés (MALL).
Électronique grand public et services publics : Ces produits ou systèmes sont testés pour garantir un risque minimal de contamination de l'eau.
Facteurs à prendre en compte
Étant donné que différents produits et applications nécessitent différents types de tests, il est important de sélectionner le processus de détection des fuites adapté aux besoins uniques de votre entreprise en matière de production ou de services. Considérez les points suivants :
Conditions de l'essai d'étanchéité : Des produits différents doivent ou ne peuvent pas avoir des conditions de fuite sous pression différentes, que ce soit à l'extérieur ou à l'intérieur du produit.
Facteurs environnementaux : L'environnement de test aura une incidence sur la viabilité des différents tests.
Coût : Les essais plus complexes sont souvent plus coûteux que les essais simples qui peuvent être réalisés dans diverses conditions environnementales. Il faut tenir compte à la fois du coût des matériaux et/ou du service et du coût de la préparation de l'essai.
Débit et temps de cycle : La vitesse de chaque test est importante, surtout si chaque pièce doit être testée individuellement.
Si vous souhaitez obtenir plus d'informations sur ce produit, n'hésitez pas à nous contacter.
