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Quelques applications industrielles du ressuage

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Écrit par Administrator
Lundi, 01 Novembre 2010 15:42

Chères Lectrices et chers Lecteurs,
Cet article est le fruit de notre longue expérience industrielle ; nous sommes bien conscients qu’il est loin d’être complet et qu’il peut comporter des inexactitudes et/ou des imprécisions.
C’est la raison pour laquelle nous vous sollicitons afin que vous nous fassiez part de vos commentaires, de vos remarques et de vos suggestions pour l’améliorer et le compléter.
Nous vous remercions vivement par avance de votre aimable contribution.
Les Auteurs : Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC

Novembre 2010

I – Introduction

Cet article décrit, de manière détaillée, les divers domaines d’application du ressuage, tant en fabrication qu’en révision ou maintenance, tels que : énergie, transports (air, fer, terre, mer) en ce qui concerne les éléments structuraux et les organes mécaniques.

Dans la majorité des cas, nous suggérons le niveau de sensibilité de la gamme de ressuage à utiliser de manière à satisfaire les exigences en matière de critères d’acceptation.

Enfin, des applications plus particulières sont évoquées telles que : le ressuage à haute température, le ressuage à basse température, les pénétrants à support aqueux, le contrôle des céramiques et des macromolécules de synthèse.

II – Bilan de santé des pièces/systèmes

Un organe structural ou mécanique en bonne santé est celui qui possède 100 % des caractéristiques métallurgiques et de limites de fatigue prévues par la nature de l’alliage métallique en fonction de ses traitements thermiques, de sa géométrie et des sollicitations qu’il subira en service.

Le diagnostic de cet état de santé est donc primordial au cours de l’élaboration de la pièce, comme avant sa mise en service. Ce diagnostic est également souhaitable et souvent indispensable en cours de service pour déceler toute fatigue prématurée ou corrosion.

Ce bilan de santé devra permettre de conclure sans ambiguïté sur l’utilisation en sécurité ou le rejet de l’élément contrôlé.

Même opération après élimination éventuelle de défauts qui affecteraient les 100% de caractéristiques d’emploi de la pièce.

Le ressuage est une des méthodes de contrôle non destructif qui permet au technicien de la qualité comme au technicien de production ou de maintenance de faire ce bilan de santé.

Cette technologie est connue et utilisée depuis la fin du XIXe siècle où l’on utilisait de l’huile chaude et de la craie ou du blanc d’Espagne.

III – L’utilisation toujours croissante du ressuage

Depuis les années 40, de nombreuses défaillances se sont traduites par des catastrophes dans différentes industries, entraînant la perte de vies humaines et portant atteinte à la réputation d’entreprises et de fabricants. Cela mit l’accent quant à l’utilisation d’une méthode de CND simple, facile à comprendre, bon marché qui, au cours des décennies, a amélioré la qualité et la sensibilité de ses produits à un niveau incroyable tout en réduisant l’impact sur la santé des travailleurs et l’environnement.

De nos jours, l’utilisation croissante du ressuage peut s’expliquer par sa fiabilité, mais aussi par l’utilisation plus fréquente d’alliages qui ne présentent pas les propriétés ferromagnétiques requises pour être contrôlés par magnétoscopie (MT). Tel est le cas en :
• Aéronautique : alliages de titane, d’aluminium et de lithium-aluminium, matières plastiques, carbone, composites, céramiques, revêtements plasma, pièces obtenues par métallurgie des poudres.
• Automobile : plastiques, composites, alliages d’aluminium.
• Nucléaire : aciers austénitiques.
• Ferroviaire : Structures en alliages d’aluminium des voitures duplex (à deux niveaux) des rames TGV et AGV.

Si le ressuage est fiable, d’une sensibilité incroyable pour la détection de discontinuités infimes et s’il donne des résultats reproductibles avec une sécurité totale, il n’en demeure pas moins vrai qu’une mauvaise mise en œuvre peut conduire à des résultats illusoires.

C’est la raison pour laquelle a été conçue et perfectionnée l’automatisation de la mise en œuvre des contrôles par ressuage.

IV - Niveaux de sensibilité des gammes de ressuage

Ici nous utilisons la classification des produits de ressuage de la norme ISO 3452-2:2006 qui a été alignée sur la spécification américaine SAE-AMS 2644 ; de plus, nous utiliserons la terminologie de la norme ISO 12706:2009.

V - À quels stades s’effectue le contrôle par ressuage ?

La santé des pièces peut être compromise au cours de leur fabrication et pendant leur fonctionnement.

V.1 - En fabrication

Aux divers stades de leur élaboration, les pièces sont soumises à tout un ensemble d’opérations physicochimiques onéreuses entraînant la plupart du temps des frais élevés de main-d’œuvre, opérations qui peuvent engendrer des défauts. C’est pourquoi, au lieu de se contenter d’un contrôle final, il est beaucoup plus économique et logique de contrôler les pièces après chaque opération qui peut générer des défauts, de manière à rebuter les pièces défectueuses avant l’opération suivante afin de se dispenser d’usinages et traitements coûteux et chronophages.

Le stade préliminaire est même le contrôle de réception matières avant tout usinage quel que soit le procédé.

Le choix des bureaux d’études pour des alliages à hautes caractéristiques mécaniques, l’évolution des technologies d’usinage et de formage, le désir permanent d’alléger les ensembles mécaniques, les sollicitations toujours plus grandes auxquelles sont soumis les organes structuraux et mécaniques en raison de l’accroissement des performances, en plus d’autres exigences (meilleure résistance à la corrosion, recyclage plus facile des pièces après mise hors service, etc.), ont abouti à des chiffres statistiques plus élevés de rupture ou de détérioration rapide.

Il y a de nombreuses années, les contrôles ont tout d’abord été statistiques par prélèvement. Cette méthode statistique a souvent créé un sentiment de crainte sans apporter la certitude d’éliminer les risques à 100 %.

D’autre part, une partie de l’opinion trouvait que le contrôle coûtait cher, qu’il était inutile et que c’était une façon d’augmenter les prix sans pour autant améliorer la qualité de l’équipement.
Mais l’évolution de la législation concernant les responsabilités civiles et pénales, l’audience de plus en plus importante accordée par l’opinion publique aux média relatant des accidents, l’âpreté de la concurrence internationale ont conduit à une prise de conscience générale : le besoin de renforcer les contrôles pour au moins améliorer la sécurité et la fiabilité.

Les industriels sont finalement arrivés à la conclusion qu’investir dans du matériel de CND, payer des contrôleurs, contrôler à 100% les pièces de sécurité était un bon investissement.

Les contrôles non destructifs sont, en fait, des sources d’économies et permettent entre autres :
• D’augmenter la productivité.
• De réduire les coûts de fabrication.
• D’améliorer l’image de marque et la réputation des Entreprises.
• De gagner ou de conserver la confiance des clients.
• De réduire les coûts engendrés par l’échange, à titre gratuit, de pièces défectueuses en fonctionnement sous garantie.
• Et bien d’autres raisons.

V.2 - En maintenance

Toute détérioration ou rupture d’un équipement en fonctionnement est une catastrophe qui peut avoir des conséquences considérables.

Sans le secours des contrôles non destructifs, il n’est pas possible de prévoir une rupture.

Dans les cas les moins graves, ces ruptures entraînent : la mise hors service des machines ou des installations, l’arrêt de la chaîne de production, l’immobilisation du matériel nécessitée par sa remise en état, l’indemnisation du personnel pour les heures perdues ou sa mise en chômage technique temporaire.

La rupture d’une seule pièce peut également entraîner la succession d’évènements catastrophiques qui détruiront d’autres pièces ou équipements en bon état, nécessitant des remises en état beaucoup plus onéreuses et des temps d’immobilisation plus longs.

Dans des cas plus graves, la non-détection de fissures ou d’amorces de rupture peut se traduire non seulement par des catastrophes matérielles, mais également par des pertes en vies humaines. Citons, à titre d’exemple, ceux de l’aéronautique, de l’automobile, des chemins de fer et de l’industrie chimique (Bhopal étant l’accident le plus dramatique qui se soit produit), etc.

La règle d’or en maintenance peut se résumer par le dicton ‘‘mieux vaut prévenir que guérir’’. Prévenir, ici, c’est utiliser le CND.

VI - Utilisation générale du ressuage

Les procédés de ressuage sont très polyvalents et ne sont normalement pas limités par la géométrie des pièces. Le ressuage peut être utilisé tout aussi bien pour le contrôle de pièces individuelles en grand nombre, ou à l’unité, que pour le contrôle de tout ou partie de grands éléments structuraux. À titre d’exemple : contrôle quotidien de milliers de vis de 5 mm de long, 2,5 mm de diamètre ; contrôle de panneaux de fusée de plus de 4 mètres de long sur 2,6 mètres de haut ; cuve impressionnante de 240 000 litres de pénétrant pour contrôler des pièces du BOEING B 747, etc.

Le ressuage coloré, avec mise en œuvre d’un pénétrant lavable à l’eau, est bien adapté pour le contrôle de surfaces lisses et même rugueuses telles que les soudures partiellement arasées et brutes de fonderie. Ce procédé est également utilisé pour le contrôle de ‘‘produits semi-finis’’ telles que les brames en inox.

Les deux principaux procédés de ressuage fluorescent utilisent des pénétrants lavable à l’eau et des pénétrants à post-émulsion. Le procédé avec mise en œuvre d’un pénétrant éliminable par solvant est rarement utilisé, plus souvent pour des contrôles “sur place” à l’aide de générateurs d’aérosols.

Le ressuage avec mise en œuvre d’un pénétrant fluorescent lavable à l’eau est utilisé sur les pièces de fonderie, les soudures, les pièces forgées plus rugueuses, en particulier celles en alliages légers (aluminium, magnésium mais aussi laiton) pour la recherche de porosités, de criques, de reprises, de replis et autres défauts ouverts et débouchant en surface.

Le ressuage avec mise en œuvre d’un pénétrant fluorescent à post-émulsion est utilisé pour le contrôle des pièces les plus critiques, l’aéronautique étant de loin le plus grand utilisateur.

VII - Niveaux de sensibilité

Les niveaux de sensibilité les plus couramment utilisés sont :

Niveau 2 : Les pénétrants fluorescents à post-émulsion Niveau 2 sont peu utilisés alors que les pénétrants fluorescents lavables à l’eau Niveau 2 sont les plus couramment utilisés. Ces derniers offrent une bonne lavabilité à l’eau et une bonne résistance au surlavage. Ce sont ceux qui conviennent le mieux pour utilisation sur les surfaces rugueuses ou relativement absorbantes telles que celles des pièces de fonderie, des pièces chaudronnées avec leurs cordons de soudures, et les ébauches d’usinage.

Niveau 3 : Les pénétrants fluorescents à post-émulsion Niveau 3 sont préférés à ceux lavables à l’eau. Ces pénétrants sont utilisés pour le contrôle de pièces de précision de fonderie, de forge et de pièces tournantes rencontrées dans les turbomachines.

Niveau 4 : Bien qu’ils existent, les pénétrants fluorescents lavables à l’eau Niveau 4 ne sont presque jamais utilisés. Les pénétrants de choix pour ce niveau sont ceux à post-émulsion qui, non seulement offrent une très haute sensibilité, mais qui donnent également les résultats les plus fiables en terme de précision. Dans tous les cas où le maximum de sensibilité est requis pour détecter les discontinuités les plus petites sur les pièces critiques avec une fiabilité exceptionnelle, ils sont largement acceptés. Citons, à titre d’exemple, en aéronautique : les aubes de turbines et de compresseurs, les disques de turbines, les roulements à billes, etc.

VIII - Domaines industriels et utilisation du ressuage

Une tâche impossible est de décrire tous les domaines industriels dans lesquels le ressuage est utilisé. Nous nous bornerons à ne donner que quelques exemples.

VIII.1 - Aérospatiale

Les éléments structuraux sont réalisés essentiellement en alliages légers (aluminium, aluminium-lithium, titane) et en matériaux composites.

De moins en moins de matériaux ferromagnétiques sont utilisés pour les organes mécaniques. Là où des matériaux non ferromagnétiques remplacent des matériaux ferromagnétiques, la magnétoscopie (MT) est très souvent remplacée par le ressuage (PT). Cependant, au cours de ces 4 ou 5 dernières années, l’aéronautique s’est dotée de nombreux bancs magnétoscopiques en raison des dimensions de plus en plus importantes des pièces unitaires, de nouvelles règlementations sur l’hygiène et sécurité à proximité de champs magnétiques importants, et d’une ‘‘obligation’’ de contrôler, voire d’enregistrer un maximum de paramètres, selon les spécifications des donneurs d’ordre, reprises dans les questionnaires NADCAP.

Les industries aéronautiques tolèrent le ressuage coloré pour des cas très spécifiques : contrôles in situ de pièces non critiques. Bien souvent, des procédures particulières sont appliquées qui ne satisfont pas aux exigences des spécifications généralement acceptées.

Le ressuage fluorescent représente plus de 99,999 % de tous les contrôles par ressuage dans les industries aéronautiques. Les éléments structuraux sont contrôlés très souvent avec des systèmes lavables à l’eau Niveau 2 et parfois Niveau 3. Les organes mécaniques sont contrôlés avec des systèmes à post-émulsion Niveau 3 et Niveau 4.

Par exemple, la fiabilité de la Navette Spatiale repose sur le contrôle par ressuage de milliers de pièces.

Les grands éléments structuraux, c’est-à-dire le ‘‘corps’’ des fusées/moteurs, de même que presque tous les composants en contact avec l’hydrogène liquide et l’oxygène liquide sont également fiables, grâce au ressuage.

- VIII.1.1 - Les organes structuraux

Les pénétrants fluorescents lavables à l’eau Niveau 2 sont largement utilisés pour contrôler :
• Les éléments de voilures.
• Les lisses d’aile, les longerons d’aile, les raidisseurs.
• Les aubes de distribution.
• Les tubes à flamme.
• Les jantes de roues.
• Les boulons d’attache des roues et des mâts réacteurs.
• Les éléments chaudronnés tels que carters, couronnes.
• Les organes fixes.
• etc.

Dans le cas de pièces plus critiques ou sollicitées, les pénétrants fluorescents lavables à l’eau Niveau 3 sont utilisés, mais ils le sont significativement moins que ceux de Niveau 2.

- VIII.1.2 - Les organes de turbines à gaz

Les pénétrants fluorescents à post-émulsion de divers niveaux de sensibilité sont utilisés pour contrôler :

Les pièces tournantes des turbines à gaz telles que les disques (Niveau 4) et les aubes (Niveau 4 et parfois 3), les rotors.

- VIII.1.3 – Autres organes mécaniques

Les pénétrants fluorescents à post-émulsion de divers niveaux de sensibilité sont utilisés pour contrôler :
• Les structures d’atterrisseurs (trains d’atterrissage).
• Les roulements.
• Etc.

- VIII.1.4 - Maintenance

Les pénétrants fluorescents à post-émulsion sont largement utilisés en révision et réparation des moteurs pour la détection des criques de fatigue car leur sensibilité potentielle à détecter ces discontinuités à un stade précoce est beaucoup plus élevée que celle des gammes de ressuage lavables à l’eau.

Les nids d’abeille et les éléments structuraux assemblés par collage sont contrôlés en maintenance pour faciliter la recherche de la provenance de l’eau dans des zones où l’eau et la corrosion peuvent créer des endommagements.

Les tambours de chambre de combustion sont contrôlés avant d’être réparés.

VIII.2 - Nucléaire

La majorité des contrôles s’effectue à l’aide de gammes de ressuage coloré, aussi bien sur site qu’en atelier.

Les dépôts de stellite sur les vannes sont également contrôlés de cette manière bien qu’un pénétrant fluorescent lavable à l’eau Niveau 2 serait, de loin, le meilleur choix.

Les générateurs d’aérosols sont largement utilisés dans le nucléaire, car c’est le meilleur moyen d’éviter toute pollution accidentelle des produits de ressuage par des produits contenant du chlore, du fluor ou du soufre.

- VIII.2.1 - Le code RCC-M

En France, le document fondamental pour toute l’industrie nucléaire est le code RCC-M. Toute substance entrant dans une centrale nucléaire doit être PMUC (acronyme de : Produits et matériels utilisables dans les centrales nucléaires).

En raison de la présence d’aciers austénitiques et d’alliages à base de nickel, tous les produits doivent satisfaire aux exigences requises : teneur en halogènes totaux (Fluor + Chlore + Brome) inférieure à 200 ppm de même que teneur en soufre inférieure à 200 ppm. L’échantillonnage et l’analyse doivent être effectués selon les procédures en vigueur d’EDF.

Ces échantillonnages/analyses sont effectués par des laboratoires agréés par l’EDF selon la procédure D.5713/DJX/RB 90 0295 Indice 1 exclusivement.
L’analyse est effectuée après combustion pour les produits entièrement organiques et après minéralisation pour les produits qui comportent une partie minérale, tels que les révélateurs. Cette analyse est effectuée sur le produit complet, et non pas sur le résidu après chauffage, comme cela est décrit dans le code ASME.

- VIII.2.2 - Le code ASME (Boiler and Pressure Vessel Code)

Exactement pour la même raison que ci-dessus, les teneurs en halogènes et en soufre doivent être mesurées. Les méthodes d’échantillonnage et d’analyse et la teneur maximale tolérée sont différentes. (se reporter à la Section V, Article 6, paragraphe T-641, et Article 24 comme approprié).
Par exemple, le brome n’est pas inclus dans la teneur des halogènes. Le maximum acceptable est 1 % sur le résidu, parfois 0,1 %. Notez deux points :

• La méthode américaine ne permet pas de mesurer une faible teneur. Le champ d’application du document stipule qu’il est impossible de mesurer moins de 1 000 ppm. C’est pourquoi nous sommes surpris que certains clients exigent, par exemple, un maximum de 200 ppm selon la méthode américaine… et les fournisseurs sont ‘‘d’accord’’ pour délivrer des certificats affichant des valeurs de l’ordre de 70/80 ppm !!! En fait, les fournisseurs écrivent sur les certificats les valeurs obtenues par d’autres méthodes plus précises d’échantillonnage/analyse ayant un seuil de détection plus bas pour satisfaire les exigences des clients. Autrement, les clients choisiraient probablement de travailler avec un autre fournisseur !!

• Les analyses sont effectuées sur les résidus de produits de ressuage après chauffage pendant 60 minutes à une température de 90°C à 100°C, ou à la température d’ébullition si elle est plus basse (tel est le cas des solvants et des révélateurs humides non aqueux). Cela signifie que le soufre et les halogènes volatils peuvent s’évaporer avant analyse. Ce n’est pas théorique. Les pénétrants, par exemple, c’est leur rôle, s’introduisent même dans les discontinuités petites et étroites. S’ils renferment du soufre ou des halogènes, ces éléments chimiques pénétreront… et peuvent rester dans la discontinuité même après que le révélateur a fait ressuer une partie du pénétrant. La corrosion peut se produire… alors que l’analyse effectuée sur le résidu après chauffage peut présenter une teneur convenable de ces éléments.

VIII.3 - Automobile

- VIII.3.1 - Fabrication

Un très grand nombre de pièces sont en alliages légers ou non ferromagnétiques. Les pièces non critiques sont contrôlées en chaîne automatique de ressuage fluorescent par prélèvement, tandis que les pièces critiques seront contrôlées à 100 %. Voici une liste non exhaustive de pièces :
• Les blocs-cylindres.
• Les carters moteurs.
• Les supports de moteurs.
• Les carters de boîtes de vitesses.
• Les organes de direction (fusées de direction).
• Les organes de suspension (bras de suspension).
• Les organes de freinage (étriers, pivots).
• Les pistons.
• Les jantes en aluminium ou en magnésium.
• Les systèmes de climatisation : défaut d’étanchéité.
• Etc.

De plus en plus, les pénétrants fluorescents lavables à l’eau à support aqueux sont utilisés et choisis pour leur bonne lavabilité à l’eau, tout en ayant, ce qui n’est malheureusement pas le cas de tous, une bonne sensibilité, même s’ils sont utilisés sans révélateur.

Ces pénétrants sont généralement fournis sous forme de concentrés pour être dilués à volume égal d’eau. Cette solution est appropriée pour détecter les fissures, les retassures, porosités et peaux d’oxydes sur les pièces de fonderie d’aluminium ; mais ils sont utilisés purs sur les pièces de sécurité.

En revanche, le stellitage des soupapes est contrôlé à l’aide d’un pénétrant fluorescent à support pétrolier, lavable à l’eau ou à post-émulsion de Niveau 2.

Le contrôle d’étanchéité dans les systèmes de climatisation est effectué en utilisant un additif fluorescent sous rayonnement ultraviolet (UV-A). Cet additif est standard dans toute la production européenne. Après 3 à 5 minutes de fonctionnement, il est facile de détecter toute fuite en utilisant une source UV-A en lumière visible atténuée.

- VIII.3.2 – Maintenance

Le ressuage coloré est employé par les ateliers de réparations pour divers contrôles.

Les reconstructeurs de moteurs emploient également le ressuage fluorescent pour le contrôle d’un très grand nombre de pièces telles que : pistons, carters moteurs, culasses, etc.

→ VIII.3.2.1 - Contrôle d’étanchéité sur carters moteurs
La technique consiste à nettoyer l’extérieur du moteur et à pulvériser sur la zone nettoyée un révélateur humide non aqueux conditionné en générateur d’aérosols.
Ensuite, on fait tourner le moteur pendant 15 à 30 minutes. Ainsi, la température de l’huile s’élevant, sa viscosité diminue et les micro-fuites ont tendance à se dilater ; le révélateur pompe l’huile par effet capillaire. Au bout de 15 à 30 minutes, les fuites seront localisées par des taches brunâtres sur un fond blanc.
L’huile joue ainsi le rôle du pénétrant : on parle alors de ressuage traversant. La même procédure est utilisée pour le contrôle d’étanchéité sur les carters de boîtes de vitesses. La technique consiste à faire parcourir au véhicule 15 à 20 km en changeant souvent de vitesses.

→ VIII.3.2.2 - Sur les circuits de courses automobiles
Les organes de sécurité peuvent être contrôlés par les mécaniciens des équipes en utilisant un ressuage coloré.

VIII.4 - Ferroviaire

- VIII.4.1 - Fabrication

L’emploi des alliages légers pour les voitures des AGV et TGV duplex par exemple et des aciers inoxydables pour le matériel roulant voyageurs a donné également un nouvel essor au ressuage, puisque la magnétoscopie est inopérante sur ces matériaux. Là encore, le ressuage est utilisé pour la détection de fissures, de porosités et de peaux d’oxyde.

→ VIII.4.1.1 - Contrôle des soudures
En complément aux exemples ci-dessus concernant les voitures, les wagons citernes sont également contrôlés, car ils transportent des produits chimiques et des hydrocarbures, des gaz sous pression, des liquides toxiques ou corrosifs, etc. Par conséquent, le CND est obligatoire. Le contrôle d’étanchéité, ou le ressuage traversant, comme décrit ci-dessous, est souvent effectué en complément de la magnétoscopie et des ultrasons.

→ VIII.4.1.2 - Étanchéité
Sur voitures neuves en construction, l’étanchéité à l’eau des toits est vérifiée avec un pénétrant fluorescent à base aqueuse et lavable à l’eau à la concentration de 50% dans l’eau. Le pénétrant est appliqué sur la surface extérieure du toit. Après la durée de pénétration, la surface intérieure du toit est contrôlée pour la détection de fuites sur les cordons de soudure à l’aide d’une lampe UV-A. Si des fuites sont détectées, les soudures sont réparées comme il le faut. Avant mise en peinture, un corindonnage est effectué sur la surface extérieure du toit. Le pénétrant et la gamme de ressuage doivent être conçus pour ne pas exercer d’action néfaste sur la peinture et son adhérence.

- VIII.4.2 - Maintenance

En France, le ressuage fut d’abord utilisé pour contrôler les roues à rayons du parc d’essieux de wagons de marchandises de type ancien. D’autre part, les locomotives Diesel électriques comportent beaucoup moins d’organes réalisés en éléments ferromagnétiques que les locomotives à vapeur.

→ VIII.4.2.1 - Les soupapes
Sur le siège des soupapes apparaissent des criques de fatigue très fines et également très superficielles. Le décalaminage et le nettoyage soignés et complets avec des produits chimiques appropriés sont impératifs pour détecter ces criques. Un pénétrant fluorescent lavable à l’eau Niveau 2 ou plus rarement un pénétrant fluorescent à post-émulsion Niveau 4 est utilisé.

→ VIII.4.2.2 - Les roues
Le congé de raccordement de la toile à la jante des roues monoblocs en acier allié est le siège de criques de fatigue extrêmement dangereuses, dont les origines peuvent être multiples : soufflures de fonderie, replis, délaminage, décarburation, criques d’usinage, etc.

→ VIII.4.2.3 - Circuits carburant des locomotives Diesel électriques
Le contrôle par ressuage traversant est facile sous réserve d’ajouter un additif fluorescent à dose ‘‘homéopathique’’ au fuel. L’examen des surfaces externes des circuits carburant avec une source UV-A, dans des conditions satisfaisantes d’observation, permet de détecter des micro-fuites. Le même procédé peut être utilisé pour les circuits hydrauliques en utilisant un additif de couleur différente simplement pour éviter toute confusion.

→ VIII.4.2.4 - Contrôle de l’articulation chromée de la bielle sur le vilebrequin des moteurs thermiques de locomotive
La rupture de cette articulation serait catastrophique pour le moteur. Ce contrôle est effectué à l’aide d’un pénétrant fluorescent lavable à l’eau de sensibilité Niveau 2 ou 3.

→ VIII.4.2.5 - Contrôle des soudures in situ sous caisse en alliages d’aluminium
À l’aide d’un pénétrant coloré thixotrope éliminable au solvant.

→ VIII.4.2.6 - Détection de fissures sur dentures de roue
Contrôle in situ d’engrenages et de réducteurs non démontés à l’aide d’un pénétrant fluorescent thixotrope Niveau 2.

→ VIII.4.2.7 - Autres types de pièces contrôlées par ressuage
Carters cylindres, culasses, pistons, pignons, roulements, etc.

VIII.5 - Marine

- VIII.5.1 - En fabrication

Le ressuage coloré est très largement utilisé pour le contrôle des cordons de soudures et des pièces de sécurité.

- VIII.5.2 - Réparation

Le ressuage coloré est employé pour contrôler les organes de moteurs Diesel, de turbines à gaz, de propulsion nucléaire, les cordons de soudures de la carène et des citernes de même que les éléments de propulsion tels que les arbres de couche, les arbres porte-hélices, etc.

VIII.6 - Contrôle des cordons de soudure

Ce contrôle est effectué le plus couramment avec une gamme de ressuage coloré. En effet, les pénétrants colorés lavables à l’eau sont le meilleur choix pour les surfaces rugueuses telles que les soudures partiellement arasées.

Un contrôle fiable nécessite l’application du pénétrant non seulement sur la soudure elle-même, mais aussi sur les surfaces adjacentes sur une largeur minimale de bande de 25 mm environ.

Ces zones de 25 mm de large sont appelées la ZAT (zone affectée thermiquement).

Cette recommandation trouve sa justification dans le fait que des criques d’origine thermique peuvent s’initier lors du soudage à la surface des deux éléments ainsi assemblés.

Le contrôleur doit être conscient que la fiabilité du contrôle par ressuage peut être mise en cause si les deux côtés du cordon ne sont pas suffisamment mouillés par le pénétrant.

L’économie qui consiste à recouvrir de pénétrant une bande de largeur insuffisante de part et d’autre du cordon de soudure est donc au détriment de la sécurité.

Bien que les produits de ressuage conditionnés en générateurs d’aérosols soient plus onéreux que ces mêmes produits en bidons, l’emploi des générateurs d’aérosols pour ce contrôle est en fait plus économique si l’on tient compte des pertes en produit et des coûts de main d’œuvre.

Lorsque les générateurs d’aérosols sont utilisés, les vitesses moyennes de contrôle sont généralement de :
• 20 mètres linéaires à l’heure sur cordon de soudure sur acier au carbone.
• 30 mètres linéaires à l’heure sur cordon de soudure sur acier inoxydable.

VIII.7 - Contrôle d’étanchéité par ressuage

Les équipements étanches sont une exigence permanente dans l’industrie et dans notre vie de tous les jours.

Les dégâts multiples engendrés par le manque d’étanchéité des capacités et des circuits sont susceptibles non seulement de provoquer l’arrêt de complexes industriels, mais également de blesser ou tuer des êtres vivants.

Le contrôle d’étanchéité est effectué lors de la fabrication des équipements, avant la mise en service des installations et, par la suite, lors de la maintenance. Il existe un très grand nombre de méthodes de CND pour détecter les fuites, y compris les sondes ultrasonores capables de détecter les fréquences ultrasonores émises par une petite fuite. Ici, nous nous bornons à celles utilisant les pénétrants.

- VIII.7.1 - Méthodes basées sur la diffusion de liquides

→ VIII.7.1.1 - Ressuage traversant
De loin, la technique de ressuage le plus largement utilisée est la technique ‘‘conventionnelle’’, c’est-à-dire celle où le pénétrant et le révélateur sont appliqués sur la même surface.

La manière selon laquelle le ressuage "traversant" est utilisé dépend de l’application.

Bien entendu, comme nous cherchons des ‘‘défauts traversants’’, les deux surfaces doivent être propres et exemptes d’humidité : même chose pour le ‘‘défaut traversant’’ lui-même.

Dans l'industrie en général, chaudronnerie par exemple, un pénétrant coloré lavable à l'eau (Niveau 2 selon la norme ISO 3452-2:2006), conditionné soit en générateur d’aérosol, soit en bidon, est appliqué sur la surface interne ou sur l'une des faces (en fonction de la géométrie de la pièce) et un révélateur humide non aqueux est appliqué à l’aide d’un générateur d’aérosols sur la surface externe ou l'autre face, ou sur la surface la plus facile à observer.

En France, pour vérifier l'étanchéité des cuves de transformateurs électriques (qui étaient conçues dans le passé pour utiliser des PCB comme fluides de refroidissement), le contrôle des soudures est souvent effectué à l’aide d’un pénétrant fluorescent lavable à l'eau et à base aqueuse. Aucun révélateur n’est appliqué, l’observation s’effectuant sous rayonnement UV-A dans des conditions appropriées d’observation. Cependant, certains fabricants de transformateurs font encore appel au ressuage coloré : une indication qui n’a pas été vue auparavant peut encore être détectée lorsque le transformateur est chargé sur le camion pour être livré ! Certaines fuites sont si petites, avec en plus une longueur de plus de 30 cm entre le ‘‘point d’entrée’’ et le ‘‘point de sortie’’ du pénétrant, que plus d’une journée est nécessaire pour les détecter ! C’est un cas extrême.

Comment cela se passe-t-il ? Le pénétrant s’infiltre dans les mini-canaux que constituent les fuites. À titre indicatif, le temps nécessaire pour que le pénétrant traverse la paroi est de l’ordre de 5 minutes pour une épaisseur de 1 à 2 mm, de 10 minutes pour une épaisseur de 2 à 5 mm, et de 20 minutes pour une épaisseur de 5 à 10 mm… avec certaines exceptions, comme nous l’avons vu ci-dessus.

Dans le cas de pièces/circuits aéronautiques, employer UNIQUEMENT les pénétrants et/ou traceurs homologués par les donneurs d'ordre.

Il existe de très nombreuses variantes :

Le liquide utilisé pour remplir la capacité ou la canalisation peut jouer le rôle à part entière de pénétrant, le révélateur étant appliqué du côté extérieur : tel est le cas de l’huile remplissant les carters moteurs.

Le révélateur peut être supprimé et remplacé par une ventouse en verre ou en matière plastique transparente, reliée à une pompe à vide.

Après ce contrôle, si un pénétrant coloré a été utilisé, il est nécessaire d’éliminer complètement et soigneusement le pénétrant coloré qui pourrait subsister en surface et dans la fuite avant qu’il ne sèche, si l’équipement doit être peint ultérieurement. En effet, lors de la mise en peinture, les solvants et diluants contenus dans les peintures pourraient solubiliser les traces résiduelles de pénétrant qui aurait séché, et des taches rouges intempestives pourraient apparaître sur la couche de peinture.

Pour éviter cet inconvénient, l’emploi d’un pénétrant fluorescent est une bonne idée car les traces résiduelles de pénétrant ne pourraient être détectées qu’en utilisant une source UV-A… même si elles sont parfois visibles en éclairage solaire rasant car la diffraction due aux colorants est beaucoup plus visible en lumière rasante qu’en éclairage à 90°.

→ VIII.7.1.1.1 - Ressuage de liquides dopés de traceurs fluorescents
Dans tout circuit d’eau, d’huile, de fluide réfrigérant, il peut être utile de dissoudre une très faible quantité de traceur fluorescent compatible avec le liquide. Ensuite, on fait circuler le liquide dans le circuit. Il est alors facile de détecter non seulement une fuite, mais aussi de savoir où elle se trouve, sans arrêt ou démontage du circuit.

Deux types de supports sont utilisés : un support aqueux ou un support organique.

VIII.7.1.1.1.1 - Support aqueux
Des traceurs fluorescents sont ajoutés à l’eau. Comme l’eau possède une tension superficielle élevée, son pouvoir pénétrant est très médiocre. Pour y remédier, des agents de surface (agents tensioactifs) y sont également incorporés. Le contrôle d’étanchéité est très facile lorsqu’une source UV-A est utilisée dans des conditions d’observation appropriées ; le port de lunettes spécifiques augmente grandement le contraste entre l’indication et le bruit de fond. Les systèmes de réfrigération, les réservoirs et les enceintes pressurisés sont contrôlés de cette manière.

La procédure est la suivante :
• À l’aide d’une pompe doseuse, introduire le colorant fluorescent de manière à obtenir une solution aqueuse homogène.
• Faire fonctionner pendant 10 à 20 minutes et contrôler. Cependant, des durées plus longues de fonctionnement peuvent être requises pour de très petites fuites.

VIII.7.1.1.1.2 - Support organique
En aéronautique, deux additifs, l’un pour les carburéacteurs, l’autre pour les lubrifiants et fluides hydrauliques, ont été conçus. L’additif pour carburéacteurs ne doit pas exercer d’action néfaste vis-à-vis de l’intérieur des réservoirs structuraux revêtu d’un revêtement protecteur pour les mastics d’étanchéité conforme à la spécification américaine SAE AMS-S-4383 C ‘‘Sealing Compound, Topcoat, Fuel Tank, Buna-N Type’’.

Ces additifs doivent être compatibles avec tous les composants en présence dans les circuits ; en particulier, aucun colmatage des filtres à huile ou à carburant n’est acceptable.

Très similaire à celle de l’additif aqueux, la procédure consiste à ajouter doucement l’additif à support organique dans le circuit, faire fonctionner l’équipement pendant une durée spécifiée et contrôler comme ci-dessus pour rechercher toute indication fluorescente.

Les circuits de refroidissement et de climatisation peuvent nécessiter des additifs à support organique spécifiquement conçus, car les huiles utilisées dans ces circuits sont très différentes des lubrifiants et du carburéacteur. Sinon la procédure est exactement la même.

En résumé, utilisez toujours les traceurs homologués pour emploi dans un circuit spécifique. Même pour les circuits de climatisation, en fonction du gaz sous pression utilisé, les huiles de lubrification des compresseurs peuvent être différentes et nécessiter l’additif exact. Ne pensez pas qu’ un ‘‘additif est un additif, bon pour toutes sortes d’applications.’’

VIII.8 - Métallurgie

Les pièces de fonderie et de forge, de même que les produits laminés, étirés, extrudés, sont, le plus souvent, contrôlés par ressuage à l’aide d’un pénétrant fluorescent lavable à l’eau ou à post-émulsion Niveau 2 ou 3.

Sur les pièces moulées en bronze (alliage cuivre-étain) ou en alliage cuivre-étain-plomb dans lesquels le cuivre est le constituant principal, la structure de ces alliages rend parfois difficile l'interprétation des indications de défauts tels que : porosités, fissures et retassures.

C’est la raison pour laquelle les normes européennes excluent de leur champ d’application le contrôle par ressuage de ces alliages.

Pour améliorer l'état de surface tout en réduisant le bruit de fond, un léger sablage est commode, si celui-ci est homologué par les donneurs d’ordre/procédures, mais il peut refermer les défauts ou les colmater par fluage du métal. Un léger décapage chimique est alors souvent effectué après sablage pour ‘‘rouvrir’’ les défauts éventuels.

Une autre application du ressuage sur fonte ferromagnétique : après un contrôle par magnétoscopie par la technique par passage de courant à l’aide de touches (électrodes). En effet, au point de contact des touches sur la surface de la pièce, un étincelage (résultant d'un mauvais contact avec la surface ou si le passage du courant a été déclenché AVANT que les touches soient entrées au contact intime de la surface) peut générer une cratérisation.
De nombreuses procédures demandent d’effectuer un contrôle par ressuage de ces cratères en utilisant une gamme de ressuage coloré après un nettoyage soigné de la surface. Les cratères, s’ils ne sont pas éliminés, peuvent rapidement générer un faisceau de fissures.

VIII.9 - Remontées mécaniques

Bien que la magnétoscopie soit bien plus utilisée que le ressuage, celui-ci est employé pour :
• Les pièces moulées en acier.
• Les pièces moulées en alliages légers.
• Les pièces forgées en acier (barres, disques, couronnes, ébauches creuses et pièces de géométrie complexe).
• Les assemblages soudés.

VIII.10 - Médical

Les assemblages métalliques de prothèse sont généralement contrôlés avec des pénétrants à post-émulsion Niveau 4.

Les pénétrants fluorescents lavables à l’eau Niveau 2, utilisés sans révélateur, sont assez souvent employés sur les céramiques polies (telles que zircone).

IX – Autres domaines d’utilisation

D’autres développements en ressuage portent sur :
• Le ressuage à haute température.
• Le ressuage à basse température.
• Les pénétrants à support aqueux.

Nous allons décrire ci-dessous quelques-unes de leurs utilisations.

IX.1 - Ressuage à haute température

La plupart des normes et spécifications de ressuage imposent des températures maximales de l’ordre de 50°C lorsqu’on effectue le contrôle.

Cette limitation résulte du fait que le pénétrant peut subir des altérations irréversibles à plus hautes températures :
• Évaporation des ses constituants les plus volatils causant une augmentation de sa viscosité.
• Dégradation thermique de certains de ses constituants, tels que les colorants. Cela peut conduire également au dégagement de vapeurs nocives ou toxiques.
• Dessèchement du pénétrant sur la surface de la pièce rendant difficile l’élimination de l’excès de pénétrant en surface.
• Colmatage des défauts, ce qui peut empêcher tout contrôle ultérieur efficace par ressuage si un nouvel essai est requis ou nécessaire, par exemple pour une contre-expertise.
• Décoloration partielle ou complète des indications entraînant une sérieuse chute de sensibilité et un manque de fiabilité.

Vous pouvez trouver, ci-dessous, certaines bonnes raisons pour l’utilisation du ressuage à haute température.

- IX.1.1 - Soudage multipasse

Après soudage, la zone est chaude. Il est par ailleurs probable que la pièce elle-même a été préchauffée, par exemple. Si les produits de ressuage de la ‘‘gamme pour utilisation à température normale’’ sont utilisés pour le contrôle par ressuage de chaque passe, il est nécessaire d’attendre un certain temps pour que la pièce refroidisse. Imaginez le temps nécessaire pour le refroidissement, pour le contrôle, pour le préchauffage à 140°C ou même 177°C pour certains aciers, le gaspillage d’énergie. Imaginez toutes les contraintes de tension dues à plusieurs cycles chauffage/refroidissement.

Le soudage multipasse est utilisé dans le cas de l’assemblage soudé de tôles inox épaisses, par exemple, dans le nucléaire mais aussi dans la chimie.

- IX.1.2 - Maintenance

Le ressuage à haute température est également très utile lors des contrôles périodiques d’unités qui ne peuvent pas être refroidies ou pour lesquelles tout arrêt entraîne des risques du point de vue sécurité, ou de coûteuses pertes de production.

De nombreux exemples sont disponibles : les centrales nucléaires ou les centrales thermiques brûlant du charbon/gaz/pétrole, les usines chimiques et pétrochimiques, les chaudières industrielles avec leurs tuyauteries et leurs échangeurs de chaleur, les raffineries de pétrole, etc.

Des gammes de ressuage coloré à haute température permettent de contrôler avec une sensibilité et une fiabilité similaires aux ‘‘gammes pour utilisation à température normale’’.

Un tel système comprend :
• Un pénétrant coloré qui peut être appliqué au pinceau, au chiffon, par pulvérisation ou par arrosage.
• Un nettoyant pour l’élimination de l’excès de pénétrant en surface car l’eau ne peut pas être utilisée au dessus de 80°C.
• Un révélateur humide non aqueux.

Un autre avantage de ce procédé est le temps de pénétration très court. Plus la température de surface est élevée, plus la durée de pénétration est courte : elle peut varier entre 30 secondes (pour 180°C) et 3 minutes (à 140°C) approximativement.

La technique opératoire est la suivante :
1 - Nettoyage (si nécessaire).
2 - Contrôle de la température de la surface.
3 - Application du pénétrant.
4 - Élimination de l’excès de pénétrant.
5 - Application du révélateur.
6 - Examen.

La température de surface est mesurée avec un thermomètre numérique étalonné muni d’une sonde de surface ou d’un thermocouple. Certains produits de ressuage à haute température permettent d’effectuer des contrôles jusqu’à 200°C.

IX.2 - Ressuage à basse température

Pour effectuer le ressuage en hiver ou dans des pays où  la température est souvent en dessous de 10 à 15°C, il existe un pénétrant coloré spécifique qui peut être utilisé jusqu’à une température aussi basse que -30°C.

Une fois encore, l’eau n’est pas la bienvenue pour éliminer l’excès de pénétrant en surface ; c’est pourquoi un chiffon sec non pelucheux peut être utilisé pour éliminer la majeure partie de l’excès de pénétrant en surface. Cette opération est suivie d’un essuyage de la zone contrôlée avec un chiffon humecté d’un solvant très volatil tel que l’acétone par exemple.

Un révélateur humide non aqueux très volatil est utilisé dont le support est à base d’acétone ou même d’hexane (mélange d’isomères contenant moins de 5 % de n-hexane).

L’agent propulseur des générateurs d’aérosols est le plus souvent du GPL (gaz de pétrole liquéfié) ou du DME (diméthyléther), les deux étant des gaz liquéfiés. Lorsque les températures sont très basses, la pression dans un générateur d’aérosols propulsé par un gaz liquéfié peut sérieusement baisser, plus que dans les générateurs d’aérosols propulsés avec des gaz comprimés, tels que le dioxyde de carbone CO2. C’est pourquoi les générateurs d’aérosols doivent être conservés à une température minimale de +10°C, cela étant facile à réaliser en gardant les générateur d’aérosols sur soi, sous ses vêtements de travail par exemple.

IX.3 - Les pénétrants fluorescents à support aqueux

Les pénétrants ‘‘conventionnels’’ sont dotés d’un support organique constitué par des hydrocarbures à haut point d’ébullition.
Les pénétrants à support aqueux ont été conçus pour contrôler :
• L’étanchéité des circuits d’oxygène liquide.
• Les matériaux composites.
• Les céramiques polies.
• Les macromolécules de synthèse (matières plastiques).

- IX.3.1 – Étanchéité des circuits d’oxygène liquide

Les circuits d’oxygène liquide sont des équipements très importants des moteurs cryogéniques des fusées.

Des traces résiduelles de pénétrant à support pétrolier sont des substances qui, au contact de l’oxygène liquide, substance hautement comburante, peuvent provoquer des accidents. Il en est de même si un morceau de chiffon est malencontreusement oublié dans un circuit d’oxygène liquide.

De plus, si des pénétrant à support pétrolier sont utilisés pour contrôler des pièces prévues pour fonctionneront ultérieurement dans le vide, un dégazage lent d’hydrocarbures dans le vide peut se produire. En revanche, l’eau des pénétrants à base aqueuse s’évaporera rapidement.

- IX.3.2 - Matériaux composites

Certains matériaux composites peuvent être contrôlés par ressuage sous réserve que les produits de ressuage utilisés soient compatibles avec les matériaux composites.

Le ressuage peut être utilisé pour la détection de délaminages et autres défauts débouchants provoqués en cours de perçage et de fraisage ou par de déformation.

- IX.3.3 - Céramiques polies

Les pénétrant fluorescents à support aqueux sont parfois utilisés sans révélateur pour la détection de fissures et de porosités.

En alternative, un pénétrant fluorescent lavable à l’eau à support pétrolier Niveau 2 peut également être utilisé sans révélateur.

- IX.3.4 - Macromolécules de synthèse (matières plastiques)

Les pénétrants à support pétrolier peuvent dégrader, ramollir ou fissurer (apparition de craquelures, connues en anglais sous le terme de ‘‘crazing’’) le caoutchouc, les macromolécules de synthèse (matières plastiques) thermoplastiques ou thermodurcissables. C’est la raison principale pour laquelle des pénétrants fluorescents à support aqueux sont couramment utilisés sans révélateur pour détecter les fissures et les porosités.

Cependant, compte tenu de la très grande diversité des macromolécules de synthèse et de leur degré de polymérisation et de réticulation, et des nombreux additifs que les fabricants y ajoutent, il est toujours recommandé de faire des essais préliminaires de compatibilité. En effet, le pénétrant à support aqueux peut exercer une action néfaste sur le substrat. Il peut également colorer la pièce d’une manière irréversible, ce qui rend presqu’impossible le contrôle à cause du bruit de fond trop important. Cette coloration irréversible peut rendre les pièces inesthétiques et par conséquent invendables.

Les pénétrants à base aqueuse sont utilisés, par exemple, pour la détection des porosités sur les revêtements de polytétrafluoroéthylène (PTFE).

IX.4 – Électrodéposition et revêtements chimiques

Donnons quelques exemples parmi les plus significatifs.

- IX.4.1 - Dépôt de chrome dur

Le revêtement de chrome dur est appliqué sur un certain nombre de pièces en acier telles que les vérins hydrauliques, les trains d’atterrissage, etc. Un tel revêtement est contrôlé tant en fabrication qu’en maintenance.

La spécification américaine SAE- AMS 2440B ‘‘Inspection of Ground, Chromium Plated Steel Parts’’ a été conçue pour faciliter l’évaluation appropriée des défauts rencontrés sur les revêtements de chrome dur.

La fissuration sur les dépôts de chrome dur est appelé faïençage et est connu sous le terme anglais de ‘‘chicken wire’’, ce qui signifie : ‘‘grillage de basse-cour’’.

Ce type de défaut est rencontré, par exemple, sur les pistons d'amortisseur de trains d'atterrissage d’avions dont la surface externe est revêtue de chrome dur.

La fissuration peut avoir plusieurs origines :
• Fissures dans le substrat en acier.
• Paramètres du processus opératoire de l’électrodéposition.
• Conditions de rectification de la couche de chrome dur (une force appliquée trop importante, un échauffement excessif générant des contraintes thermiques élevées).
• Contamination du bain de chromage (par de l’huile par exemple).

En conséquence, le substrat métallique doit être contrôlé avant l’électrodéposition. Si l’acier est ferromagnétique, ce contrôle s’effectue par magnétoscopie. Après électrodéposition, si l’épaisseur du revêtement est égale ou supérieure à 75 µm, il sera impossible de détecter avec fiabilité des fissures dans le substrat par magnétoscopie.

La détection du faïençage sur dépôt de chrome dur s’effectue à l’aide d’un pénétrant fluorescent lavable à l’eau Niveau 2. Néanmoins, un pénétrant fluorescent à post-émulsion Niveau 4 est nécessaire pour détecter les fissures les plus fines. L’émulsifiant hydrophile doit être dilué, à 1 %, ou même à 0,5 % dans l’eau, pour éviter tout risque d’enlever la moindre quantité de pénétrant de la discontinuité.

- IX.4.2 - Nickel chimique

La porosité sur revêtements de nickel chimique peut être détectée à l’aide d’un pénétrant fluorescent à support aqueux. Il peut être utilisé sans révélateur.

- IX.5 - Outils de coupe

Les outils de coupe à pointe en carbure métallique sont contrôlés par ressuage fluorescent. Des pénétrants lavables à l’eau Niveau 2, ou mieux, Niveau 3 peuvent être utilisés avec ou sans révélateur. Des pénétrants fluorescents à post-émulsion Niveau 4 sont même utilisés. Des essais préliminaires permettent d’écrire la procédure exacte.

- IX.6 - Rectification

Les criques de rectification sont suffisamment fines pour ne pas être facilement détectables par ressuage coloré.

La détection des criques de rectification nécessite au moins un pénétrant fluorescent lavable à l’eau Niveau 2 utilisé en conjonction avec un révélateur sec ou un révélateur humide non aqueux.

- IX.7 - Traitements thermiques

Les traitements thermiques sont susceptibles de créer des concentrations de contraintes de tension qui peuvent induire des micro-amorces de rupture : les tapures de trempe.

La détection de ces criques nécessite au moins un pénétrant fluorescent lavable à l’eau Niveau 2 ou même un pénétrant fluorescent à post-émulsion de sensibilité Niveau 4 utilisé en conjonction avec un révélateur sec.

- IX.8 - Industries alimentaires

Il peut sembler impossible d’utiliser le ressuage dans les industries alimentaires : des produits chimiques en contact avec des denrées alimentaires !!! En fait, les produits de ressuage n’entrent pas en contact intime avec les denrées alimentaires, mais ils sont largement utilisés.
Par exemple, dans les usines de fabrication de la crème et des yoghourts à partir du lait, de très grands échangeurs de chaleur, comportant des dizaines ou des centaines de tôles inox très minces, sont utilisés pour chauffer le lait. Sur l’une des faces, il y a le lait, sur l’autre face, la vapeur d’eau qui apporte la chaleur au système. En aucun cas, la vapeur d’eau et le lait ne doivent entrer en contact. Cela peut arriver si une fuite existe dans une, ou plusieurs, tôles. Le contrôle d’étanchéité périodique est obligatoire, en utilisant soit des produits colorés, soit un système fluorescent, bien souvent alors sans révélateur.
C’est seulement un exemple dans les industries alimentaires... mais probablement celui qui utilise le plus de produits de ressuage… et de main-d’œuvre. Nous connaissons un fournisseur important de produits de ressuage pour qui, il y a quelques années, 10 % du chiffre d’affaire provenaient de ces échangeurs de chaleur !

IX.9 - Champs pétrolifères

Le ressuage est l’une des méthodes majeures de CND utilisées dans l’exploration du pétrole et du gaz ou les puits de production dans le monde entier. Comme toujours, sa facilité, son coût bas, sa disponibilité (pas de batteries rechargeables qui tombent en panne, pas de capteur perdu ou cassé, etc.) sont les raisons, entre autres, pour lesquelles tant de générateurs d’aérosols sont utilisés chaque jour sur les puits de pétrole en Mer du Nord… et ailleurs.

IX.10 - Travaux généraux des métaux

Le ressuage est utilisés dans les camions techniques qui sont sur les circuits de Formule 1, sur les porte-avions, dans tant d’ateliers de réparation de machines agricoles, pour le contrôle des cylindre de laminoirs, les moteurs de camions, etc. qu’il est impossible de citer toutes les applications.

X - Quelques applications insolites

Il y a parfois des applications inattendues des produits de ressuage. Nous sommes heureux de vous donner quelques exemples.

X.1 - Détection d’empreintes digitales

La Gendarmerie Royale du Canada pulvérise un pénétrant fluorescent lavable à l’eau Niveau 2 sur les zones où des empreintes digitales auraient pu être laissées par les personnes que l’on recherche. Ainsi, l’enduit lipo-acide de l’épiderme laisse des marques sur le verre et autres surfaces sur lesquelles se fixe le pénétrant. Ce procédé vient en complément au procédé à l’ester cyanoacrylate (procédé souvent montré dans les séries comme ‘‘Les Experts’’. La pièce est mise dans une enceinte fermée, on chauffe de la colle cyanoacrylate, dont les vapeurs se déposent sur les ‘‘replis’’ laissés par les doigts sur les surfaces).

X.2 - Mesurage au laser

Les révélateurs humides non aqueux conditionnés en générateurs d’aérosols conviennent à cette application décrite au paragraphe suivant sous réserve que les agents capillaires ne rayent pas la surface lorsque la couche de révélateur est éliminée au pinceau après emploi.

Il est appliqué sur les pièces avant détermination de la géométrie et/ou mesurage par numérisation par balayage au laser. Il évite la réflexion gênante du rayon laser sur les surfaces réfléchissantes (en alliages d’aluminium, entre autres). Ce revêtement assure une réflexion de diffusion uniforme quelle que soit la nature et la couleur de la surface, mais il reproduit fidèlement tous les contours de la zone.

Pour l’étalonnage des appareils destinés à aller dans l’espace, notez l’application de façon uniforme de certains révélateurs humides non aqueux en couche très fine pour aider à uniformiser la réponse thermique d’une surface.

X.3 - Test d’impact ou essai de choc

Le test d’impact ou essai de choc, qui est appelé ‘‘crash test’’ en anglais, est un contrôle destructif utilisé par les constructeurs automobiles dans lequel un mannequin est revêtu de révélateur humide non aqueux. Lorsque se produit un choc frontal ou latéral, il est possible de repérer les zones d’impacts.

XI - Limites du champ d'applications industrielles du ressuage

Comme toute méthode de contrôle non destructif, le ressuage a ses limitations d’applications qui feront l’objet d’un prochain article.


Avertissement a nos lecteurs

Les informations mentionnées ci-dessus sont basées sur l’état de nos connaissances actuelles et le fruit de notre longue expérience. Cependant, l’attention du lecteur est attirée sur le fait que ces informations ne sont fournies qu’à titre indicatif et qu’elles ne constituent, en aucun cas, une spécification/recommandation : notre responsabilité ne peut en aucune manière être engagée.


Références

• ISO 3452-2:2006 Essais non destructifs -- Examen par ressuage -- Partie 2 : Essai des produits de ressuage, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2006.

• SAE-AMS 2644E Inspection Material, Penetrant, Octobre 2006, disponible auprès de Society of Automotive Engineers (SAE), 400 Commonwealth Drive, Warrendale, Pennsylvanie 15096, États-Unis.

• ISO 12706:2009 Essais non destructifs - Contrôle par ressuage – Vocabulaire, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2009.

• RCC-M Règles de Conception et de Construction des Matériels Mécaniques des Îlots Nucléaires REP, 1er Addendum (décembre 2008), 2e Addendum (décembre 2009), AFCEN, 1 Place Jean Miller, 92084 La Défense cedex, France.

D.5713/DJX/RB DJX 90 0295 Indice 1, Procédure de détermination des teneurs en halogènes et en soufre des produits et matériaux utilisables en centrales – PMUC, EDF, Groupe des Laboratoires (GDL, Service Contrôles Physico-Chimiques (SCPC), 21 Allée Privé Carrefour Pleyel, F-93206 Saint-Denis cedex, France, 23 septembre 1994.

• ASME ASME's Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), West Caldwell, New Jersey, 2010 Edition.

• SAE- AMS 2440B Inspection of Ground, Chromium Plated Steel Parts, juillet 2007 disponible auprès de Society of Automotive Engineers (SAE), 400 Commonwealth Drive, Warrendale, Pennsylvanie 15096, États-Unis.

• SAE AMS-S-4383 C Sealing Compound, Topcoat, Fuel Tank, Buna-N Type, juillet 1999, disponible auprès de Society of Automotive Engineers (SAE), 400 Commonwealth Drive, Warrendale, Pennsylvanie 15096, États-Unis.

Mis à jour ( Mardi, 17 Avril 2012 18:19 )