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Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 1 CONTRÔLES NON DESTRUCTIFS Objec

Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 1 CONTRÔLES NON DESTRUCTIFS Objectifs du cours : Les contrôles non destructifs permettent, en respectant l'intégrité des objets : • L’examen direct des pièces et la détection des défauts internes, • Le suivi de l'évolution en service des défauts détectés. La mise en œuvre d'un contrôle non destructif demande la connaissance : • Des possibilités et limites des procédés utilisables, • De l'histoire de la pièce (forme et mode de fabrication), • Des défauts recherchés (nature, position, dimensions,...) • Des propriétés physiques du matériau contrôlé. Le but de ce cours est : • De donner les principes communs à tous les procédés, • De dresser un panorama des principaux contrôles non destructifs. Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 2 SOMMAIRE Contrôles non destructifs ………………………………………………………..... Principe du contrôle ………………………………………………………..... Principaux contrôles non destructifs ……………………………………....... Mise en œuvre des contrôles non destructifs ………………………………... Contrôles visuels ………………………………………………………………. …. Principe du contrôle …………………………………………………………. Mise en œuvre du contrôle ………………………………………………. … Contrôles d’étanchéité ……………………………………………………………. Principe du contrôle ………………………………………………………… Mise en œuvre du contrôle ………………………………………………….. Contrôle par ressuage …………………………………………………………….. Principe du contrôle ………………………………………………………..... Méthode de contrôle ……………………………………………………….... Procédure de contrôle ……………………………………………………...... Contrôle par magnétoscopie …………………………………………………….... Rappels sur le magnétisme ………………………………………………….. Principe du contrôle …………………………………………………………. Méthode contrôle ……………………………………………………………. Procédure de contrôle ……………………………………………………….. Contrôle par rayons ionisants ……………………………………………………. Lois de propagation des rayons ionisants ………………………………….... Principe du contrôle ………………………………………………………..... Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 3 Obtention des rayons X et γ ............................................................................. Méthode contrôle ………………………………………………………….. .. Procédure de contrôle ……………………………………………………….. Développement du procédé …………………………………………………. Contrôle par ultrasons ……………………………………………………………. Lois de propagation des ultrasons …………………………………………... Principe du contrôle …………………………………………………………. Appareillage utilisé ………………………………………………………….. Méthode contrôle ……………………………………………………………. Procédure de contrôle ……………………………………………………….. Développement du procédé …………………………………………………. Contrôle par thermographie ……………………………………………………... Principe de la thermographie ………………………………………………... Rappel de quelques lois sur le rayonnement IR ………………………….. ... Les détecteurs de rayonnement ……………………………………………... Contrôle par émission acoustique ………………………………………………... Principe du contrôle ………………………………………………………..... Mise en œuvre ………………………………………………………….. ;…. Localisation de la source d'émission ………………………………………... Lexique……………………………………………………………………………. . Bibliographie ………………………………………………………………………. Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 4 1 CONTROLES NON DESTRUCTIFS Les contrôles non destructifs permettent, en respectant l'intégrité des objets : • L’examen direct des pièces et la détection des défauts internes, • Le suivi de l'évolution en service des défauts détectés. La mise en œuvre d'un contrôle non destructif demande la connaissance : • Des possibilités et limites des procédés utilisables, • De l'histoire de la pièce (forme et mode de fabrication), • Des défauts recherchés (nature, position, dimensions,...), • Des propriétés physiques du matériau contrôlé. Ces connaissances permettent de choisir : • La méthode de contrôle la mieux adaptée, • La procédure permettant : • D’observer les défauts recherchés avec le maximum de chances de détection, • De quantifier de façon la plus fidèle ces défauts. 1.1 Principe du contrôle Le but principal d'un contrôle non destructif est de déterminer la qualité ou l'état de la soudure, avec l'intention de l'accepter ou de la rejeter en fonction de normes ou cahiers des charges. Les principaux défauts que les contrôles non destructifs doivent déceler appartiennent à l'une des classes suivantes : • Défauts d'étanchéité, • Défauts de continuité (fissures, soufflures,...), • Défauts de résistance mécanique. Dans tout contrôle non destructif, on peut détecter les cinq étapes suivantes : • La mise en œuvre d'un processus physique, • L’altération de ce processus par le défaut, • La révélation de cette variation par un détecteur approprié, Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 5 • La conversion de cette variation en une forme adaptée au traitement de l'information, L'interprétation de l'information obtenue. Un contrôle non destructif comprend donc (figure 1) : • Un émetteur de flux, • Un récepteur ou détecteur. FIGURE 1 : Contrôle non destructif. Dans certains cas, émetteur et détecteur sont inclus dans le même dispositif. Le tableau 1 montre l'adaptation de ce principe aux principaux contrôles non destructifs. Principe des contrôles non destructifs TABLEAU 1 Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 6 1.2 Principaux contrôles non destructifs Les contrôles non destructifs peuvent se classer en trois catégories : • Les méthodes dites de surface pour lesquelles l'anomalie est localisée, soit en surface, soit dans une zone proche de la surface (Examen visuel, le ressuage, la magnétoscopie, les courants induits), • Les méthodes dites volumiques pour lesquelles l'anomalie est localisée dans le volume de la pièce (Ultrasons, rayonnements ionisants), • Les méthodes complémentaires (Etanchéité, thermographie, émission acoustique). Nous donnons ci-dessous le principe des principaux contrôles non destructifs. Ressuage Le ressuage comprend trois étapes : • Après un nettoyage soigné, la pièce est soumise à l'action d'un pénétrant qui diffuse dans le défaut. • On procède au rinçage de l'excès du pénétrant à la surface de la pièce. • Le pénétrant contenu dans le défaut diffuse sur le révélateur appliqué à la surface de la pièce. On observe la tache résultante sous un éclairage adapté. Magnétoscopie Le principe de la magnétoscopie est le suivant : • La pièce est aimantée partiellement ou totalement. Les particules magnétiques contenues dans le révélateur s'accumulent au droit du défaut par suite de la perturbation locale des lignes d'induction. Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 7 • On observe le spectre résultant sous un éclairage adapté. Courants induits Le principe du contrôle par courants induits est le suivant : • Des courants en opposition de phase sont induits dans deux sections voisines du produit à contrôler. En l'absence de défaut, en regard des bobines d'excitation le système est en équilibre. • La présence d'un défaut en regard d'une des bobines modifie la répartition des courants induits et provoque un déséquilibre du système. • On observe sur l'écran de visualisation une signature caractéristique du signal déséquilibré. Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 8 Contrôle par ultrasons Le contrôle par ultrasons comprend trois étapes : • La vibration mécanique engendrée par le palpeur émetteur se propage dans la pièce en se réfléchissant sur les faces. Une partie du faisceau est interceptée par le défaut et renvoyée vers le palpeur récepteur (Eventuellement le même que l'émetteur) qui convertit la vibration en signal électrique. • On observe sur l'écran de visualisation un écho caractéristique apparaissant à une distance donnée sur la base de temps. Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 9 • Rayonnements ionisants Le contrôle par rayonnements ionisants est le suivant : • La pièce est soumise à l'action d'une source de rayonnement. Le rayonnement sortant de la pièce est fonction de l'épaisseur traversée. Au droit d'un défaut l'intensité transmise sera plus élevée ou plus faible. • Une image se forme sur le film après exposition pendant un temps donné fonction du matériau, de l'épaisseur et de la puissance de la source, de la qualité du rayonnement. • Le film est développé et interprété sous un éclairage adapté. Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 10 Thermographie La thermographie est basée sur le principe suivant : • La structure est soumise à un flux thermique qui la traverse. Une interruption dans la propagation de la chaleur (par un défaut, par exemple) engendre un écart de température sur la surface opposée. • Une caméra infrarouge décèle l'anomalie au sein de l'image thermique de la surface. Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 11 Contrôle acoustique Le principe est le suivant : • Sous l'action d'une contrainte mécanique, un début de fissuration (ou un déplacement) s'organise dans la pièce. • La fissure se comporte comme une source d'émission sonore détectée par un capteur judicieusement placé. 1.3 Mise en œuvre des contrôles non destructifs La mise en ouvre correcte de contrôles non destructifs comporte trois volets : Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 12 • La qualification des opérateurs, • Le choix des équipements, • La définition des modes opératoires. Qualification des opérateurs Les contrôles non destructifs doivent être mis en œuvre par des opérateurs ayant la formation, l'habileté, l'expérience et l'aptitude physique nécessaires pour ce type de contrôle. Pour cela, les opérateurs doivent être certifiés par un organisme habilité et indépendant qui définit le niveau de qualification (3 niveaux). La qualification du personnel est définie par la norme NF EN 473. Choix des équipements Le matériel utilisé pour les contrôles non destructifs doit être conforme aux normes en vigueur. Les opérateurs doivent contrôler leur bon état et leur étalonnage. Définition des modes opératoires Le mode opératoire de contrôle doit préciser : • Le cadre du contrôle • Domaine d'application • Conditions préalable au contrôle (préparation des surfaces,...) • Personnel chargé du contrôle • La préparation du contrôle • Choix et vérification des matériels et produits • Définition des paramètres de réglage ou des conditions d'étalonnage • Réglage en vue de la détection d'un type de défaut • L'exécution du contrôle • Plan de sondage • Méthode de caractérisation des défauts • Les critères d'acceptation • Le compte rendu du contrôle Le tableau 2 donne un récapitulatif des intérêts des principaux contrôles non destructifs. Contrôles Non destructifs RACHID BOURAS-UMMTO 13 Intérêts des contrôles non destructifs TABLEAU 2 2 CONTRÔLES VISUELS Le premier contrôle des soudures est visuel pendant et après l'exécution de chaque cordon. En général, c'est le soudeur lui-même qui l'effectue. Le but de uploads/s1/ cours-de-cnd.pdf