Contrôle par émission Acoustique

Principe
L’Emission Acoustique (EA) résulte d’une libération d’énergie sous forme d’ondes élastiques transitoires au sein d’un matériau comportant une dégradation active ou se propageant sous l'effet d'une sollicitation externe judicieusement choisie. Différents phénomènes physiques peuvent être générateurs d’EA :
propagation de fissures
déformation plastique
relaxation de contraintes dans les soudures
corrosion
frottements
fuites (de liquides ou de gaz)

Le principe de mesure de l’émission acoustique réside dans la détection des ondes ultrasonores générées par l’activité de la structure. La détection est généralement réalisée par des capteurs de type piézo-électrique placés au contact de celle-ci. L’acquisition et le traitement des données enregistrées sont alors réalisés par le système proprement dit.

Domaine d’application
La principale application industrielle de l’émission acoustique est le contrôle des équipements métalliques sous pression et des réservoirs de stockage. Ces équipements sont, en général, des structures de taille importante pour lesquelles un suivi périodique est réglementé. L’émission acoustique est aussi appliquée sur les matériaux composites.

En effet, la requalification périodique ou la réception pour les équipements neufs, comporte une épreuve hydraulique souvent problématique (arrêt de production et maintenance, corrosion et surcharge pendant l’épreuve,…). Cette épreuve hydraulique peut être remplacée, dans certains cas, par d’autres types d’essais tels qu’une épreuve pneumatique couplée à des mesures complémentaires.

Le contrôle par émission acoustique est particulièrement adapté pour satisfaire à ces exigences réglementaires.

Le contrôle peut être réalisé aussi bien durant une épreuve hydraulique que pneumatique.

On peut aussi contrôler des structures munies d’un revêtement (calorifuge par exemple) ou des structures enterrées. Les capteurs EA classiques supportent des températures de l’ordre de 100°C. Si nécessaire l’utilisation de capteurs haute température permet de contrôler des structures jusqu’à quelques centaines de degrés.

Les principaux secteurs d'applications sont :
le suivi d’épreuves hydrauliques ou pneumatiques d’équipements sous pression (sphères de stockage, réservoirs, réacteurs chimiques, tuyauteries, condenseurs, échangeurs (calandre, boite à eau), autoclaves, colonnes (crackers), réacteur à paroi froide ...
le contrôle des bacs de stockage: la maintenance des fonds de bac de stockage est une opération longue et coûteuse. Elle nécessite une vidange complète, un nettoyage et un examen du fond (la surface à contrôler peut varier d’environ 100m2 à plus de 2.000m2 suivant le diamètre du bac). L’émission acoustique présente l’avantage d’évaluer l’état des fonds de bac sans aucune préparation préalable. Seule une interruption de service de 24 à 48 heures est nécessaire. Ce contrôle a pour objet principal d’évaluer la présence de fuites et de corrosion active au niveau du fond de bac (durée d’écoute acoustique de 1 à 3 heures). Cette opération peut être réalisée avant les interventions de maintenance et permet d’évaluer les réparations à prévoir (dimensions et emplacement des tôles de fond à remplacer). - contrôle des citernes de gaz GPL chez les particuliers

Avantages
Évaluation globale de l’état d’un appareil lors d’essais de pressurisation
Suivi de l’évolution des sources d’émission acoustique sans interrompre l’exploitation de l’équipement concerné
localisation des sources d’émission acoustique générées par des défauts de la structure
L’utilisation de I’émission acoustique lors du suivi des épreuves sur équipements sous pression présente les avantages évidents que sont :
• Le suivi en temps réel de l’évolution des indications, d’où une amélioration de la sécurité des installations et des personnels
• L’évaluation de l’intégrité globale d’une structure
• Le temps de réalisation
• La possibilité de surveiller une structure, sans arrêt de process ou vidangeage, ni démontage ou qui est inaccessible à des contrôles non destructifs conventionnels.