Comprendre la thermographie (analyse infrarouge)

1. Définition : Qu'est-ce que la thermographie ?

ThermographieL'analyse infrarouge (IR) est une technologie de contrôle non destructif et sans contact qui détecte et visualise l'énergie thermique (chaleur) émise par un objet. Elle utilise une caméra infrarouge spécialisée pour capturer cette énergie et la convertir en une image visuelle, appelée thermogramme. Sur cette image, les différentes couleurs représentent les différentes températures, permettant à un thermographe expérimenté d'identifier instantanément les points chauds ou froids invisibles à l'œil nu.

Dans un contexte de maintenance et de fiabilité, la thermographie permet de détecter les anomalies de température, souvent le premier signe d'un problème en développement. C'est une technologie clé dans un Maintenance conditionnelle (CBM) programme et est très complémentaire à analyse des vibrations et analyse d'huile.

2. Comment ça marche ?

Tous les objets dont la température est supérieure au zéro absolu émettent de l'énergie thermique dans le spectre infrarouge. Une caméra infrarouge est équipée d'un détecteur spécial sensible à ce rayonnement. La caméra focalise l'énergie infrarouge sur le détecteur, ce qui crée alors un diagramme de température détaillé appelé thermogramme.

Il est important de comprendre qu'un thermogramme est une cartographie de l'énergie thermique émise, et non une mesure directe de la température. Pour obtenir une mesure précise de la température, le thermographe doit tenir compte de deux propriétés clés de la surface mesurée :

• Émissivité : Mesure de l'efficacité d'une surface à émettre de l'énergie thermique. Une surface noire et mate présente une émissivité élevée (proche de 1,0), tandis qu'une surface brillante et réfléchissante présente une faible émissivité (proche de 0,0).
• Réflectivité : Une surface brillante émettra non seulement sa propre chaleur, mais réfléchira également la chaleur des objets environnants (y compris le corps du thermographe).

Un thermographe qualifié sait comment régler l'émissivité de la caméra et comment se positionner pour éviter les reflets afin de garantir des données précises et significatives.

3. Applications dans la maintenance des machines et des installations

La thermographie est une technologie polyvalente avec une large gamme d’applications :

a) Systèmes électriques

Il s'agit de l'une des applications les plus courantes et les plus précieuses. La surchauffe est presque toujours le premier signe d'un problème dans un composant électrique.

• Trouver des connexions lâches : Une connexion desserrée ou corrodée dans un centre de commande de moteurs (MCC), un tableau électrique ou un appareillage de commutation aura une résistance plus élevée, ce qui entraînera un échauffement sous charge. Cela se manifeste par un point chaud distinct sur le thermogramme.
• Détection des circuits surchargés : Un disjoncteur ou un câble surchargé paraîtra plus chaud que des composants similaires correctement chargés.
• Identification des charges déséquilibrées : Dans un système triphasé, une différence de température significative entre les phases peut indiquer une charge déséquilibrée.

b) Systèmes mécaniques

• Roulements : Une surchauffe du roulement peut être le signe d'une lubrification insuffisante ou excessive, ou d'une usure avancée. La thermographie permet souvent de confirmer une suspicion de défaut du roulement, détectée lors d'une analyse vibratoire.
• Accouplements : Les accouplements mal alignés peuvent générer une chaleur importante en raison de la friction et des contraintes.
• Boîtes de vitesses et pompes : Des températures anormales peuvent indiquer des niveaux d’huile incorrects, des frottements internes ou des blocages de débit.
• Courroies et poulies : Des courroies mal alignées ou une tension incorrecte peuvent provoquer un échauffement des poulies.

c) Autres applications

• Systèmes à vapeur : Détection des purgeurs de vapeur défectueux qui soufflent et gaspillent de l'énergie.
• Réfractaire/Isolation : Trouver les zones où le revêtement réfractaire d'un four ou l'isolation d'un tuyau est défaillant.
• Niveaux des réservoirs : Le niveau de liquide dans un grand réservoir peut souvent être « vu » en raison des différences de température entre le liquide et l’espace de vapeur au-dessus.

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