Comprendre les essais non destructifs (END)

1. Définition : Qu’est-ce que le contrôle non destructif ?

Contrôles non destructifs (CND), également appelé examen non destructif (END) ou inspection non destructive (IND), désigne un ensemble très large de techniques d'analyse utilisées en sciences et dans l'industrie pour évaluer les propriétés d'un matériau, d'un composant ou d'un système sans l'endommager. Le terme « non destructif » signifie que l'élément testé peut encore être utilisé après l'inspection.

Dans le contexte de la maintenance industrielle, le CND désigne la famille des technologies de surveillance de l'état qui permettent d’évaluer l’état de santé des machines de « l’extérieur », pendant leur fonctionnement ou lors d’un bref arrêt, sans qu’il soit nécessaire de les démonter.

Analyse des vibrations est une méthode CND importante et puissante.

2. L'objectif du CND en maintenance

L'objectif principal de l'utilisation des CND dans un programme de maintenance et de fiabilité est de détecter et de caractériser les défauts, les anomalies et la dégradation des machines et des structures le plus tôt possible. Cela permet de planifier et d'exécuter la maintenance de manière proactive, d'éviter les pannes catastrophiques et de minimiser les temps d'arrêt. Les CND sont la science fondamentale qui sous-tend ces travaux. Maintenance conditionnelle (CBM).

3. Méthodes courantes de CND dans la maintenance des installations

Bien qu'il existe des dizaines de méthodes de CND, un groupe essentiel est couramment utilisé pour évaluer l'état des installations. Ces méthodes sont souvent appelées technologies de surveillance de l'état :

• Analyse des vibrations: Il s'agit de mesurer et d'analyser les signatures vibratoires des machines tournantes pour détecter les défauts mécaniques tels que le déséquilibre, le désalignement, les défauts de roulement et les problèmes d'engrenage.
• Analyse d'huile (tribologie): L'analyse de l'huile lubrifiante permet de déterminer l'état de santé de l'huile et de la machine en identifiant les particules d'usure, les contaminants et les changements chimiques.
• Thermographie (analyse infrarouge): Utilisation de caméras thermiques pour détecter les anomalies de température indiquant des défauts électriques, des problèmes de lubrification et d’autres problèmes.
• Analyse par ultrasons: Détection de sons à haute fréquence pour trouver des fuites d'air comprimé, des défauts électriques et des problèmes de lubrification.
• Analyse du circuit moteur (MCA) : Une méthode de test électrique utilisée pour évaluer l'état des enroulements et de l'isolation d'un moteur.

4. CND pour la détection des défauts dans les matériaux

Au-delà de la surveillance de l'état des machines actives, les CND comprennent également un ensemble de techniques axées sur la recherche de défauts physiques dans les composants statiques, les soudures et les matériaux :

• Tests visuels (VT) : La méthode CND la plus basique, impliquant l'inspection visuelle d'un composant, parfois aidée par des endoscopes ou des loupes.
• Contrôle par ressuage (PT) : Méthode peu coûteuse permettant de localiser les défauts de surface dans les matériaux non poreux. Un colorant fluorescent est appliqué à la surface et s'infiltre dans les fissures, qui sont ensuite révélées sous une lampe UV.
• Test de particules magnétiques (MT) : Utilisé pour détecter les défauts superficiels et proches de la surface des matériaux ferromagnétiques. La pièce est magnétisée et de fines particules de fer sont appliquées. Ces particules sont attirées par le champ de fuite de flux magnétique qui se forme au niveau de toute fissure ou défaut.
• Test radiographique (RT) : Utilise les rayons X ou gamma pour observer l'intérieur d'un matériau. Le rayonnement traverse l'objet et est capté sur film ou par un détecteur numérique. Les vides, fissures ou variations de densité du matériau apparaissent sur l'image, comme sur une radiographie médicale.
• Contrôle par ultrasons (UT) : Cette technique consiste à envoyer des ondes sonores à haute fréquence dans un matériau à l'aide d'une sonde. Le son se réfléchit sur des éléments internes, comme la paroi arrière de l'objet ou un défaut. En analysant le temps de retour des échos, un inspecteur peut mesurer l'épaisseur de la paroi et détecter, localiser et dimensionner les défauts internes.

Toutes ces méthodes CND partagent un objectif commun : fournir des informations critiques sur l’état et l’intégrité d’un actif sans l’endommager, permettant ainsi de prendre des décisions éclairées concernant la maintenance, la réparation et le remplacement.

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