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Détecter des microfuites

Ph. D.

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DESTINÉE À TOUS LES SECTEURS nécessitant une étanchéité parfaite, cette méthode met en évidence des fuites de 10-7 ml par minute en milieu extrême.

Point commun entre un réacteur de centrale nucléaire et un moteur spatial à propulsion liquide ? Des exigences extrêmes en matière d'étanchéité, d'où la nécessité de disposer d'outils précis afin de prévoir, détecter et caractériser toute fuite potentielle.

Ces besoins sont d'autant plus difficiles à assouvir que « nous utilisons des fluides atypiques, comme l'oxygène ou l'hydrogène liquide, sur des plages de température étendues pouvant aller de 20 à 800 kelvin et dans des domaines de pression hors du commun, supérieures à 150 bars », révèle Luca Boccatello, ingénieur construction au Cnes. Or, les méthodes de contrôle et de mesure classiques, fondées sur des tests de fuites effectués à l'aide de gaz, « posent des problèmes physiques en termes d'extrapolation directe aux liquides », souligne Didier Lasseux, chargé de recherche au CNRS. Elles réclament, de plus, un personnel qualifié et des temps de préparation importants.

Valider les outils théoriques

D'où l'intérêt de cette méthode ultraprécise mise au point dans le cadre du groupe de travail Étanchéité statique en milieux extrêmes, associant le CNRS et différents partenaires : Cnes, EDF et Snecma.

La technique consiste à faire passer un liquide sous pression dans le système à étudier qui est, lui-même, plongé dans un autre liquide. Il suffit ensuite d'analyser le mélange résultant en procédant, par exemple, à une chromatographie en phase gazeuse, afin d'évaluer la proportion de chaque constituant et déterminer le débit d'une fuite.

« Nous pouvons mettre en évidence des écoulements de 10-7 millilitre par minute », affirme Didier Lasseux. Pour Yannick Delaunay, responsable de l'équipe étanchéité au département R&D d'EDF, « cette solution est aussi un moyen pour valider les outils théoriques et numériques de prédiction ». Didier Lasseux note également son intérêt pour déterminer les paramètres pertinents (nature des matériaux, niveau de serrage, type d'usinage...) sur lesquels il est possible d'intervenir afin d'améliorer la fonction étanchéité.

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