L`utilisation de l`émission acoustique (André VIAUD)
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L`utilisation de l`émission acoustique (André VIAUD)
Le contrôle par émission acoustique INTERET POUR LA REQUALIFICATION DES EQUIPEMENTS SOUS PRESSION Journée du 15 mars 2007 1 SOMMAIRE 1. L’émission Acoustique (EA) : possibilités et limites 2. Contexte réglementaire de la requalification 3. Requalification avec EA : dispense d’épreuve 4. Requalification avec EA : dispense de vérification intérieure 5. Dossier DRIRE 6. Opérations de requalification 7. Conclusions Journée du 15 mars 2007 2 EA: Possibilités et limites DEFINITION Phénomène de libération d'énergie sous forme d'ondes élastiques transitoires résultant des microdéplacements locaux internes au sein d'un matériau, se produisant généralement lorsque ce matériau est soumis à sollicitation. (EN 1330-9:2000 et NF A 09-350) source d'EA sollicitation Journée du 15 mars 2007 3 EA: Possibilités et limites PRINCIPE DE DETECTION Préamplificateur Capteur EA Signal Onde sphérique Evénement EA Charge appliquée Journée du 15 mars 2007 4 Instrumentation d’un ESP 5 2 (3) 11 17 8 (9) 14 (15) 20 (21) 22 23 4 (6) 10 (12) 1 Manomètre + enregistreur 7 Vallen sy st eme AMS 3 16 (18) 13 19 Préamplificateurs + câbles (jusqu'à 200m) Système de pressurisation Système EA VALLEN AMSY-5 Journée du 15 mars 2007 5 EA: Possibilités et limites CHAÎNE DE MESURE Préamplificateur-capteur Système d’acquisition Journée du 15 mars 2007 6 EA: Possibilités et limites EXEMPLE SUR UNE SPHERE DE STOCKAGE Journée du 15 mars 2007 Requalification périodique d’une sphère de stockage 7 EA: Possibilités et limites MECANISMES GENERATEURS DE L’EA • Fissuration • Inclusions, porosités, soufflures • Rupture trans/intergranulaire • Transformations de phase • Corrosion, érosion • Rupture de fibre, délamination, déformation de la matrice (composites) • Turbulences, cavitation, ébullition (fluides) • Fuites Journée du 15 mars 2007 8 EA: Possibilités et limites CONDITIONS DE DETECTION DE L’EA 1. La méthode détecte les indications qui évoluent sous une contrainte (statique et/ou dynamique) 1. L’appareil à contrôler doit donc être « stimulé » pendant l’essai • La sollicitation peut être provoquée par différents phénomènes auxquels l’appareil peut être soumis : contraintes de pression, thermiques, centrifuges, etc. • La sollicitation doit être maîtrisée pour pouvoir la relier à « l’activité acoustique » Journée du 15 mars 2007 9 EA: Possibilités et limites AVANTAGES DE LA METHODE • Contrôle global d’un récipient • Détection des indications évolutives (les + dangereuses) • Localisation de ces indications • Mise en œuvre en service avec fluide du process • Diagnostic du comportement de la structure • Fourniture d’une signature : graphes et cartographie Journée du 15 mars 2007 10 EA: Possibilités et limites LIMITES DE LA METHODE • Les indications qui n’évoluent pas sous l’effet de la sollicitation appliquée ne sont pas détectées • La nature des indications doit être confirmée par CND • L’effet mémoire limite la possibilité de procéder à des essais successifs rapprochés • La mise en œuvre peut parfois s’avérer contraignante • Sensibilité aux bruits du processus Journée du 15 mars 2007 11 Contexte réglementaire L’ARRETE DU 15 MARS 2000 MODIFIE Article 23 §.2 La requalification périodique d'un équipement sous pression comprend les opérations suivantes : - l'inspection de l'équipement - l'épreuve hydraulique - la vérification des accessoires de sécurité associés à l'équipement Journée du 15 mars 2007 12 Contexte réglementaire L ’ARRETE DU 15 MARS 2000 MODIFIE Article 23 § 7 Des décisions, prises après avis de la CCAP, peuvent prévoir que l'épreuve hydraulique soit remplacée par un autre essai de résistance sous pression permettant de vérifier que l'équipement peut supporter avec un coefficient de sécurité approprié une pression supérieure ou égale à sa pression maximale admissible (PS), à son timbre ou à sa pression maximale en service. Journée du 15 mars 2007 13 Contexte réglementaire LES DECISIONS PONCTUELLES ANTERIEURES A 2002 DM-T/P 22711 du 17 mars 1989, réservoirs de transport de gaz comprimés, montés en batterie sur des semi-remorques routières DM-T/P 26290 du 30 juillet 1993, réservoirs sous talus pour stockage de gaz inflammables liquéfiés DM-T/P 29369 du 30 mai 1997, relative aux stockages aériens de gaz inflammables liquéfiés sous pression revêtus d’une protection « ignifuge » DM-T/P 30954 du 9 septembre 1999, relative à certains autoclaves Journée du 15 mars 2007 14 Contexte réglementaire LES DECISIONS A PORTEE GENERALE A PARTIR DE 2002 DM-T/P 32255 du 26 septembre 2002, Reconnaissance du guide AFIAP/GEA DM-T/P 32460 du 1er avril 2003, Extension à de nouveaux appareils DM-T/P 32970 du 28 mai 2004, Prise en compte de la version 2004 Décision BSEI n°05-442 du 23 décembre 2005, Prise en compte de la révision de l’annexe 4 Journée du 15 mars 2007 15 Requalification avec EA – Dispense d’épreuve EXAMEN DE FAISABILITE AVEC L’ORGANISME HABILITE Examen réglementaire : POINT DE LA SITUATION ADMINISTRATIVE DE L’ESP - Équipement en situation régulière sur le plan des contrôles réglementaires Dossiers complets et tenus à jour Échéance de requalification suffisamment éloignée (3 à 9 mois) Journée du 15 mars 2007 16 Requalification avec EA – Dispense d’épreuve Examen technique : ANALYSE DES RAISONS FAISANT OBSTACLE À L’ÉPREUVE ¾ Structure et/ou supportages n’acceptant pas la charge d’eau ¾ Problème de remplissage (bulle résiduelle) ¾ Impossibilité d’un nettoyage et d’un assèchement compatibles avec les exigences du process (pureté fluide) ¾ Organes internes ne pouvant être noyés (tamis moléculaires) Journée du 15 mars 2007 17 Requalification avec EA – Dispense d’épreuve PRESSION DE L’ESSAI EA POUR REQUALIFIER A PS (PS est la pression maximale admissible ) ¾ Condition technique pour assurer la sensibilité de l’essai Pea > ou = à 110 % de PMA (105 % minimal) (PMA est la pression maximale vue par le récipient en situation d’exploitation normale ou accidentelle) ¾ Condition réglementaire Pea > ou = à 90 % de PS ATTENTION : ces 2 conditions peuvent être en conflit si PMA > 90 % de PS Journée du 15 mars 2007 18 Requalification avec EA – Dispense d’épreuve Examen opérationnel : ¾ Accès en tout point des parois de l’ESP ¾ Réalisation du cycle de pression ¾ Protection pendant l’essai (soupape) ¾ Sécurité du chantier Journée du 15 mars 2007 19 Requalification avec EA Dispense de vérification intérieure ¾ Des dispenses peuvent être sollicitées (vérification intérieure par exemple) Elles doivent être justifiées (par ex. contraintes entraînées par l’opération). Elles doivent normalement faire l’objet de mesures compensatoires appropriées ¾ Le contrôle par Emission Acoustique, outre le fait qu’il a pour objet principal de remplacer l’épreuve hydraulique, peut constituer une des mesures compensatoires d’une dispense. Ce point doit être justifié indépendamment des raisons motivant le remplacement de l ’épreuve hydraulique Journée du 15 mars 2007 20 Requalification avec EA Dispense de vérification intérieure ¾ La réglementation : Article 24 §3 : ouvre la possibilité de dispense de vérification intérieure pour les requalifications périodiques Exemple : Cas des équipements revêtus intérieurement suivis dans le cadre de la procédure AQUAP 2005/01 : l’EA peut être présentée comme une des mesures compensatoires à l’enlèvement des revêtements intérieurs, dans le cadre de la demande spécifique présentée à la DRIRE Journée du 15 mars 2007 21 Dossier DRIRE DEMANDE D’AMENAGEMENT AUPRES DE LA DRIRE ¾ Dossier avec contexte et justifications ¾ Proposition d’un plan de contrôle (EA + autres CND) ¾ Rédaction d’un cahier des charges EA pour le prestataire ¾ Rédaction d’une procédure de contrôle par EA ¾ Rédaction d’un avis technique de l’OH ¾ Avis de tiers expert indépendant (si demande DRIRE) ¾ Fourniture des éléments complémentaires demandés par la DRIRE Journée du 15 mars 2007 22 Dossier DRIRE POINTS CLES DU DOSSIER DRIRE • Caractéristiques de construction & conditions d ’exploitation • Dossier de suivi & dossiers des contrôles réglementaires • Connaissance des modes de dégradation potentiels • Maîtrise des conditions d ’exploitation • Historique de contrôle et maintenance • Justification de la demande de remplacement de l’épreuve • Justification de la demande de dispense de vérification intérieure • Programme détaillé de requalification • Garanties apportées pour la mise en œuvre de l’EA par la démarche globale de requalification Journée du 15 mars 2007 23 Opérations de requalification VERIFICATIONS ¾ Vérifications documentaires ¾ Vérifications intérieures & extérieures ¾ Vérification des accessoires de sécurité (tarage soupapes, etc.) ¾ Mesures compensatoires prévues au plan de contrôle de requalification ¾ Mesures compensatoires additionnelles éventuellement demandées par la DRIRE Journée du 15 mars 2007 24 Opérations de requalification CONTRÔLE EMISSION ACOUSTIQUE PAR LE PRESTATAIRE ¾ Réalisation du contrôle par EA lors de l’essai de pression pneumatique ou hydraulique, en présence de l’Expert de l’OH ¾ Suivi du comportement en temps réel de la structure ¾ Formulation du diagnostic immédiat en fin d’essai par le prestataire (zones et concentrations classées en catégories 2 & 3) Journée du 15 mars 2007 25 Opérations de requalification INVESTIGATIONS COMPLEMENTAIRES PAR DES CONTROLES NON DESTRUCTIFS ¾ Délimitation des zones et concentrations devant faire l’objet d’investigations complémentaires : - zones d’ombre EA - zones et concentrations en catégorie 2 & 3 du GBP ¾ Définition des contrôles (US, magnétoscopie,…) et de leurs modalités de mise en oeuvre ¾ Réalisation de ces contrôles Journée du 15 mars 2007 26 Opérations de requalification ANALYSE ET INTERPRETATION DES RESULTATS PAR LE PRESTATAIRE EMISSION ACOUSTIQUE ¾ Analyse et traitement des données du contrôle ¾ Interprétation des résultats ¾ Rédaction du rapport de contrôle par EA (la prescription d’une nouvelle EA à une échéance donnée ne peut tenir lieu de conclusion dans une optique de requalification) Journée du 15 mars 2007 27 Opérations de requalification SYNTHESE DE LA REQUALIFICATION ¾ Examen de conformité au GBP du rapport EA par l’OH ¾ Avis technique d’acceptation du contrôle EA fait par l’OH ¾ Synthèse par l’Expert Pression des différents éléments concourant à prononcer la requalification Journée du 15 mars 2007 28 Pour conclure… L’émission acoustique offre à l’exploitant une alternative lorsque les exigences réglementaires de requalification ne peuvent être satisfaites 9 Le succès nécessite un pilotage par l’OH 9 Une démarche structurée est essentielle, impliquant tous les acteurs (exploitant, OH, DRIRE, Prestataire) 9 Le contrôle EA doit satisfaire aux exigences liées à une requalification, en particulier dans ses conclusions ( classement des zones actives et recommandations) Journée du 15 mars 2007 29