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
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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
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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
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EA: Possibilités et limites
PRINCIPE DE DETECTION
Préamplificateur
Capteur EA
Signal
Onde sphérique
Evénement EA
Charge appliquée
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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
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EA: Possibilités et limites
CHAÎNE DE MESURE
Préamplificateur-capteur
Système d’acquisition
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EA: Possibilités et limites
EXEMPLE SUR UNE SPHERE DE STOCKAGE
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Requalification
périodique d’une
sphère de stockage
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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
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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 »
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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)
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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)
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