Causes courantes et coût des fuites dans les systèmes fluides

Causes courantes et coût des fuites dans les systèmes fluides

Dans la plupart des installations industrielles, les fuites dans les systèmes fluides sont un phénomène courant. Quand vous avez la charge de préserver la sécurité et la rentabilité des installations, même la plus petite fuite peut devenir un problème. C’est pourquoi il est utile de comprendre comment et pourquoi des fuites se produisent, comment les localiser, quels tests effectuer pour confirmer leur présence et comment élaborer une stratégie pour remédier au problème et les limiter dans l’ensemble des installations.

Le coût des fuites

Même si les fuites sont un phénomène courant dans la plupart des installations industrielles, il existe de nombreuses raisons d’ordre financier pour remédier rapidement au problème et élaborer un plan visant à éviter qu’elles ne réapparaissent par la suite.

• On estime à plusieurs millions le nombre de litres de liquide hydraulique gaspillés chaque année. Or, un litre de liquide hydraulique coûte un peu plus de 40 USD. 
• Les fuites de lubrifiant peuvent causer des dégâts coûteux aux équipements—usure et défaillance prématurées des machines par exemple.
• Les capacités de production d’une installation industrielle sont réduites à chaque fois qu’un process doit être mis à l’arrêt pour réparer une fuite. Ce temps d'arrêt peut entraîner une perte de profit non négligeable.
• Une simple fuite peut être responsable d’un mauvais étalonnage ou d’un mauvais fonctionnement des instruments et déboucher sur la fabrication d’un produit non conforme au cahier des charges. Le produit devra alors être corrigé, vendu à prix réduit ou éliminé.
• L’accumulation de gouttes d'huile sur le sol peut rendre un environnement de travail dangereux et provoquer des accidents par glissades. Les émissions fugaces, en plus des coûts qu’elles engendrent pour remédier au problème, peuvent mettre en danger la santé de vos employés.
• Les fuites peuvent déboucher sur de lourdes amendes pour non-respect des règles de sécurité si vos équipements ne sont pas conformes.
• Localiser et réparer des fuites est un processus long et coûteux. Vous devrez éventuellement recourir aux services d’une équipe spécialisée pour gérer une fuite de produit chimique toxique, et subir le coût d’un système mis à l’arrêt pour inspection complète.

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Trois causes courantes de fuites

Vous serez peut-être surpris(e) d’apprendre que la plupart des fuites ne sont pas causées par des pièces de moindre qualité. Elles sont plutôt le résultat d’erreurs humaines, que ce soit au moment de monter le composant concerné ou même de choisir ce composant. Choisir les bons composants et les monter correctement contribue à la sécurité des installations et peut vous faire gagner beaucoup d’argent et de temps.

Afin d’aider votre équipe à mieux comprendre la problématique des fuites et à remédier au problème dans vos installations, les ingénieurs de projet de Swagelok ont documenté les trois causes de fuites les plus courantes :

• Des joints métal sur métal non fiables: Réaliser des joints métal sur métal d’une grande fiabilité, qui plus est dans la durée, peut s’avérer difficile. Les consignes données par les fabricants doivent être respectées scrupuleusement pour éviter les fuites avec ce type de joint. Avec des vannes, vous souhaiterez même dans certains cas remplacer le composant par un autre doté d’un joint de siège doux, surtout lorsque le fluide est un gaz et que l’application exige des fermetures répétées.
• Un montage incorrect des raccords pour tubes: Des raccords pour tubes montés correctement vont considérablement limiter la probabilité de voir apparaître des fuites et contribuer à la sécurité de votre installation. Assurez-vous que vos techniciens sont formés pour monter un raccord correctement et savent notamment comment orienter les bagues et comment vérifier le serrage du raccord au moyen d’un calibre de contrôle.
• Des tubes mal choisis, manipulés maladroitement ou mal préparés: Le choix et la préparation d’un tube peuvent aussi avoir une incidence sur le risque de fuites. Le risque de corrosion, de défaillance prématurée et donc de fuites est important avec un tube dont le matériau incompatible avec le fluide du processus ou le milieu extérieur. Par ailleurs, un tube coupé irrégulièrement, bosselé, rayé ou qui n’a pas été ébavuré peut compromettre l'étanchéité du raccord.

Les trois types de fuites

Comprendre le type de fuite auquel vous avez affaire aidera votre équipe à déterminer les bonnes mesures à prendre pour y remédier. Les ingénieurs de Swagelok recensent trois types de fuites couramment rencontrés dans les systèmes fluides :

Fuites réelles: Ce sont des fuites qui résultent de l’incapacité d’un dispositif à contenir la pression ou à isoler le fluide d’un système du milieu environnant. Ces fuites sont dues à des fissures dans le matériau ou à la présence d’un espace entre deux surfaces d’étanchéité.

Fuites virtuelles: Elles correspondent au déversement d'un fluide retenu à l'intérieur d'un système fluide, causé par un dégazage, des fluides absorbés ou adsorbés, une rétention de fluide dans des fissures ou des bras morts.

Perméation: Il s’agit d’un écoulement de fluide dans, à travers ou hors d'un composant censé contenir la pression et dont la taille des trous ne permet le passage que d'une petite partie des molécules du fluide.

Méthodes pour détecter des fuites

En général, la plupart des tests sont effectués sur un système sous pression—soit avec le véritable fluide du process, soit avec un fluide de substitution comme l’eau, l’air, l’azote ou l’hélium. À des fins pratiques, on peut diviser les tests en deux catégories : ceux que l’on effectue généralement sur un équipement en place et ceux que l'on effectue plus communément sur un plan de travail (ou en laboratoire).

1. Inspection visuelle: Il s’agit de la vérification de base à effectuer pour détecter des fuites dans un systèmes acheminant des liquides. Des gouttes qui suintent ou une flaque qui se forme sur le sol permettront de repérer une fuite. Cette inspection est généralement effectuée sur un équipement en place ; cependant, on peut aussi procéder à cette inspection sur un plan de travail pour tester des assemblages de flexibles.
2. Test à la bulle: Il s’agit d’un test simple et économique pour les systèmes acheminant des gaz.  Une fine couche d’un produit tensioactif (p. ex. Snoop) est appliquée sur un raccord ou celui-ci est immergé dans l’eau.  C’est un test courant que l’on peut effectuer sur un équipement en place ou sur un plan de travail. Les bulles révèlent la présence d’une fuite, mais le test ne vise à quantifier cette fuite.
3. Test de mesure des variations de pression: Ce test est utilisé à la fois pour les liquides et les gaz.  L’équipement testé est pressurisé de manière isolée à une pression déterminée pour une durée déterminée. Une perte de charge progressive et mesurable révèle la présence d’une fuite. Un test répandu de ce type est l’essai de fuite par baisse de pression. En général, ce test est effectué sur un plan de travail, mais il est possible de le réaliser sur un équipement en place en prêtant une attention particulière à la méthode. Ce test nécessite peu de matériel et peut être automatisé.
4. Contrôle par ultrasons aériens: Ce test est utilisé sur les systèmes acheminant des gaz. Il nécessite un dispositif de mesure des ultrasons aériens, qui servira à localiser une fuite. Dans un système sous pression, ce test peut être utilisé pour estimer le débit de fuite. Cet essai peut également être réalisé sur un système non pressurisé en utilisant un dispositif supplémentaire générant des sons vers l’intérieur. Ce type de contrôle est généralement effectué sur des équipements en place. 
5. Spectrométrie de masse: Ce test est utilisé sur les systèmes acheminant des gaz. Un spectromètre de masse est utilisé pour détecter la présence de fuite infimes et quantifier ces fuites. Ce test est presque toujours effectué avec de l’hélium comme substitut au gaz du process ; on parle alors de test de fuite à l'hélium.  On teste les fuites vers l’extérieur pour un système sous pression et les fuites vers l’intérieur pour un système sous vide. Le test est généralement effectué sur un plan de travail pour détecter de très petites fuites.

Hiérarchiser les fuites

Comme il n’est pas possible d’éliminer en même temps toutes les fuites détectées dans une installation, votre équipe peut définir des priorités dans les tâches de maintenance et les réparations.

• Fuites dangereuses. Toute fuite qui présente un problème de sécurité doit être traitée en priorité. Il s’agit des fuites de gaz nocifs ou de produits chimiques caustiques, ainsi que des fuites susceptibles de provoquer des accidents (glissades, chutes). Demandez d’abord aux personnes chargées de gérer les risques d’identifier ces problèmes de sécurité, puis faites-les corriger immédiatement par vos meilleurs techniciens de maintenance.
• Fuites coûteuses. Le coût de l’ensemble des fuites présentes dans une installation industrielle peut être considérable. Cependant, certaines fuites—même peu importantes—peuvent à elles seules représenter une part non négligeable de ce coût. La réparation d’une petite fuite d’un gaz cher comme l’argon, par exemple, pourra vous faire économiser beaucoup plus que la réparation d’une importante fuite d’air comprimé.
• Fuites gênantes. Enfin, vous pouvez rencontrer toute une série de fuites de moindre importance, qui sont sans risque pour la sécurité et qui n’occasionnent pas de pertes majeures. Vous pourrez remédier à ces fuites non prioritaires lorsque votre personnel de maintenance ne sera pas occupé par d’autres tâches plus importantes.

Nous pensons qu'il est utile de former—et de recycler—ingénieurs et techniciens sur toute une série de sujets afin d’améliorer leurs aptitudes à détecter et éliminer les fuites. Cela peut aller du choix du bon matériau à des aspects plus pratiques comme le cintrage des tubes ou les procédures de montage des raccords pour tubes. Or, Swagelok propose de nombreux programmes de formation spécialisés qui vous aideront à faire fonctionner vos installations dans de bonnes conditions de sécurité et de rentabilité. Avec une équipe formée à détecter et éliminer les fuites, vos installations gagneront en sécurité et en rentabilité.

Pour en savoir plus sur les moyens pour détecter et éliminer les fuites, ou pour former votre équipe aux meilleures pratiques dans ce domaine, adressez-vous à votre point de vente et centre de services Swagelok.

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