Brevet FR2294439A1 — publié le 19760709

La présente invention a pour objet un procédé de contrôle de l'étanchéité aux fluides d'une paroi, notamment de l'étanchéi- té d'une telle paroi par des gaz. L'invention s'applique notamment au cas d'une paroi inaccessible ou difficilement accessible sur ses deux côtés, par le fait que des éléments de structure, situés dans les deux espaces séparés par ladite paroi, empêchant cet accès. Ce procédé est tout particulièrement intéressant dans le cas, visé par la présente invention, où les espaces intermédiaires situés entre ladite paroi et les éléments de structure précités sont clos, lesdits éléments de structure étant au moins relativement étanches. Le procédé de la présente invention permet de contrôler 1' étanchéité d'une paroi du type précité en localisant sur au moins l'un des c6tés de la paroi précitée les passages de fluide d'un espace à l'autre et ce, d'une marnière e,xtrêmement précise, en permettant ainsi la réfection subséquente des portions défectueuses de ladite paroi qui résultent d'un défaut d'étanchéité des éléments, tels que par exemple des panneaux isolants, constituant ladite paroi ou d'un montage défectueux de cette paroi ou encore d'une perte d'étanchéité au cours de la période d'utilisation de ladite paroi. Le procédé de contrôle de l'invention est caractérisé en ce qu'on créée, entre les deux espaces précités, une différence de température d'une part et une différence de pression d'autre part et en ce qu'on détecte et/ou mesure sur une surface accessible, dite surface de détection, appartenant à l'un des éléments de structure précités, le gradient de température résultant des fuites de fluide d'un espace vers l'autre. Conformément à la présente invention, la détection et/ou la mesure précitée est avantageusement effectuée au moyen d'une caméra thermographique qui permet d'obtenir une localisation précise des fuites sur le côté de détection choisi gracie à un enregistrement des gradients de température de la surface de détection, par balayage de celle-ci. De préférence, on maintient selon la présente invention, une température déterminée constante, par tous moyens appropriés, dans celui des espaces précités qui est situé du côté de la surface de détection précitée, de façon à ce que le gradient de température précité se présente sous la forme d'une modulation de la valeur d'une température de référence constante qui est celle maintenue dans ledit espace, tandis que la température de l'autre espace n'a pas besoin d'être aussi constante, à condition teutefois que les irrégularités de température de celle-ci soient nettement plus faibles que i différence de température maintenue entre les deux espaces précités. -On conçoit qu'un courant de fuite thermique dû à une détérioration de la paroi à tester, puisse exister en l'absence d'une différence de pression, mais ce courant est alors très faible et pratiquement non détectable surtout dans le cas d'une faible détérioration; au contraire dans les conditions de la présente invention, du fait de l'amplification des courants de fuite qui résulte de cette différence de pression la détection devient possible même pour des détérioration très minimes de la paroi. Selon un mode- de réalisation préféré de la présente invention Dn mdnkintdoncunedifférence de pression suffisamment importante, de préférence constante, entre les deux espaces précités afin d'amplifier d'une manière optimale les courants de fuite thermique d'un espace vers l'autre, et de ce fait, le gradient de température relevé sur la surface de détection précitée. Si l'on suppose par exemple que la différence de température entre les deux ovés précités est de l'ordre de quelques degrés à quelques dizaines de degrés, on obtiendra une amplification considérable du gradient de température sur la surface de détection en maintenant par tous moyens appropriés, une différence de pression, par exemple de l'ordre de lO à 30% ou plus, entre les deux côtés de la paroi précitée, la pression sur l'un de ces côtés étant par exemple maintenue à la valeur atmosphérique ou à une valeur très proche de la pression atmosphérique, par exemple légèrement inférieure ou légèrement supérieure, tandisque l'autre côté est maintenu en dépression ou en surpression, par exemple de l'ordre de 100 à 300 g/cm2; bien entendu les différences de température et de pression à maintenir entre les deux côtés précités dépendront, dans une grande mesure, de l'importance des fuites à contrôler, des earactéristiques de la paroi à contrôler et de celles des espaces situés de part et d'autre de cette paroi. ta présente invention concerne également les thermogrammes obtenus par le procédé de contrôle précité. La présente invention s'applique notamment au contrôle de 1' étanchéité des parois thermiquement isolantes, en particulier de celles mises en oeuvre dans les réservoirs calorifugés étanches faisant partie d 'installations fixes ou constituant des cuves de navires destinées au transport de liquides ou gaz liquéfiés, par exemple d'hydrocarbures liquifiés à basse température. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, en référence à la figure unique qui représente une vue schématique, en coupe, d'une cuve du type précité. La structure de paroi composite représentée sur la figure unique comprend une paroi externe C constituée par la double coque métallique d'un navire(la coque elle-même étant représen tée par la référence 9), une paroi d'isolation thermique A, constituée par exemple de panneaux juxtaposés en surface, un espace intermédiaire e1 comportant des moyens de support tels que par exemple des lambourdes et un produit de remplissage D, tel que par exemple de la laine de verre ou de la laine minérale, et une barrière d'étanchéité ou barrière primaire B, par exemple en tôle métallique mince lisse, ou, comme représenté sur la présente figure, pourvue de nervures. Bes panneaux du lit A, par exemple en résine synthétique expansée ou cellulaire ou en un autre matériau ieDlant,naturel ou synthétique, sont fixés sur la paroi externe C par tous moyens appropriés. L'étanchéité de cette structure de paroi composite vis à vis du fluide contenu dans le volume intérieur E de la cuve délimitée 2 par ladite paroi composite est essentiellement réalisée par la barrière primaire B qui constitue l'un des éléments de structure empêchant l'accès à la paroi A. L'élément de structure empêchant l'accès à la paroi A, -sur son autre côté, est constitué par la paroi métallique C. La paroi d'isolation thermique A constitue ou comporte une barrière d'étanchéité auxiliaire ou barrière secondaire dont le contrôle d'étanchéité s'effectue avantageuse mentsaprès montage de la barrière primaire B, conformément au procédé de la présente invention. A cet effet, on détecte et/ou mesure le gradient de température sur le côté interne 2 de la barrière B, constituant la surface de détection précitée, en maintenant un écart approprié entre les températures de l'espace E1 situé entre la coque 9 et la double coque C et l'espace E2. Les températures respectives T1 et T2 de ces deux espaces peuvent être simultanément régulées en vue du contrôle d'étanchéité en employant des dispositifs de chauffage appropriés tels que ceux référencés 3, 4, 5 et 6 reliés à des moyens de régulation appropriés; de préférence, on contrôle et/ou régule seulement la température T2 dont le maintien à une valeur prédéterminée constante est plus facile; de plus la détection est plus précise du fait de la constance de la température de référence de la surface de détection.Lors de l'opération de contrôle d'étanchéité, on amplifie les courants de fuites à travers la barrière d'étanchéité secondaire A et par conséquent les gradients de température sur la surface de détection 2 en maintenant une différence de pression entre les espaces intermédiaires e2 (situé entre la barrière secondaire A et la barrière primaire B) et e1. A cet effet, on maintient dans l'espace el la pression atmosphérique ou une valeur de pression déterminée proche de la pression atmosphérique tandis que l'on maintient l'espace e2 en dépression, par exemple de l'ordre de 100 à 300 g/cm ou plus, la mise en oeuvre d'une dépression étant préférable pour des raisons de tenue mécanique de la structure composite précitée. La détection du gradient de température sur la surface de détection 2 se fait au moyen de la caméra thermographique 7 manoeuvrée par un opérateur non représenté se déplaçant dans le volume intérieur E2 de la cuve 1, à proximité ou non des parois de celle-ci, l'accès à la cuve étant permis par un trou d'homme représenté schématiquement en 8. L'espace e2 est relié, par un réseau de conduits non représentés, à un appareillage de mise sous vide; si on le désire on peut augmenter les dépressions indiquées précédemment pour atteindre un vide usuel. Sans sortir du cadre de la présente invention, on peut aussi effectuer la détection des défauts d'étanchéité de la barrière secondaire A en détectant et/ou mesurant le gradient de température sur le coté externe 2' de la paroi C qui constitue alors la surface de détection, en utilisant la caméra thermographique 7' de la même manière que précédemment, étant donné que l'espace E1 situé entre la coque 9 et la double coque C est accessible; dans ce cas, l'amplification des courants de fuites est obtenue en maintenant l'espace e2 à la pression atmosphérique et en créant dans l'espace e1 une dépression, parecemple de l'ordre de 100 à 300 g/m2ou plus. On obtient ainsi, gracie au procédé de contrôle de la présente invention un repérage exact et précis de tous les défauts d'étanchéité de la paroi Â et ce, bien que celle-ci soit pratiquement inaccessible sur ses deuXcotés. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de d'exécution décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de contrôle de l'étanchéité aux fluides d'une paroi séparant deux milieux ou espaces, laquelle paroi est inacessible sur ses deux côtés du fait de la présence d'éléments de structure ou analogues s'étendant sur lesdits côtés, caractérisé en ce qu'on créée entre ces deux espaces une différence de température ainsi qu'une différence de pression et en ce qu'on détecte et/ou mesure, sur une surface accessible, dite surface de détection, appartenant à l'un desdits dléments de structure, le gradient de température résultant des fuites éventuelles-de fluide d'un espace vers l'autre, lesdites fuites et par conséquent ledit gradient de température se trouvant amplifiés par la différence de pression précitée. 2. procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue cette détection et/ou mesure au moyen d'une caméra thermographique pour obtenir une localisation précise des fuites du côté de ladite surface de détection. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on maintient une température-prédéterminée, soit, de préférence, dans l'espace contenant ladite surface de détection, soit dans l'autre espace précité. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les espaces intermédiaires situés entre la paroi précitée et les éléments de structure précités sont clos, lesdits éléments de structure étant au moins relativement étanches. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi précitée est une paroi d'isolation thermique,forsyt cu coTorint une barrièred'étanchéité secondaire, qui est recouverte sur l'un de ses côtés par un élément de structure tel qu'une barrière d'étanchéité primaire et sur un autre de ses côtés par un autre élément de structure tel qu' une double coque, lesdits éléments de structure rendant ladite paroi inacessible sur ses deux côtés, la surface de détection précitée étant constituée par la surface accessible de l'un ou l'autre desdits éléments de structure. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface de détection précitée est constituée par la surface accessible de la barrière d'étanchéité primaire et en ce que espace intermédiaire de plus faible épaisseur situé entre ladite barrière d'étanchéité primaire et la paroi précitée est maintenu à une pression prédéterminée inférieure à celle existant entre ladite paroi et la double coque, de telle sorte que les courants de fuite soient dirigés vers ladite surface de détection. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface de détection précitée est constituée par la surface accessible de la double coque et en ce que l'espace intermédiaire de faible épaisseur situé entre ladite double coque et la paroi précitée est maintenu à une pression inférieure à celle existant entre la barrière d'étanchéité primaire et la paroi précitée, de telle sorte que lesoeurants de fuite soient dirigés vers ladite surface de détection. 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'on maintient à une température constante celui des espaces précités qui contient la surface de détection. 10. Thermogrammes obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.