Brevet FR2682479A1 — publié le 19930416

Système pour le contrôle de l'étanchéité d'une canalisation de faible conductance et de arande longueur. La présente invention concerne un système pour le contrôle de l'étanchéité d'une canalisation de faible conductance et de grande longueur. I1 est connu d'effectuer l'étanchéité d'une telle canalisation, soit en raccordant la canalisation à un détecteur de fuite et en faisant le vide dans la canalisation et en aspergeant de gaz traceur ltextérieur de la canalisation, soit en pressurisant l'intérieur de la canalisation à l'aide du gaz traceur et en utilisant un détecteur en mode de reniflage sur l'extérieur de la canalisation. Dans le premier cas, compte-tenu de la faible conductance et de la grande longueur de la canalisation, le temps de réponse est long et donc la localisation de la fuite difficile, dans le second cas, celui du reniflage, la sensibilité est plus faible et ne peut guère permettre de mesurer une fuite inférieure à 10-6 .atm.cm3/s compte-tenu de la pression partielle d'hélium dans l'atmosphère. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un système assurant une bonne sensibilité et une réponse rapide. L'invention a ainsi pour objet un système pour le contrôle de l'étanchéité d'une canalisation de faible conductance et de grande longueur, au moyen d'un détecteur de fuite à gaz traceur, caractérisé par le fait que le détecteur est raccordé au voisinage de l'une des extrémités de la canalisation, ladite canalisation étant parcourue depuis son autre extrémité jusqu'à l'entrée du détecteur par un flux d'écoulement en régime visqueux à faible pression d'un gaz propulseur, ledit gaz propulseur étant distinct dudit gaz traceur et ledit détecteur de fuite étant d'un type capable de fonctionner à haute pression d'entrée. Selon une réalisation préférée, l'écoulement visqueux à faible pression est obtenu par une pompe primaire, et ledit détecteur fonctionnant selon le mode dit à contre-courant et ayant son entrée reliée à l'aspiration de ladite pompe primaire, la haute pression d'entrée dudit détecteur correspondant à ladite faible pression de l'écoulement visqueux. En se référant maintenant au dessin annexé, comportant une figure unique, on va donner un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Dans l'exemple décrit, la canalisaton contrôlée constitue, par exemple, une ligne de gaz de haute pureté alimentant une machine de fabrication de semi-conducteurs. La canalisation a un diamètre faible de l'ordre de 6 à 8 mm et sa longueur peut atteindre plusieurs mètres. Lorsque la bouteille de gaz de procédé est vide, il faut la changer et on en profite, une fois la nouvelle bouteille mise en place, pour effectuer un contrôle de l'étanchéité de la canallisation et en particulier du joint de raccordement de la bouteille. L'invention s'applique cependant à toute canalisation longue et de faible conductance. Ainsi, en se reportant à la figure, on voit une machine I de fabrication de semi-conducteurs, alimentée en gaz de procédé par une bouteille 2 et une canalisation 3. La canalisation 3 est équipée, à son extrémité proche de la machine 1, d'une pompe primaire 4. Dans le cas de l'application décrite, une telle pompe est souvent déjà incluse dans la ligne de gaz pour pouvoir la purger. A l'entrée de la pompe primaire 4 est relié un détecteur de fuite à gaz traceur 5. Ce détecteur comporte une vanne d'entrée 6, une pompe secondaire 7 et un analyseur de gaz 8. Ce détecteur fonctionne selon le mode à contre-courant et peut fonctionner à haute pression d'entrée, par exemple à environ 10 mbar.Pour pouvoir refouler à cette pression, la pompe secondaire 7 et une pompe hybride telle qu'une pompe turbomoléculaire à ailettes associée avec un joint dynamique ou bien une pompe Holweck également associée à un joint dynamique du côté du refoulement. Ce détecteur 5 peut être installé à demeure sur la canalisation 3, comme également la pompe primaire 4. Si la canalisation ne comporte pas de pompe de purge, la pompe primaire 4 peut être incluse dans le détecteur 5 et celui-ci peut être raccordé à la canalisation seulement au moment du contrôle. Tous les cas sont possibles. La machine 1 comporte une vanne d'isolement 9 et la pompe primaire 4 une vanne 10. La bouteille de gaz de procédé 2 est équipée d'une vanne 11, et est reliée à la canalisation 3 par un joint d'accouplement 12. Le fonctionnement est le suivant, à supposer que le gaz de procédé 2, utilisé dans la machine 1, ne présente aucun risque pour le détecteur 5 et qu'il soit bien évidemment distinct du gaz traceur qui est généralement de l'hélium. Dans ce cas, on utilise ce gaz comme gaz propulseur en balayant le joint 10 et l'intérieur de la canalisation 3 par un flux de ce gaz en régime visqueux, la pompe primaire 4 maintenant une dépression d'environ 10 mbar dans la canalisation à l'entrée du détecteur 5. On asperge alors la canalisation par le gaz traceur, de l'hélium, et si une fuite existe dans la canalisation ou au joint d'accouplement 12, l'hélium pénètre dans la canalisation et se mélange au gaz propulseur qui, étant en écoulement visqueux, l'entraîne rapidement jusqu'à l'entrée du détecteur 5. On obtient ainsi une réponse très rapide. Par ailleurs, comme on ne travaille pas en reniflage, la sensibilité n'est pas limitée par le taux d'hélium présent dans l'atmosphère. Si le gaz de procédé contenu dans la bouteille de gaz 2 est nuisible au détecteur 5, on utilise alors une bouteille 13 d'un gaz propulseur inoffensif vis à vis du détecteur. La bouteille 13 est équipée d'une vanne 14. Si l'on veut pouvoir détecter une fuite au joint d'accouplement 12, et c'est là, généralement, qu'une fuite peut avoir lieu, la bouteille de gaz propulseur 13 doit être raccordée en amont de ce joint 12, de façon à ce qu'il soit balayé en régime visqueux par le gaz propulseur. Bien entendu, dans le cas de l'utilisation d'un gaz propulseur, par une bouteille 13 distinct du gaz de procédé contenu dans la bouteille 2, la vanne 11 est alors fermée au cours du contrôle de l'étanchéité. La vanne 9 d'isolement de la machine est également fermée. Pour le contrôle de l'étanchéité, on peut soumettre globalement la canalisation dans un bain d'hélium, ce qui est facile dans le cas de l'application décrite car généralement la ligne de gaz est située dans une armoire à peu près étanche. Si l'on veut localiser une fuite on procède alors par aspersion localisée, la réponse étant très rapide, et donc la localisation aisée, grâce à l'écoulement visqueux dans la canalisation qui permet d'entraîner rapidement les molécules d'hélium jusqu'à l'entrée du détecteur 5. REVENDICATIONS 1/ Système pour le contrôle de l'étanchéité d'une canalisation (3) de faible conductance et de grande longueur, au moyen d'un détecteur de fuite à gaz traceur (5), caractérisé par le fait que le détecteur est raccordé au voisinage de l'une des extrémités de la canalisation (3), ladite canalisation étant parcourue depuis son autre extrémité jusqu'à l'entrée du détecteur (5) par un flux d'écoulement en régime visqueux à faible pression d'un gaz propulseur, ledit gaz propulseur étant distinct dudit gaz traceur et ledit détecteur de fuite étant d'un type capable de fonctionner à haute pression d'entrée. 2/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écoulement visqueux à faible pression est obtenu par une pompe primaire (4), et ledit détecteur (5) fonctionnant selon le mode dit à contre-courant et ayant son entrée reliée à l'aspiration de ladite pompe primaire (4), la haute pression d'entrée dudit détecteur (5) correspondant à ladite faible pression de l'écoulement visqueux. 3/ Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite pression d'entrée est de l'ordre de 10 mbar.