Brevet FR3162652A1 — publié le 20251205

Ce procédé de nettoyage d’une zone interne (1) d’une turbomachine (3) comprend les étapes suivantes : - Insertion d’un outillage (5) dans un orifice d’endoscopie (7) de la turbomachine (3), ledit outillage (5) comprenant une buse d’injection (17) d’un mélange (21) comprenant de l’eau à l’état liquide ou à l’état de vapeur, de préférence à l’état de vapeur. ; - Disposition de la buse d’injection (17) du mélange (21) en regard d’une zone interne (1) à nettoyer de la turbomachine (3) ; - Injection du mélange (21) par la buse d’injection (17) sur la zone interne (1) à nettoyer ; et - Retrait de l’outillage (5) dudit orifice d’endoscopie (7). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Procédé de nettoyage d’une zone interne d’une turbomachine par injection d’eau L’invention concerne un procédé de nettoyage d’une zone interne d’une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur d’avion. En particulier, la présente invention concerne le nettoyage d’une zone d’une pale d’un distributeur ou d’un aubage mobile d’une turbine basse pression de la turbomachine. Encore plus particulièrement, le nettoyage permet de désoxyder les criques et fissures d’une zone afin de faciliter son inspection. Techniques antérieures Une turbomachine comporte classiquement, d’amont en aval dans le sens de circulation des gaz, une soufflante, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. La turbine basse pression comporte généralement plusieurs étages, chaque étage comportant une roue aubagée de rotor et une couronne de distributeurs, située en aval de la roue aubagée. Le distributeur comporte une plate-forme radialement interne et une plate-forme radialement externe reliées par des pales. Lors d’opérations de maintenance, l’endommagement de plusieurs zones de la turbomachine est vérifié, soit visuellement, soit à l’aide d’instruments. Les zones à vérifier qui sont externes à la turbomachine peuvent être accessibles aisément depuis l’extérieur alors que les zones internes nécessitent au contraire l’insertion d’un endoscope au travers d’un orifice d’endoscopie prévu à cet effet. L’endoscope permet de visualiser des zones situées à l’intérieur de la turbomachine, notamment afin de contrôler l’état des distributeurs ou des aubages mobiles de la turbine basse pression. Des défauts peuvent ainsi être détectés, ces défauts étant générés par exemple par une exposition à l’environnement, par du contact entre pièces, par de l’usure ou encore par des débris. Ces défauts réduisent considérablement la durée de vie des pièces et peuvent générer des déposes anticipées des turbomachines lorsqu’il est complexe de les résoudre. Les défauts prennent le plus souvent la forme de criques, de fissures régulièrement retrouvées dans les turbomachines. Il existe une méthode de retouche de criques appelée « boroblending » consistant en un retrait de matière afin d’éviter l’initiation et éventuellement la propagation des criques. Cette méthode reste cependant limitée car il existe des zones pour lesquelles ce retrait réduirait la durée de vie de la pièce, qui nécessiterait alors de la réparer ou de la remplacer. Par ailleurs, la détection et l’identification de criques et de leurs dimensions est parfois difficile à mettre en œuvre, notamment lors d’une inspection par endoscopie. Ceci est dû la plupart du temps à la présence de poussière, de sable, ou d’oxydation qui se loge dans le fond des criques et en surface et rend l’inspection hasardeuse et inefficace. D’autres opérations plus couteuses telles que des opérations de ressuage doivent alors être mises en œuvre afin d’inspecter correctement la turbomachine. Cependant, dans un grand nombre de cas, la présence de polluants au fond des fissures et criques empêche également la bonne mise en œuvre d’opérations de ressuage. L’invention n’est pas limitée au contexte du nettoyage de zones de la turbine basse pression. En effet, l’invention peut s’appliquer à la maintenance de toute partie interne se situant par exemple dans la veine aérodynamique de la turbomachine. La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités et de fournir une méthode permettant de débarrasser les éléments des turbomachines de la présence de poussière, sable, oxydation et polluants. La présente invention a pour objet un procédé de nettoyage d’une zone interne d’une turbomachine, le procédé comportant les étapes suivantes : - Une étape d’insertion d’un outillage dans un orifice d’endoscopie de la turbomachine, ledit outillage comprenant une buse d’injection d’un mélange comprenant de l’eau à l’état liquide ou à l’état de vapeur, de préférence à l’état de vapeur. ; - Une étape de disposition de la buse d’injection du mélange en regard d’une zone interne à nettoyer de la turbomachine ; - Une étape d’injection du mélange par la buse d’injection sur la zone interne à nettoyer ; et - Une étape de retrait de l’outillage dudit orifice d’endoscopie. Ainsi, le nettoyage à l’eau permet de rendre propre et de décaper les surfaces ainsi que les fissures et les criques formées dans des zones difficilement accessibles, sans détériorer la matière de la turbomachine. Le nettoyage et la désoxydation des criques permet en outre de pouvoir plus facilement les détecter lors d’une inspection endoscopique et de pouvoir identifier leurs dimensions plus facilement. En particulier, les oxydes de nickel et de l’huile cokéfiée peuvent être évacués grâce à ce procédé, tout comme la corrosion, la suie, ainsi que des poussières et sables. Par ailleurs, la présence d’eau empêche la génération de poussière contrairement à un décapage à sec. Le mélange ne nécessite en outre aucun réactif ou solvant et respecte l’environnement. Avantageusement, l’eau comprise dans le mélange est de l’eau déminéralisée. Dans un mode particulier de mise en œuvre, l’étape d’injection est réalisée avec une pression du mélange comprise entre 0,1 et 0,8 MPa, de préférence entre 0,4 et 0,6 MPa. Dans un mode encore plus particulier de mise en œuvre, l’étape d’injection est réalisée à une température du mélange comprise entre 120°C et 175°C, de préférence entre 130°C et 160°C, l’eau comprise dans le mélange étant à l’état de vapeur. Avantageusement, le mélange comprend des particules d’une granulométrie comprise entre 50 et 500 microns, de préférence entre 125 et 255 microns. Avantageusement, les particules sont de dureté comprise entre 2 et 5 sur l’échelle de Mohs, de préférence comprise entre 2,5 et 3,5. Dans un mode de mise en œuvre, les particules ont une masse volumique comprise entre 1,3 et 1,7 g/cm3, de préférence entre 1,4 et 1,5 g/cm3. Dans un mode de mise en œuvre, le procédé comprend en outre une étape de contrôle de la zone interne par ressuage après l’étape de retrait de l’outillage. De préférence, le procédé comprend une étape d’endoscopie par insertion d’un endoscope dans l’orifice d’endoscopie et visualisation de la zone interne avant et/ou pendant et/ou après l’une quelconque des étapes du procédé de nettoyage. En particulier, la zone interne à nettoyer est une zone d’une pale d’un distributeur ou d’un aubage mobile d’une turbine basse pression de la turbomachine D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est une vue schématique des différentes étapes du procédé de nettoyage d’une zone interne d’une turbomachine selon l’invention ; et FIG. 2 est une vue schématique en coupe d’une surface de turbomachine sur laquelle un dépôt s’est formé et est nettoyée à l’aide d’outillage permettant la mise en œuvre du procédé selon l’invention. Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation On a représenté schématiquement sur la FIG. 1 les différentes étapes mise en œuvre par le procédé de nettoyage d’une zone interne 1 d’une turbomachine 3. Par ailleurs, on a représenté schématiquement sur la FIG. 2 une vue en coupe d’une zone interne 1 d’une turbomachine 3 ainsi qu’un outillage 5 permettant la mise en œuvre du procédé. La zone interne 1 à nettoyer est par exemple une zone d’une pale d’un distributeur ou d’un aubage mobile d’une turbine basse pression de la turbomachine 3. La zone interne 1 est donc située à l’intérieur du carter de la turbomachine 3 et n’est atteignable que par des orifices d’endoscopie 7 préalablement formés dans le carter. En particulier, la FIG. 2 illustre une surface 9 de la turbomachine 3 sur laquelle un dépôt 11 s’est formé et qu’il est nécessaire de nettoyer, autrement dit supprimer, par la mise en œuvre du présent procédé. Le dépôt 11 comprend par exemple de la poussière, du sable, de la corrosion, de l’oxydation, par exemple de l’oxyde de nickel, de la suie, ou encore de l’huile cokéfiée. La surface 9 est par exemple une surface 9 comprenant une crique 13 qu’il est nécessaire de nettoyer. Pour la mise en œuvre dudit procédé, on effectue dans un premier temps une étape 15 d’insertion de l’outillage 5 dans un orifice d’endoscopie 7 de la turbomachine 3. A cette fin, l’outillage 5 doit être suffisamment fin, par exemple d’une taille similaire à un endoscope utilisé dans l’aéronautique. L’outillage 5 comprend une buse d’injection 17 ainsi qu’un canal d’injection 19 reliant ladite buse d’injection 17 à une pompe et un réservoir (non représentés) contenant un mélange 21 destiné à être injecté sur la zone interne 1 par l’intermédiaire de la buse d’injection 17. La buse d’injection 17 a par exemple une section de sortie du mélange 21 de diamètre compris entre 1 et 10 millimètres, de préférence entre 1 et 5 millimètres. Ainsi, on effectue ensuite une étape 23 de disposition de la buse d’injection 17 du mélange 21 en regard de la zone interne 1 à nettoyer de la turbomachine 3. Puis, on effectue une étape 25 d’injection du mélange 21 par la buse d’injection 17 sur la zone interne 1 à nettoyer. De préférence, l’injection du mélange 21 est directe depuis la buse d’injection 17 vers la zone interne 1, sans être déviée par un quelconque obstacle. La buse d’injection 17 est par exemple positionnée à moins de cinq centimètres de la zone interne 1 à nettoyer pour la mise en œuvre de l’étape 25 d’injection du mélange 21. Le mélange 21 comprend de l’eau à l’état liquide ou à l’état de vapeur. Pour de l’eau à l’état liquide, le mélange 21 sera qualifié de froid, tandis que pour de l’eau à l’état de vapeur, le mélange 21 sera qualifié de chaud. Afin que l’étape 25 d’injection soit plus efficace dans le nettoyage de la zone interne 1, une injection sous pression est de préférence appliquée, par exemple avec une pression du mélange comprise entre 0,1 et 0,8 MPa, plus préférentiellement entre 0,4 et 0,6 MPa. Une pression trop élevée n’est en revanche pas souhaitée afin de ne pas détériorer la zone interne 1 et le métal constituant la surface 9 à nettoyer. De préférence, le mélange 21 comprend de l’eau à l’état de vapeur car ce mélange chaud est plus rapide qu’un mélange froid pour le nettoyage de la zone interne 1. Dans ce dernier cas, l’étape 25 d’injection peut être réalisée à une température du mélange comprise entre 120°C et 175°C, de préférence entre 130°C et 160°C, ces températures étant obtenues avec une injection sous pression telle que décrite précédemment. De préférence, l’eau comprise dans le mélange 21 est de l’eau déminéralisée, permettant d’éviter le dépôt d’impureté ou de calcaire à l’intérieur de la turbomachine 3. Afin d’augmenter l’abrasivité du mélange 21, il est possible d’y ajouter des particules 27 d’une granulométrie comprise entre 50 et 500 microns, de préférence entre 125 et 255 microns. Les particules 27 sont par exemple des grains de minéraux, tels que des grains de sable, de sorte que la mise en œuvre du procédé selon l’invention est un sablage humide ou un sablage à la vapeur. Grâce à l’eau, aucune particule 27 ne s’imprègne dans la zone interne 1 et la finition de nettoyage est plus fine qu’un décapage à sec, formant une surface satinée avec un effet de polissage. En particulier, la Rugosité Moyenne Arithmétique, notée Ra, de la surface 9 après nettoyage est comprise entre 4 et 7 micromètres. De préférence, les particules 27 sont de dureté comprise entre 2 et 5 sur l’échelle de Mohs, de préférence comprise entre 2,5 et 3,5. Avantageusement, les particules 27 ont une masse volumique comprise entre 1,3 et 1,7 g/cm3, de préférence entre 1,4 et 1,5 g/cm3. Finalement, on effectue une étape 29 de retrait de l’outillage 5 de l’orifice d’endoscopie 7 une fois la zone interne 1 nettoyée. Optionnellement, on effectue ensuite une étape 31 de contrôle de la zone interne 1 par ressuage après l’étape 29 de retrait de l’outillage 5. Le ressuage comprend l’application d’un liquide, coloré ou fluorescent, sur la zone interne 1, de sorte que le liquide pénètre dans les potentielles criques 13. Après lavage en surface de la zone interne 1, puis séchage, on applique un produit révélateur sur la zone interne 1 afin de pouvoir identifier facilement la présence des criques 13 et leurs dimensions, par exemple par vision par ultraviolets, ou avec un endoscope dans le domaine visible. En addition des étapes précédemment décrites, le procédé comprend en outre une étape 33 d’endoscopie par insertion d’un endoscope dans l’orifice d’endoscopie 7. Cette étape 33 permet la visualisation de la zone interne 1 avant et/ou pendant et/ou après l’une quelconque des étapes du procédé de nettoyage. En effet, l’endoscope peut être introduit dans l’orifice d’endoscopie 7 en même temps que l’outillage 5, ou bien avant, ou encore après, une fois que le nettoyage est effectué. La visualisation de la zone interne 1 avec l’endoscope permet d’identifier des criques 13 et de déterminer leurs dimensions. En addition des étapes précédemment décrites, le procédé comprend en outre une étape 35 de réparation des criques, selon un procédé connu de l’homme du métier tel que par exemple le dépôt d’une pâte à braser. Procédé de nettoyage d’une zone interne (1) d’une turbomachine (3), caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : Une étape d’insertion (15) d’un outillage (5) dans un orifice d’endoscopie (7) de la turbomachine (3), ledit outillage (5) comprenant une buse d’injection (17) d’un mélange (21) comprenant de l’eau à l’état liquide ou à l’état de vapeur ; Une étape de disposition (23) de la buse d’injection (17) du mélange (21) en regard d’une zone interne (1) à nettoyer de la turbomachine (3) ; Une étape d’injection (25) du mélange (21) par la buse d’injection (17) sur la zone interne (1) à nettoyer ; et Une étape de retrait (29) de l’outillage (5) dudit orifice d’endoscopie (7). Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’eau comprise dans le mélange (21) est de l’eau déminéralisée. Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’étape (25) d’injection est réalisée avec une pression du mélange (21) comprise entre 0,1 et 0,8 MPa, de préférence entre 0,4 et 0,6 MPa. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l’étape (25) d’injection est réalisée à une température du mélange (21) comprise entre 120°C et 175°C, de préférence entre 130°C et 160°C, l’eau comprise dans le mélange (21) étant à l’état de vapeur. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le mélange (21) comprend des particules (27) d’une granulométrie comprise entre 50 et 500 microns, de préférence entre 125 et 255 microns. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les particules (27) sont de dureté comprise entre 2 et 5 sur l’échelle de Mohs, de préférence comprise entre 2,5 et 3,5. Procédé selon l’une des revendications 5 et 6, dans lequel les particules (27) ont une masse volumique comprise entre 1,3 et 1,7 g/cm 3 , de préférence entre 1,4 et 1,5 g/cm 3 . Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre une étape (31) de contrôle de la zone interne (1) par ressuage après l’étape (29) de retrait de l’outillage (5). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant une étape (33) d’endoscopie par insertion d’un endoscope dans l’orifice d’endoscopie (7) et visualisation de la zone interne (1) avant et/ou pendant et/ou après l’une quelconque des étapes du procédé de nettoyage. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la zone interne (1) à nettoyer est une zone d’une pale d’un distributeur ou d’un aubage mobile d’une turbine basse pression de la turbomachine (3).