Comment détecter et prévenir les fuites du système de liquide

Causes courantes et coûts des fuites du système de fluides

Nick Iverson, ingénieur de terrain, Amérique du Nord

Les fuites du système de fluides sont courantes dans la plupart des usines. Parce que vous êtes chargé de maintenir la sécurité et la rentabilité de votre usine, même la plus petite fuite peut présenter un problème. C'est pourquoi il est utile de comprendre comment et pourquoi les fuites se produisent, comment les localiser et les tester, et enfin comment développer une stratégie pour traiter et réduire les fuites à l'échelle de l'usine.

Le coût des fuites

Bien que les fuites soient courantes dans les usines, il existe de nombreuses raisons financières pour traiter rapidement les fuites et élaborer un plan pour prévenir les fuites futures.

• Chaque année, on estime que des millions de gallons de fluides hydrauliques sont gaspillés. Un seul gallon de liquide hydraulique coûte environ 40 $ US.
• Une perte de lubrification par fluide peut entraîner des dommages coûteux à l'équipement, tels qu'une usure prématurée et une panne de la machine.
• Les usines réduisent leur potentiel de production chaque fois qu'elles arrêtent un processus pour réparer une fuite. Ce temps d'arrêt peut entraîner une perte de profit importante.
• Votre équipe peut produire par inadvertance un produit hors spécifications en raison d'un étalonnage ou d'un fonctionnement incorrect de l'instrument en raison d'une fuite. Ce matériau doit ensuite être retravaillé, vendu à prix réduit ou jeté.
• Les gouttes d'huile provenant de fuites peuvent créer un environnement de travail dangereux, provoquant des glissades et des accidents. Les émissions fugitives peuvent également être coûteuses à réparer et dangereuses pour la santé de vos employés.
• Les fuites peuvent entraîner de lourdes amendes pour non-conformité si les systèmes et équipements enfreignent les règles de sécurité.
• Il faut du temps et de l'argent pour localiser et réparer les fuites. Vous devrez peut-être embaucher une équipe spéciale pour gérer les fuites de produits chimiques toxiques, ce qui pourrait entraîner le coût d'un arrêt du système pour une inspection approfondie.

Trois causes courantes de fuites du système de fluides

Il peut être surprenant d'apprendre que la plupart des fuites ne sont pas le résultat de pièces de qualité inférieure. Ils se produisent plutôt en raison d'une erreur humaine, qu'elle provienne de l'installation d'un composant ou de la sélection du composant lui-même. Choisir les bons composants et les installer correctement peut améliorer la sécurité de l'usine et économiser beaucoup de temps et d'argent.

Pour aider votre équipe à mieux comprendre et atténuer les fuites dans votre usine, les ingénieurs de terrain de Swagelok ont ​​documenté les trois causes de fuites les plus courantes suivantes :

• Scellés métal-métal non fiables : La fabrication et la conservation de joints métal sur métal hautement fiables peuvent être difficiles, surtout au fil du temps. Les directives du fabricant doivent être suivies avec précision pour éviter les fuites lors de l'utilisation de ces joints. Dans certains cas avec des vannes, vous pouvez même remplacer le composant par un composant doté d'un joint de siège souple, en particulier lorsque des coupures de gaz répétitives sont nécessaires.
• Raccords de tube mal installés : Un assemblage correct des raccords de tubes réduira considérablement le risque de fuites et améliorera la sécurité de votre usine. Assurez-vous que vos techniciens sont formés sur la manière de réaliser correctement un raccord, y compris l'orientation correcte des ferrules et l'utilisation d'une jauge d'écart pour vérifier la bonne quantité de traction.
• Mauvaise sélection, manipulation et préparation des tubes : La sélection et la préparation de vos tubes peuvent également augmenter votre potentiel de fuite. Les matériaux de tuyauterie qui sont incompatibles avec le fluide de procédé ou l'environnement externe seront sujets à la corrosion, aux défaillances prématurées et aux fuites. De plus, des tubes coupés de manière inégale ou des tubes qui ont été bosselés, rayés ou qui n'ont pas été ébavurés peuvent compromettre la capacité d'étanchéité du raccord.

Trois types de fuites

Comprendre le type de fuite aidera votre équipe à déterminer les mesures correctives appropriées pour y remédier. Ci-dessous, les ingénieurs Swagelok identifient les trois types de fuites couramment rencontrées dans les systèmes fluides :

Vraie fuite : Une fuite résultant de l'échec d'une barrière de pression pour contenir ou isoler un fluide du système de l'environnement environnant. Cela se produit en raison de fissures dans le matériau ou d'espaces entre les surfaces d'étanchéité.

Fuite virtuelle : Libération de fluide piégé à l'intérieur dans un système de fluides en raison d'un dégazage de matériau, de fluides absorbés ou adsorbés, d'un piégeage dans des crevasses ou de jambes mortes.

Perméabilité : Un passage de fluide dans, à travers et hors d'une barrière de pression qui n'a pas de trous suffisamment grands pour permettre à plus d'une petite fraction des molécules de passer à travers un seul trou.

Méthodes de détection des fuites

En général, la plupart des tests de fuite sont effectués sur un système sous pression - soit avec un fluide de procédé réel, soit avec un fluide de substitution comme l'eau, l'air, l'azote ou l'hélium. Pour des raisons pratiques, les méthodes de test peuvent être segmentées en celles qui sont généralement effectuées sur un équipement installé par rapport à celles qui sont plus couramment effectuées sur une paillasse (ou en laboratoire).

1. Test visuel : Il s'agit du type de test d'étanchéité le plus fondamental pour un système liquide. Les fuites sont indiquées par des gouttes réelles ou un mouillage de surface sous les fuites. Il est le plus souvent effectué sur un équipement installé, mais il est également couramment utilisé sur une paillasse pour tester les assemblages de flexibles.
2. Test de bulle : Il s'agit d'un test simple et économique pour les systèmes de gaz. Ce test utilise soit un tensioactif à couche mince (comme Snoop) ou une immersion dans un bain d'eau. Il s'agit d'un test courant à la fois sur l'équipement installé et sur la paillasse. Il est plus utilisé pour indiquer la présence d'une fuite que pour mesurer la quantité et il nécessite une observation des bulles.
3. Test de changement de pression : Ce test est utilisé à la fois pour les liquides et les gaz. L'équipement testé est pressurisé dans un état isolé à une pression prescrite pendant une durée prescrite. Les fuites entraînent une chute de pression progressive qui est mesurable. Un type courant de test de changement de pression est la chute de pression. Il est plus couramment effectué sur une paillasse, mais il peut être effectué sur un équipement installé en tenant soigneusement compte de la conception des tests. Ce test nécessite un équipement minimal et peut être automatisé.
4. Tests par ultrasons aéroportés : Ce test est utilisé sur les systèmes à gaz. Elle nécessite un appareil de mesure ultrasonore aéroporté permettant de localiser la présence d'une fuite. Pour les systèmes sous pression, ce test peut être utilisé pour estimer le taux de fuite. Ce test peut également être effectué sur des systèmes non pressurisés à l'aide d'un dispositif supplémentaire de génération de sons intégré. Les tests par ultrasons aéroportés sont couramment utilisés sur les équipements installés.
5. Tests par spectrométrie de masse :Ce test est utilisé sur les systèmes à gaz. Un spectromètre de masse est utilisé pour détecter la présence de traces de fuite de gaz et quantifier la fuite. Il est presque exclusivement effectué en utilisant de l'hélium comme substitut, auquel cas il est appelé test de fuite à l'hélium. Les tests hors-bord sont utilisés pour les systèmes sous pression tandis que les tests internes sont utilisés sur les systèmes sous vide. Cette méthode est généralement utilisée sur paillasse pour identifier de très petites fuites.

Priorité des fuites

Bien qu'il ne soit pas possible de traiter immédiatement tous les types de fuites dans une usine, votre équipe peut travailler pour classer les fuites afin de hiérarchiser les opportunités de maintenance et de réparation.

• Fuites dangereuses : Toute fuite présentant un problème de sécurité doit être une priorité absolue. Cela inclut les fuites de gaz nocifs et de produits chimiques caustiques, ainsi que les fuites qui créent des risques de glissade/chute. Demandez d'abord à vos gestionnaires des risques d'identifier ces problèmes de sécurité, puis envoyez vos meilleurs techniciens de maintenance pour les résoudre immédiatement.
• Fuites coûteuses : Collectivement, toutes les fuites dans votre usine peuvent représenter un coût important. Cependant, certaines fuites, même les plus petites, peuvent être responsables d'un pourcentage important de ce coût. La réparation d'une petite fuite d'argon coûteux, par exemple, peut offrir des économies considérablement plus importantes que l'arrêt d'une fuite importante d'air comprimé à moindre coût. Découvrez comment les économies de fuites peuvent s'accumuler rapidement.
• Fuites nuisibles : Enfin, vous pouvez avoir une grande variété de fuites mineures qui ne présentent pas de risques pour la sécurité et ne sont pas responsables de pertes majeures. Vous pouvez attendre pour traiter ces fuites de faible priorité lorsque votre personnel de maintenance n'est pas pris par d'autres tâches plus critiques.

Nous pensons qu'il est utile de former et de recycler des ingénieurs et des techniciens dans une variété de sujets pour améliorer leurs compétences dans l'identification et le traitement de différents types de fuites. La formation peut inclure tout, de l'éducation sur la sélection appropriée des matériaux aux cours pratiques de renforcement des compétences sur les procédures de cintrage de tubes et d'installation de raccords de tubes. Heureusement, Swagelok propose de nombreux programmes de formation et d'éducation spécialisés pour garantir que votre usine fonctionne de manière sûre et efficace. Lorsque votre équipe formée se concentre sur l'identification et l'arrêt des fuites, votre usine réalisera des opérations plus sûres et plus rentables.

Pour en savoir plus sur l'identification et la résolution des fuites, ainsi que pour former votre équipe aux meilleures pratiques, contactez votre centre de vente et de service Swagelok local.