Nouvelles technologies et maintenance

La fuite de gaz constitue l’angoisse des responsables d'installations sous pression. Industries nucléaire, pétrolière, papetière sont parmi les secteurs d’activité particulièrement équipés de ce type d'équipement. Ces derniers font l’objet d’une surveillance permanente, 24 h/24, pour garantir à la fois la sécurité des biens et des personnes. La détection et le suivi de l’évolution de fuites de gaz font partie des points de vigilance particuliers. Or rechercher une fuite dans un environnement industriel complexe, bruyant, obscur, parfois difficile d’accès, n’est jamais simple pour les techniciens.

Détection des fuites de gaz dans les installations industrielles sous pression

C’est pourquoi depuis quatre ans, la centrale nucléaire de Paluel, en Seine-Maritime, s’est dotée d’un dispositif de détection des fuites qui fonctionne à partir des ultrasons émis par la dépression du gaz. Dès lors que le gaz – air, hydrocarbure, azote, hydrogène, vapeur d’eau sèche, fuites de vide (entrées d’air)... – est sous pression, toute fuite peut être détectée par cette technologie qui s’appuie sur l’imagerie acoustique. Son principe ? Les 124 micros que le dispositif contient captent les ultrasons qui se propagent alors dans l’air sous forme d’ondes circulaires. Par un système de triangulation, l’équipement permet de localiser dans l’espace l’origine de la fuite. Un écran complète l’information en permettant de visualiser précisément et en temps réel la localisation de cette dernière, à l’aide de réalité augmentée. Le débit de la fuite est quantifié et affiché en temps réel à l’écran, ainsi que sa possible gravité. Et ce sans être en contact avec le gaz.

« Les principales fuites rencontrées dans notre activité sont les fuites de vapeur d’eau, à plus de 100 °C et sous pression, qui peuvent être très dangereuses pour l’ensemble du personnel travaillant sur les installations, explique Nicolas Chapeau, ingénieur matériaux à la direction de la production nucléaire chez EDF et inspecteur, jusqu’en 2024, au service chargé de la maîtrise du risque pression à la centrale nucléaire EDF de Paluel, où il a déployé l’outil. Un tel dispositif facilite la surveillance de nos équipements en fonctionnement, donc sous pression : tuyauteries, récipients, réchauffeurs, etc. »

L’imagerie acoustique par ultrasons : une technologie au service de la sécurité industrielle

Les informations collectées aident à classifier la fuite et à définir la nature de l’intervention à planifier ensuite, ainsi que son degré d’urgence. « C’est une vraie aide à la prise de décision sur le terrain, en aidant à caractériser quasi instantanément la fuite : sa localisation, sa nature, son ampleur, etc., apprécie Nicolas Chapeau. Par exemple, si elle est localisée au niveau d’un joint, ou directement sur la paroi sous pression – ce qui est alors synonyme de dégradation intérieure de la matière et expose à un risque de rupture brutale de l’équipement –, ça ne demandera pas le même type d’intervention, ni la même urgence. » Les ultrasons correspondent à une fréquence d’ondes qui exclut les sons ambiants. La présence d’une turbine voisine, même si elle génère beaucoup de bruit, ne viendra donc pas gêner la captation des ultrasons.

Lorsque le site de Paluel s’est penché sur le sujet en 2019-2020, plusieurs outils existaient sur le marché. Des critères ergonomiques – prise en main simple, poids modéré (1,5 kg avec la batterie) – adaptés à l’environnement de travail, ont orienté vers la solution finalement retenue. Son acquisition a été accompagnée d’une formation d’une journée délivrée par le fournisseur. « Cela facilite vraiment la vie du personnel lors des différents types d’inspections, complète-til encore : ils peuvent localiser une fuite à plusieurs mètres de distance. Cela leur évite d’accéder à des zones en hauteur ou difficiles d’accès, ils ne sont plus obligés d’entrer en zone Atex. Ils restent notamment en sécurité lors de la caractérisation de fuites de vapeur sèche, invisibles à l’œil nu. En revanche, il est toujours nécessaire d’analyser les indications relevées pour rendre le bon diagnostic. »

Cela aide également au suivi du vieillissement des équipements, et présente donc aussi un intérêt en maintenance préventive : « On peut effectuer une tournée avant un arrêt de tranche afin d’identifier uniquement les matériels nécessitant une intervention, alors que, d’ordinaire, ils seraient tous remplacés systématiquement durant l’arrêt : cela optimise les interventions, cible au mieux les besoins, donc permet de passer moins de temps et de moins exposer le personnel à certains risques », illustre encore Nicolas Chapeau. Depuis sa mise en œuvre à Paluel, cette solution technique a été déployée assez largement sur le parc national EDF (thermique et nucléaire) ces cinq dernières années. « Elle a amplement démontré que son utilisation améliore la sécurité des personnes et la sûreté de nos installations », conclut-il.