Accident d’escalade provoqué par une défaillance du matériel d’ancrage

Dans cet article rapporté par la revue « Engeneering Failure Analysis » il est fait état de l’analyse de défaillance d’ancre destinées à assurer la sécurité de grimpeurs.


 

 

Les grimpeurs choisissent un type d’ancre en fonction du type de roche rencontrée. Dans le cas étudié l’accident a cause du manque de résistance à l’ancrage des ancres utilisées. Des essais de résistance sur des ancres similaires ont révélé une résistance insuffisante dans le type de roche où l’accident s’est produit. Pour compléter l’analyse une étude des sollicitations induites par les grimpeurs sur les ancrages a été réalisée.

 

 

 

La corrosion accélérée par le flux

 

La corrosion accélérée par le flux (FAC,  Flow Accelerated Corrosion) des aciers au carbone est une forme de corrosion qui est accéléré par un écoulement de l’eau ou de vapeur humide. Il est responsable de nombreuses dégradations sur des circuits vapeur / eau  de centrales à combustibles fossiles et nucléaires. FAC provoque l’amincissement de la paroi sur la surface intérieure de composants et peut conduire à des fuites ou des ruptures en cas d’usure si elle n’est pas détectée à temps.

En raison des enjeux de la sécurité du personnel et de la disponibilité des installations associées au phénomène AEC, EDF a développé un logiciel appelé BRT-CICERO ™ pour la surveillance des tuyauteries du circuit secondaire de ses réacteurs à eau pressurisée (REP). Il permet de calculer les taux d’usure en tenant compte de tous les paramètres influents tes que : tuyaux isométriques, tenuer en chrome de l’acier, conditionnement chimique et paramètres de fonctionnement du circuit secondaire (température, pression, etc…)

AEC - À propos de BRT CICERO TM

 

Analyse de défaillance d’une vanne à tiroir de centrale nucléaire

Présentation d’un cas d’analyse de défaillance d’une vanne à tiroir de centrale nucléaire publié par la revue « Engeneering Failure Analysis ».

Il s’agit de l’étude d’une vanne à tiroir dont le « BeltEye » est défaillant bien avant qu’il est atteint sa durée de vie prévue. Le processus de ruine s’est avéré être de la corrosion-érosion-cavitation. Ce n’est pas la forme en venturi qui en est responsable mais le décalage entre le réducteur et le « Belt Eye » qui a provoqué l’érosion-cavitation. La cavitation a amplifié la corrosion accélérée par l’écoulement (FAC).

Tapures de trempe : compréhension des mécanismes de fissuration

Cette étude réalisée au Cetim, apporte des fondements techniques à l’ensemble des « us et coutumes » pratiqués dans les ateliers de production pour éviter les tapures de trempe.

L’objectif est de mieux comprendre l’apparition de ces tapures après chauffage superficiel par induction, en se basant sur la genèse des contraintes de traction en fin de zone affectée thermiquement. Les différents essais réalisés ont permis de conclure que, outre l’influence des concentrations de contraintes d’ordre géométrique (forme de la pièce, état de surface), deux paramètres sont à prendre en compte dans le phénomène d’apparition des tapures : la capacité plastique du matériau partiellement ou non transformé et la mise en contrainte de compression de la structure, suite à des processus thermo-cinétiques et métallurgiques. La maîtrise de la cinétique de refroidissement des pièces en tenant compte de la trempabilité de l’acier et de l’état métallurgique du matériau avant chauffage superficiel apparaît primordiale.

NB : Le texte intégral de cette étude est disponible uniquement pour les cotisants du Cetim

Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures – Volume 35, Issue 2 – February 2012 – Wiley Online Library

La librairie online Wiley publie le sommaire de la revue américaine FFEMS. Les articles publiés font état des résultats de recherches réalisées par divers laboratoires dans le domaine de la fatigue et de la fracture de matériaux divers.

Les articles publiés sont dans l’ensemble plutôt théoriques, mais certains font état d’étude de cas de fracture intéressant.

 

Mécanique de propagation et bifurcation des fissures

Chez Lavoisier, un nouvel ouvrage vient d’être publié dans la série Matériaux, MIM.

Deux champs d’étude constituent la structure de cet ouvrage, l’un relatif à la modélisation de la singularité induite par la pointe d’une fissure qui est relatée dans le premier tome intitulé : Modélisation des champs mécaniques en pointe de fissure et des singularités.
Après un premier volume intitulé « Mécanique de la rupture par fissuration », ce deuxième tome traite des critères de propagation et de bifurcation de fissure en milieu élastique et élastoplastique sous des chargements monotones (Rupture fragile) et dynamique (Rupture par Fatigue).

 

 

 

La thermographie active modulée appliquée à l’analyse de défaillance des circuits intégrés

Il n’y a pas seulement que les pièces d’organes mécaniques qui peuvent défaillir. La mécanique utilise de plus en plus de composants électroniques et de circuits intégrés (Mécatronique). Eux aussi peuvent être sujet à des défaillances et l’analyse de ces défaillances se doit d’utiliser des moyens adaptés. Un article publié dans Materials Science and Engineering d’octobre 2011 présente un procédé intéressant : la LIT

La thermographie active modulée (LIT : lock-in thermographie ), qui est une technique d’examen non destructif, peut également être utilisé pour identifier et localiser les défauts thermiques actifs électriquement dans les dispositifs microélectroniques. La localisation des défauts au niveau des circuits intégrés (IC) nécessite une résolution au µm. Mais la LIT peut également être appliquée pour localiser des défauts thermiques actifs sous-jacents dans des dispositifs microélectroniques totalement emballés par l’analyse du signal détecté thermique à la surface du dispositif. En plus de la localisation latérale de la zone réactive, sa profondeur peut également être déterminée par l’analyse du décalage de phase du signal thermique. Ceci est particulièrement apprécié pour la localisation  non destructive de défaut dans un système intégré  complexe 3D (3D paquet SiP). En comparaison avec les techniques la concurrentes d’imagerie thermique, comme l’imagerie à cristaux liquides ou l’imagerie fluorescence micro thermique, LIT est plus facile à appliquer car elle ne nécessite aucune couche thermosensible étrangère à la surface de l’appareil. En outre, la limite de sensibilité de cette technique dans la plage μK est nettement meilleure. En outre, le caractère dynamique de la LIT réduit le flou thermiques, et le problème de l’émissivité IR inhomogène peut être surmonté en utilisant l’image de phase ou l’image 0 ° / -90 °. La limite de résolution spatiale de la configuration utilisée pour l’imagerie microscopique thermique effectuée dans la plage à mi-longueur d’onde est d’environ 5 um, mais elle peut être amélioré à 1,5 um en appliquant des lentilles à immersion solide.

L’article présente la théorie du  principe de LIT et son utilisation pratique pour deux cas de dispositifs de circuits intégrés, un simple et un multiple.

Analyser la fatigue des matériaux

Comme pour toute défaillance de pièces rompues, un ensemble d’outils analytiques et de techniques est utilisé pour identifier les ruptures de fatigue et leur origine. Il s’agit notamment de l’examen macroscopique, de l’étude métallographique de la microstructure, des essais de dureté, de l’analyse chimique, de l’analyse élémentaire par microsonde et de la microscopie électronique à balayage (MEB).

Le blog « failure-analysis.info » présente la démarche illustrée de nombreux clichés caractérisant les aspects microfractographiques génériques des cassures de fatigue.

On aura l’occasion dans les prochaines semaines de revenir sur ces différents aspects qui seront illustrés par des fiches d’étude de cas traités au Cetim.

 

 

Fragilisation par l’hydrogène des aciers

La fragilisation par l’hydrogène réduit la ductilité, souvent au point que les métaux se comportent comme des céramiques. Par ailleurs, la résistance à la fatigue et la ténacité sont également considérablement réduits. La rupture fragile se produit sans avertissement et peut être soit immédiate, dans les heures qui suivent la fabrication, ou après des années de service. Des ruptures par fragilisation par l’hydrogène ont même été observées dans certaines parties non assemblées de pièces en stock, un phénomène connu sous le nom “shelf popping”.

Bien que la fragilisation par l’hydrogène se produise dans de nombreux alliages métalliques, l’acier à haute résistance semble être le plus sensible.

Le blog « Failure-analysis.info » propose une vue d’ensemble (3 articles) sur fragilisation par l’hydrogène uniquement des aciers à haute résistance, bien que les détails du phénomène  puissent s’appliquer généralement à d’autres métaux sensibles.

Un Blog dédié à l’Analyse de défaillance de composants électroniques

Le blog « www.FailureAnalysisBlog.com » est dédié à l’analyse de défaillance de composants électroniques , semi-conducteurs, circuits imprimés, etc.

Très détaillé, il présente les méthodes et outils propres à l’analyse de défaillance de ces composants souvent microscopiques.

De nombreux exemples de cas de défaillances sont exposés.

C’est vraiment une source intéressante à consulter.