assemblages soudÉs et controlÉs non destructis

Upload: steeleng

Post on 09-Apr-2018

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    1/20

    1

    ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLSNON DESTRUCTIFS (C.N.D.)

    par D. SEMIN

    Le prsent article concerne uniquement les cas dassemblages souds de btiment met-tant en uvre des aciers non allis ou allis; les alliages lgers et mtaux non ferreuxne sont pas traits ici.

    1. CONSIDRATIONS GNRALES

    SUR LA QUALIT DES ASSEMBLAGES SOUDS

    Un assemblage soud doit prsenter toutes les garanties dobtention de la qualit finaleescompte lui permettant de satisfaire aux conditions de service qui lui sont imposes.Cest ce que lon nomme la soudabilit globale.

    Toutes les tapes de la ralisation dun assemblage soud sont soumises aux alas defabrication quil sagisse du soin apport lexcution ou de la rigueur de son suivi.

    On ne peut pas se contenter dun contrle en fin de ralisation : non seulement la picetermine doit tre conforme mais encore faut-il sassurer des facteurs agissant sur laqualit finale tout au long du cycle de ralisation de lassemblage soud. Les oprationsde contrle doivent donc tre prvues :

    avant soudage, pendant soudage, aprs soudage.

    Au titre du contrle avant soudage, il y a lieu de sassurer, bien videmment :

    Que les qualifications effectues en amont justifient de la capacit des oprateurs(reconnaissance dune comptence).

    Que les modes opratoires retenus attestent de la soudabilit mtallurgique, cest--dire de la possibilit de raliser une soudure sans dfaut de compacit ou de structurequi rsulterait du comportement propre des matriaux conscutif au soudage.(un mode opratoire qualifi consiste en lenregistrement des caractristiques des

    1

    CENTRE TECHNIQUE INDUSTRIELDE LA CONSTRUCTION MTALLIQUE

    Domaine de Saint-Paul, 78471 Saint-Rmy-ls-Chevreuse CedexTl.: 01-30-85-25-00 - Tlcopieur 01-30-52-75-38

    Construction Mtallique, n 2-2004

    RevueConstructionMtallique

    D. SEMIN CTICM, Dpartement Construction Mtallique

    TECHNIQUE ET APPLICATIONSRubrique

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    2/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    82 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    2

    oprations effectues, des matriaux et produits utiliss lors de la ralisation dchan-tillons pour lesquels lobtention des critres de qualit exigs a t vrifie).

    Que les oprations de rception des matriaux (de base et dapport) attestent de leurconformit aux paramtres des modes opratoires retenus.

    On se doit galement de sassurer ds ce stade de la faisabilit des tapes ultrieurestelles que :

    La soudabilit opratoire qui correspond la possibilit pratique de raliser une sou-dure compte tenu des conditions du soudage (pice et son environnement, procd,position de soudage).

    La possibilit de raliser les CND de faon efficace aprs fabrication; les contrlespeuvent tre imposs par les pices crites du march de construction ou relever delauto-contrle.

    Le contrle pendant soudage vise :

    la rception des faces souder (prparation des pices), la mise en uvre correcte du procd, ventuellement la mise en uvre de contrles de compacit (par exemple le ressuage

    entre passes).

    Les contrles aprs fabrication peuvent tre de nature trs diverses allant des essaisdestructifs effectus sur appendices aux contrles non destructifs (CND) des joints rali-ss.

    Ils peuvent galement tre raliss priodiquement en service pour sassurer de labonne tenue dans le temps (corrosion, fissuration) de lassemblage.

    Cet article sintresse essentiellement aux contrles non destructifs des soudures et auxtextes qui en rgissent la mise en uvre.

    2. RAPPELS SUR LES PROCDS DE CND LES PLUS COURANTS

    Les rappels qui suivent ne se veulent pas une prsentation dtaille des CND, maisapportent les notions ncessaires la lecture des tableaux du paragraphe suivant.

    2,1. Le contrle visuel VT (visual testing)

    Cest le premier des CND. Il est le prliminaire indispensable tous les autres examensde compacit qui peuvent tre raliss.

    Il commence ds la ralisation de la soudure; la personne la mieux place pour le rali-ser ce stade est donc le soudeur lui-mme qui doit tre qualifi. Cette qualificationsanctionne en effet sa comptence, cest--dire non seulement son habilet souder,mais galement son aptitude juger de sa propre ralisation (auto contrle de sa fabri-cation).

    Le contrle visuel porte sur laspect et les dfauts gomtriques des cordons (dimen-sion de la gorge, caniveaux, morsures, surpaisseur ou affaissement, dfaut daligne-ment, dformation angulaire, ).

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    3/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 83

    3

    Gnralement ralis lil nu, il est amlior par lutilisation dun petit matriel(jauges, loupe, endoscope).

    Avantages

    peu onreux, fournit une information directe.

    Inconvnients

    laspect ne prjuge pas de la qualit interne, fortement dpendant de lexprience de loprateur.

    Mesure dpaisseur de gorge laide dune jauge (Photographie Grard FORQUET SETRA/CTOA)

    2,2. Contrle par ressuage PT (Penetrant Testing)

    Ce procd permet de dtecter la prsence de dfauts dbouchant la surface despices ou soudures.

    Cet examen consiste en lapplication (pinceau, bombe arosol) sur la surface des mat-

    riaux et des soudures dun liquide dit pntrant faible tension superficielle conte-nant des pigments visibles (traceur color ou fluorescent).

    Ce liquide pntre par capillarit dans tous les interstices constitus par les dfautsdbouchant la surface de la pice.

    Aprs pntration du liquide, limination de lexcs de pntrant en surface, et ven-tuellement schage, on applique (pulvrisation) un rvlateur (poudre).

    Aprs quelque temps, le liquide retenu dans les dfauts dbouchants est absorb parcapillarit dans le rvlateur do le terme ressuage.

    En pratique, il est important dobserver lapparition des indications ds le dbut du

    schage du rvlateur; en effet, cette mthode ne permet pas de donner une valeurquantitative aux rsultats fournis : linterprtation du contrle est formule en termedindication linaire (longueur 3 fois la largeur) ou non linaire .

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    4/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    84 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    4

    Prcautions observer :

    laisser le temps au liquide de pntrer; ce temps dpend de la nature du liquide(pntrant color ou liquide fluorescent); il est de lordre de 10 20 minutes,

    importance du nettoyage de lexcs de pntrant, temps de la rvlation : compris entre 10 et 30 minutes.

    Avantages

    simplicit et faible cot, permet des contrles rapides en service, applicable tous les matriaux non poreux, existence de produits pour application temprature leve (150-200 C), bonne sensibilit de dtection des dfauts dbouchants.

    Inconvnients ncessite des surfaces propres et bien dgraisses : ne pas travailler sur des produits

    bruts de laminage, ne pas travailler sur des produits meuls, cette opration risquant de mater des

    dfauts et empcher toute pntration du fluide : le nettoyage sera effectu par bros-sage ou dgraissage chimique.De mme, cette mthode ne permet de dtecter que des dfauts prsentant un certainvolume; ainsi des fissures refermes par des contraintes de compression peuventchapper au contrle par cette mthode,

    lis lutilisation de produits nocifs, inflammables ou volatils, pas de trace du contrle (hors PV),

    Les tapes du contrle par ressuage (Document INSTITUT de SOUDURE) Pulvrisation du pntrant Pulvrisation du rvlateur Observation des indications

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    5/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 85

    5

    2,3. Magntoscopie MT (Manietic Testing)

    Le contrle magntoscopique permet de dtecter des dfauts dbouchants (obstrus ounon) et sous-jacents sous la surface.Cet examen consiste soumettre une pice laction dun champ magntique jusqusa saturation; ce champ se trouve dvi sil trouve un obstacle sur son parcours; si cetobstacle est proche de la surface, les lignes de force du champ peuvent sortir lext-rieur de la pice en crant lendroit du dfaut une sorte de mini aimant sur les plesduquel peut saccumuler une poudre magntique trs fine (utilise sec ou en suspen-sion dans un liquide).

    Pour tre rvls, les dfauts doivent tre perpendiculaires aux lignes magntiques (ilssont indcelables lorsquils sont parallles aux lignes de champ).

    Les pices peuvent tre aimantes par passage de champ ou par passage de courant.

    Contrle par magntoscopie (Document INSTITUT de SOUDURE) lectro-aimant portable la poudre rvlatrice est en suspension dans le liquide

    Contrle par magntoscopie (Document INSTITUT de SOUDURE) Rvlation dune indication linaire

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    6/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    86 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    6

    Le contrle des charpentes mtalliques fait essentiellement appel la premiremthode. On utilise gnralement un lectro-aimant mobile en forme de U, dont lespices polaires sont articules, pos au contact de la pice, en fer cheval au dessus dela soudure examiner. Dans la mesure o lon ne connat pas a priori lorientation desdfauts, la zone soumise examen doit faire lobjet dune exploration faisant prendresuccessivement aux ples des positions 90 lune de lautre.

    Comme pour le ressuage, linterprtation du contrle est formule en terme dindicationlinaire ou non linaire .

    Avantages

    simplicit, rapidit (plus rapide que le contrle par ressuage), facilit de dtection des dfauts dbouchants et sous-jacents (2 mm environ); les

    dfauts peuvent tre mats ou obstrus,

    trs bonne sensibilit de dtection des dfauts plans (crant une grande disconti-nuit du champ); exemple : fissures.

    Inconvnients

    dtection moyenne des dfauts non linaires, pas de trace du contrle (hors PV), risque de bruit de fond parasite si le cordon prsente trop dirrgularits de surface, impossibilit de dtecter des dfauts en profondeur ( 2 mm de profondeur), dmagntisation obligatoire aprs contrle, examen exclusivement applicable aux matriaux ferro magntiques. Les aciers inoxy-

    dables austnitiques sortent donc du champ dapplication de ce contrle.

    2,4. Radiographie RT (Radiographic Testing)

    La radiographie est une mthode qui utilise les particularits des rayons X ou . : cesont des ondes lectromagntiques de trs faible longueur donde, aptes traverser descorps opaques la lumire visible.

    Lintensit de la radiation pntrante durant sa traverse est modifie entre un parcoursdans le matriau sain et dans les dfauts quil renferme. Ce phnomne est appelabsorption diffrentielle.

    Un rcepteur radiographique plac sous lobjet enregistre le faisceau mergent ce quise traduit par une diffrence de densit ou contraste sur le film dvelopp. Ce contrasteentre limage dun domaine contenant un dfaut et celle dun domaine exempt dedfaut permet lobservateur de distinguer limperfection.

    Les 2 procds ne diffrent que par la source de radiation :

    rayons X : on utilise un tube en verre dans lequel rgne un vide pouss. Il est alimenten courant lectrique et met des lectrons par chauffement dun filament incandes-cent de tungstne (cathode). Ce faisceau dlectrons est attir par la diffrence depotentiel (plusieurs milliers de volts) vers une cible (anode ou anti-cathode). Limpactdes lectrons sur la cible gnre chaleur (99 %) et rayons X (1 %).

    Les rayons sont mis lors de la dsintgration spontane dun noyau atomique (parexemple : Iridium 192, Cobalt 60)

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    7/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 87

    7

    Une interprtation des radiographies passe par un ensemble de paramtres interdpen-dants qui conditionnent la qualit des images du film, protection de ces derniers contreles rayons secondaires (crans renforateurs), flou gomtrique (compromis entre lediamtre de la source et la distance source film : nature)

    La qualit dimage est apprcie par des indicateurs de qualit dimage (IQI).

    Contrle par radiographie (Document INSTITUT de SOUDURE) On note la position du film en sous face ainsi que lIQI hexagonal en face suprieure.

    Lexposition dune partie quelconque du corps humain aux rayons X ou gamma peuttre prjudiciable la sant, aussi toute utilisation de matriels rayons X ou desources radioactives est soumise des dispositions lgales ou rglementaires quil y alieu de suivre scrupuleusement.

    Avantages

    applicable tous les matriaux, traabilit et archivage des rsultats,

    facilit didentification des dfauts internes des soudures bout bout interpntres, performant pour dfauts volumiques et manques de pntration.

    Inconvnients

    cot lev, limitation au contrle des faibles paisseurs, peu adapt aux contrles des soudures en angle, pas adapt aux soudures non interpntres, rgles de scurit rigoureuses et contraignantes,

    accessibilit requise des 2 cts (sauf cas trs particuliers), difficult de localisation du dfaut dans lpaisseur,

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    8/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    88 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    8

    les dfauts plats (collages ou fissures) ne sont dcels que si orients suivant le rayon-nement (ou lgrement inclins sur celui-ci); orientation du rayonnement choisir enfonction de lorientation suppose du dfaut recherch.

    2,5. Ultrasons UT (Ultrasonic Testing)

    Les ondes ultrasonores sont mises au moyen de traducteurs (ou palpeurs) contenantun lment pizolectrique (quartz par exemple) qui a pour particularit de transformerun courant lectrique alternatif en oscillations mcaniques.

    En prsence de modifications des caractristiques du milieu dans lequel elles se propa-gent, les ondes voient leur propagation perturbe selon les lois de la rflexion rfrac-tion absorption : londe incidente, lorsquelle arrive un interface entre 2 milieux,transmet une partie de son nergie au second milieu et en rflchit une partie dans lepremier.

    Dans le cas particulier de lair, les lois de la rflexion montrent quaucune nergie nesttransmise au second milieu (lair); cette particularit importante est exploite lorsquelonde rencontre une fissure ou une inclusion gazeuse.

    Cest galement pourquoi on utilise un produit couplant (eau, colle de tapissier) sous lepalpeur, son interface avec la pice contrler.

    La mthode la plus usuellement employe est la mthode par rflexion qui nutilisequun seul traducteur jouant simultanment le rle dmetteur et de rcepteur.

    En raison de la forme des assemblages souds et de lorientation la plus frquente desdfauts plans (fissures, manques de liaison) qui sont susceptibles dtre rencontrs, lecontrle par ultrasons des soudures est gnralement effectu au moyen dun faisceaudondes transversales obliques (palpeurs dangle).

    Avantages

    trs bonne prcision de la dtection (localisation et longueur du dfaut),

    particulirement efficace vis--vis des ddoublures et du collage,

    sans danger (par opposition au contrle radiographique),

    privilgier si accessibilit dun seul ct,

    associ aux fortes paisseurs.

    Inconvnients

    peu adapt aux aciers austnitiques,

    identification incertaine des dfauts : classement en dfauts volumiques ou dfautsnon volumiques (ou plans),

    pas adapt aux faibles paisseurs,

    phase dtalonnage importante,

    subjectivit de linterprtation de loprateur, pas de trace du contrle (hors PV).

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    9/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 89

    9

    Contrle in situ de joint interpntr par ultrasons (Photographie Grard FORQUET SETRA/CTOA)

    3. LES SYSTMES NORMATIFS

    La matrise des risques lis lexcution est codifie par des normes. Deux systmescoexistent actuellement. Le premier systme, en pratique depuis de nombreusesannes dans la profession, a pour base la norme NF P 22 471, le second la normeXP P 22-501-1.

    Dans les 2 cas, pour chaque assemblage soud, une classe doit tre dtermine quidpend de paramtres quantifis ou de choix effectus en amont, soit par le MatredOuvrage, soit par le Matre duvre en concertation ventuelle avec le constructeur.

    3,1. Corpus P 22.47X

    Les documents constitutifs de ce systme sont : NF P 22-471, NF P 22-473 et FD P 22-474.

    La norme NF P 22-471 est un document autoportant; elle dfinit les conditions res-pecter pour lexcution et le contrle des assemblages souds.

    La NF P 22- 471 dfinit3 classes de qualit dassemblages souds numrotes de 1 3(la Classe 1 tant la plus svre); le FD P 22-474 apporte des indications pratiques per-mettant de procder la classification des assemblages souds.

    La mise en uvre du FD P 22-474 ncessite la connaissance des conditions de calcul dujoint soud; les paramtres considrer sont :

    le taux de contrainte et le niveau de bridage de lassemblage, la temprature minimale de service,

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    10/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    90 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    10

    lpaisseur soude, le degr de risque encouru.

    Chacun de ces critres contribue, par lattribution dun indice spcifique, lobtentiondun indice global, somme des indices spcifiques.

    Cet indice global et le type de sollicitation (dynamique ou statique) permettent de dfinirla classe de qualit de lassemblage considr.

    Une fois la classe choisie (cette classe peut diffrer pour les diffrents assemblages ausein dun mme lment), la NF P 22-471 prcise les exigences associes cette classeen termes dassurance qualit :

    programme de soudage (ncessaire en Classes 1 et 2), qualification des modes opratoires de soudage (obligatoire en Classes 1 et 2 sauf cas

    particuliers trs limits), qualification des soudeurs (degr daptitude des soudeurs en relation directe avec la

    classe de qualit retenue), restrictions ventuelles sur les conditions dexcution.

    Le contrle des joints souds est enfin trait :

    le contrle visuel est effectuer 100% quelle que soit la classe de qualit, les autres CND ne sont envisager quen Classes 1 ou 2, les critres dacceptation des dfauts sont donns en fonction de la classe, pour

    chaque mthode (VT, PT, MT, UT ou RT).

    Ltendue des contrles mettre en uvre est prcise par la NF P 22-473.On reproduit ci-dessous :

    un tableau de synthse des mthodes de contrle mettre en uvre selon NF P 22-471 (tableau 1),

    un tableau de synthse des tendues minimales de contrle selon la NF P 22-473(tableau 2).

    TABLEAU 1

    (*) Le contrle secondaire par US sera le seul juge pour lidentification de dfauts type fissures, manques defusion et collage

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    11/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 91

    11

    TABLEAU 2

    3,2. Corpus XP P 22-501-1

    Ce document est fond sur la prnorme europenne ENV 1090-1 : 1996 dont les partiesapplicables sont compltes par les prescriptions nationales adquates. Son domainedapplication recouvre celui des normes voques au chapitre prcdent.

    L XP P 22-501-1 dfinit3 classes dexcution de 1 3 (la Classe 1 tant la plus svre).Cette classification rsulte de 2 paramtres :

    le niveau dexposition (N1 N3),

    la catgorie dexcution et dexploitation (C1 C3).Nous reproduisons ci-dessous les tableaux correspondants de la norme XP P 22-501-1 :

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    12/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    92 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    12

    La classe dexcution se dduit de ces critres laide du tableau :

    Une fois la (ou les) classe(s) dfinie(s) par le dossier des spcifications techniques duprojet qui relve de la matrise duvre, les diffrents paragraphes traitant du soudagedans lXP P 22-501-1 apportent des indications quant aux exigences relatives lexcu-tion et aux critres de performance :

    programme de soudage (ncessaire en Classes 1 et 2), qualification des modes opratoires (obligatoire en Classes 1 et 2; en Classe 3, nces-

    sit de suivre un descriptif dont le mode opratoire a t qualifi), qualification des soudeurs (ncessaire quelle que soit la classe disparition de la

    notion de degr daptitude), dispositions particulires la mise en uvre.

    Des prescriptions relatives au contrle des joints souds compltent le document.

    Le contrle visuel est effectuer sur la totalit des longueurs soudes, indpendam-ment de la classe dexcution.

    Les champs dapplication des diffrentes mthodes de CND sont prciss comme suit :

    TABLEAU 3Champ dapplication des CND selon XP P 22-501-1

    On notera lvolution des limites dutilisation des mthodes UT et RT en fonction delpaisseur par rapport aux indications du tableau 1.

    Ltendue minimale des contrles sur assemblages de Classe 3 est dfinie par le tableauque nous reproduisons ci-aprs.

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    13/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 93

    13

    TABLEAU 4tendue minimale des contrles selon XP P 22-501-1

    Sauf indication contraire du CCTP, cette tendue est double pour la Classe dexcution2 et porte 100 % de la longueur des joints souds relevant de la Classe dexcution 1.

    La notion didentification du tableau prcdent fait rfrence la figure de repragereproduite ci-dessus.

    Lannexe G de l XP P 22-501-1 lve toute ambigut quant la porte des contrles :dans tous les cas, le contrle visuel est mettre en uvre au titre de laspect des sou-

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    14/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    94 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    14

    dures acheves, et des CND sont toujours mettre en uvre de faon complmentaireau titre du contrle des dfauts dans les soudures.

    En ce qui concerne les limites dacceptation des dfauts dans les soudures, il est faitrfrence un certain nombre de normes complmentaires dont larticulation est prci-se sur le diagramme suivant :

    TABLEAU 5

    En premier lieu figure la NF EN 25817 qui fixe desniveaux dacceptation des dfauts dans les soudures par rfrence 3 degrs dexigence symboliss par les lettres

    D exigence modre, C exigence moyenne, B exigence leve.

    Les niveaux de qualit ainsi dfinis le sont sur la base de la taille relle des dfauts sus-ceptibles dtre rencontrs.

    La relation entre les exigences de qualit et les classes dexcution prcdemment dfi-nies stablit comme suit :

    Classe 3 : niveau de qualit D Classe 2 C Classe 1 B

    La norme NF EN 12062 vient complter le dispositif en donnant, dune part, des indica-tions quant au choix des mthodes de CND en fonction des diffrents joints souds, et,dautre part, en associant aux niveaux de qualit de la NF EN 25817 les niveaux daccep- tation des indications rvles par les diffrentes mthodes.

    En effet, la dtection et la mesure des dfauts dpendent de la mthode de contrle : laprsence de discontinuits nest signale que sous la forme permise par la mthode.

    Ainsi les indications obtenues lors dun contrle par ressuage nont pas la mme tailleque le dfaut qui est lorigine de lindication.

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    15/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 95

    15

    TABLEAU 6Mthodes gnralement admises pour le contrle des dfauts accessibles superficiels sur tous types dassemblages souds y compris soudures dangle selon NF EN 12062

    TABLEAU 7Mthodes gnralement admises pour le contrle des dfauts internes

    dans des assemblages bout bout et en T pntration totale selon NF EN 12062 Dans ce tableau, les ( ) indiquent que la mthode est applicable

    avec certaines restrictions

    Les normes qui figurent sur les 2 derniers niveaux du tableau synoptique prcdent(tableau 5) compltent la dfinition des niveaux de la NF EN 25817 :

    En avant dernire ligne, un ensemble de normes dfinissant les techniques et , pourles mthodes UT et RT, la sensibilit (degr de finesse) de lexamen.Des schmas dapplication aux cas courants illustrent ces normes.

    Sur la dernire ligne, un ensemble de normes dfinissant les niveaux dacceptationspcifiques la technique retenue.

    4. EXEMPLES COMPARATIFS

    4,1. Raidisseurs transversaux dans une poutre en acier S235

    Considrons le cas de la soudure de raidisseurs transversaux dans une poutre en acierS235, ralise en atelier.

    Les critres danalyse ont conduit la conclusion que ce joint relevait de la classe dex-cution 3 selon NF XP 22-501-1.

    On associe, selon ce mme texte, cette classe une exigence de qualit D - modre.

    Le croquis du tableau 4 nous permet didentifier cet assemblage en zone dlment;le tableau relatif ltendue des CND nous indique :

    que le contrle visuel doit tre effectu 100 %, que dautres mthodes de CND doivent concerner 1 assemblage sur 20.

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    16/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    96 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    16

    Le tableau relatif au champ dapplication des mthodes nous oriente vers un contrle detype PT ou MT, au choix.

    La norme NF EN 25817 nous fixe les dfauts rels maximaux admissibles dans les cor-dons incrimins et relevant de la classe de qualit D .Ces dfauts, sils existent, seront dtects par lune des 2 mthodes prescrites et rv-les sous forme dindication linaire ou non linaire.

    La norme NF EN 12062 tablit la corrlation entre la classe D et les niveaux daccep-tation tels quils apparaissent dans les normes de contrle non destructifs. Ainsi :

    Pour le VT : mise en uvre de lexamen selon NF EN 970 (nettoyage pralable du joint, type

    dclairage, rdaction du PV); le niveau dacceptation sera D selon NF EN 25817.

    Pour le PT (en supposant que cette mthode soit retenue) mise en uvre lexamen selon NF EN 571-1 (nettoyage, mode opratoire, compati-

    bilit des produits,), le niveau dacceptation sera 3X selon prEN 1289 ;

    cest ce niveau qui prend en compte les capacits de dtection inhrentes la tech-nique prcise en NF EN 571-1.

    4,2. Diagonale enfourche en acier S235

    Considrons les diagonales (PRS) dune poutre treillis principale de grande dimension;les semelles sont enfourches sur les goussets et soudes sur ceux-ci par des cordonslongitudinaux (lme est boulonne HR).

    Les conditions de calcul sont les suivantes :

    taux de travail des cordons : 50 % de fy, le soudage a lieu sur chantier, les soudures ne sont pas brides, la temprature de service est de 15 C, les paisseurs en jeu sont 30 mm,

    le btiment nest pas un ERP mais des risques de pertes conomiques sont consid-rer, les sollicitations sont statiques.

    Selon corpus 2247X

    indice global selon FD 22-474 : 1, Classe des assemblages souds : 3, pas dautre exigence quun contrle visuel 100 %.

    Selon corpus XP 22-501-1

    niveau dexposition : N2 + catgorie dexcution C2 Classe dexcution 2, exigence de qualit C ,

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    17/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 97

    17

    les soudures sont identifies en zone dassemblage et ralises sur chantier; ltenduedu contrle CND prvoir est de 100 % en complment du contrle visuel 100 %,

    les soudures en angle peuvent tre contrles au choix en PT ou MT.

    Conclusion

    le corpus XP 22-501-1 conduit lintroduction de CND ds lors que les assemblagessont excuts sur chantier.

    4,3. Continuit de poutres PRS

    Considrons une poutre PRS de semelles dpaisseur 40 mm et dme dpaisseur10 mm.

    Il sagit dune poutre principale de la structure dun ERP dont le taux de travail est de60% de fy, dont la temprature de service est de 10 C, subissant des sollicitations sta-tiques.

    On comparera successivement le cas de la ralisation en atelier et sur chantier.

    Soudage en atelier

    Selon corpus 2247X

    indice global selon FD 22-474 : 3,

    Classe des assemblages souds : 2, contrle visuel 100 %, CND semelle comprime : UT 10 %

    me : RT 10% en zone comprime 50 % en zone tenduesemelle infrieure : UT 50 %.

    Selon corpus XP 22-501-1

    niveau dexposition N1 + catgorie dexcution C3 classe dexcution 2 exigence de qualit C soudure identifie en zone dlment et ralise en atelier; ltendue du contrle CND

    prvoir est un sondage dcompos comme suit : contrle 100 % des 3 premiersassemblages de chaque type puis 1 sur 10

    ces CND viennent en complment dun contrle visuel 100 % les soudures interpntres sont contrler en UT.

    Soudage sur chantier

    Selon corpus 2247X

    classement sans modification par rapport la ralisation en atelier, contrle visuel 100 %,

    CND semelle comprime : UT 20 %me : RT 20 % en zone comprime 100 % en zone tenduesemelle infrieure : UT 100 %.

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    18/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    98 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    18

    Selon corpus XP 22-501-1

    niveau dexposition : N1 + catgorie dexcution C2 Classe dexcution 1,

    exigence de qualit B , soudure identifie en zone dlment et ralise sur chantier, ltendue du contrle

    CND prvoir est de 100 % en complment du contrle visuel 100 %,

    les soudures interpntres sont contrler en UT.

    5. CONCLUSION

    Au-del de la premire perception qui substitue un ensemble compact de 3 normes unensemble cohrent mais plus complexe dabord, on identifie plusieurs diffrences entreles 2 systmes normatifs exposs dans le chapitre prcdent.

    En particulier :

    pour le classement des assemblages, la disparition dans le corpus XP P 22-501-1 de lanotion de taux de travail des soudures,

    le statut de la Classe 3 (classe de soudure ou classe dexcution) qui se trouve sensi-blement modifi : Selon le corpus NF P 2247X,

    Ce choix de la Classe 3 ne concerne que des assemblages non soumis sollicita-tions dynamiques ou ne cumulant pas de critres susceptibles de provoquer la rup-ture brutale de lassemblage.Elle nest associe qu peu dexigences; en particulier, il nest pas prvu de cahierde soudage, il nest pas exig de QMOS, les CND autres que le VT ne sont pas prvoir.

    Selon le corpus XP 22 501 1,La Classe 3 est une classe part entire, et ne diffre des Classes 1 et 2 que parles critres associs.Sans exiger de QMOS, les soudures doivent tre ralises en suivant un descriptifde mode opratoire qualifi; les soudeurs doivent tre qualifis (la notion de degrdaptitude a cependant disparu de la norme de rfrence EN 287-1); des CND sontrequis au minimum sur la base des indications du tableau 4 ci-avant.

    La mise en pratique sur quelques exemples courants montre galement une incidencesensible en terme dtendue de contrles non destructifs.

    Dans le corpus XP P 22-501-1, on observe un renforcement des pourcentages de sou-dures soumettre CND, notamment pour les soudures ralises sur chantier.

    Une conception saine des assemblages doit prvoir la possibilit de ralisation des CNDpermettant de dceler les dfauts susceptibles dtre gnrs dans chaque soudure enfonction de ses paramtres de ralisation (configuration, procd utilis,).

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    19/20

    Construction Mtallique, n 2-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 99

    19

    RFRENCES

    NORMES CITES

    Corpus P 22.47X

    NF P22-470 Aot 1989Construction mtallique Assemblages souds Dispositions constructives et justifica-tion des soudures

    NF P22-471 Mars 1984Construction mtallique Assemblages souds Fabrication

    NF P22-473 Aot 1986Construction mtallique Assemblages souds tendue des contrles non destructifs

    FD P22-474 Mars 1996Construction mtallique Assemblages souds Guide de choix de la classe de qualit.

    Corpus XP P 22-501-1

    XP P22-501-1 Dcembre 1998Excution des structures en acier Partie 1 : rgles gnrales et rgles pour les bti-ments

    NF EN 25817 Novembre 1992 (A89-231)Assemblages en acier souds larc Guide des niveaux dacceptation des dfauts

    NF EN 12062 Juin 2003 (A89-500) avec son AmendementContrle non destructif des assemblages souds Rgles gnrales pour les matriauxmtalliques

    NF EN 1435 Octobre 1997 (A89-510) + Amendement Juin 2003 (A89-510/A1)Contrle non destructif des assemblages souds Contrle par radiographie desassemblages souds

    NF EN 12517 Septembre 1998 (A89-511) + Amendement Avril 2003 (A89-511/A1)Contrle non destructif des assemblages souds - Contrle par radiographie des assem-blages souds - Niveaux dacceptation.

    NF EN 1714 Octobre 1997 (A89-520) + Amendement Dcembre 2002 (A89-520/A1)Contrle non destructif des assemblages souds Contrle par ultrasons des assem-blages souds

    NF EN 1712 Novembre 1997 (A89-521) + Amendement Dcembre 2002 (A89-521/A1)Contrle non destructif des assemblages souds Contrle par ultrasons des assem-blages souds Niveaux dacceptation.

    NF EN 1713 Septembre 1998 (A89-522) + Amendement Dcembre 2002 (A89-522/A1)Contrle non destructif des assemblages souds Contrle par ultrasons Caractrisa-tion des indications dans les assemblages souds

    NF EN 970 Mai 1997 (A89-540)Contrle non destructif des assemblages souds par fusion Contrle visuel

  • 8/8/2019 ASSEMBLAGES SOUDS ET CONTROLS NON DESTRUCTIS

    20/20

    100 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    20

    NF EN 571-1 Septembre 1997 (A09-120-1)Essais non destructifs Examen par ressuage Partie 1 : principes gnraux.

    NF EN 1289 Dcembre 2002 (A89-541) avec son AmendementContrle non destructif des assemblages souds Contrle par ressuage des souduresNF EN 1290 Dcembre 2002 (A89-550) avec son AmendementContrle non destructif des assemblages souds Contrle par magntoscopie desassemblages souds

    NF EN 1291 Dcembre 2002 (A89-551) avec son AmendementContrle non destructif des assemblages souds Contrle par magntoscopie des sou-dures Niveaux dacceptation

    BIBLIOGRAPHIE

    Mcanosoudage Fabrication Cetim, 1983

    A. Vallini Joints souds Contrle, mtallurgie, rsistance Dunod, 1968

    P. Macquet Execution des assemblages souds en construction mtallique Cticm,2000