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L'analyse de défaillance

Gérer et maîtriser les risques

analyse de defaillance, le regard expert du Cetim

Définition de l'analyse de défaillance

L'analyse de défaillance est une investigation systématique et scientifique d'un composant ou d'un système défaillant afin d'établir le ou les modes d’endommagement et la ou les causes de la défaillance.

Qu'est-ce qu'une défaillance ?

Une défaillance est un état dégradé qui ne permet plus au composant ou à l'équipement de remplir la fonction pour laquelle il a été conçu de manière fiable et sûre, ou ne respecte pas les spécifications requises.
De nombreuses défaillances conduisent à des dégradation brutales ou progressives. Ces endommagements peuvent provenir de fissures, corrosion, usure, déformations, ou à la variation de propriétés ou d’apparence. Cela peut générer une perte de performance, voire un composant inutilisable.

Pourquoi l'analyse de défaillance est-elle essentielle ?

L’analyse de défaillance est primordiale. Elle permet de déterminer la ou les causes factuelles et fondamentales de la défaillance. Les solutions identifiées permettent d’empêcher qu'une défaillance ne se reproduise sur un système ou un composant similaire. Cela permet également d’améliorer la conception, la fiabilité ou la durée de vie des composants, et d’améliorer la qualité des produits et des process. Les méthodologies de l’analyse de défaillance peuvent être utilisées dans une démarche de maîtrise des risques.

Quels sont les modes de défaillance possibles ?

Les défaillances les plus fréquemment rencontrées sur les composants sont la corrosion, la fracture, fissure, la distorsion ou encore l’usure ou la fuite. Cependant, la notion de défaillance va bien au-delà de la casse d’une pièce ou un système. Un dysfonctionnement, une non-performance, une usure anormale, une modification de l’apparence ou des caractéristiques, une anomalie de fonctionnement, ou même une non-conformité mise au jour par le service qualité sont autant de cas qui justifient de mettre en œuvre les méthodes d’investigation.

Quelles sont les différentes phases de l'analyse des défaillances ?

Une analyse de défaillance commence toujours par une collecte préliminaire d’informations et une préservation des pièces. Si nécessaire, des investigations sur site permettent la collecte d'échantillons et d'informations sur l’environnement par l’expert. Vient ensuite la phase d’analyse et d’examen en laboratoire des composants défectueux avec l’évaluation des résultats et la détermination des mécanismes de défaillance. Dans certains cas, une phase de simulation permet de lever des hypothèses ou de rejouer des scénarios ayant conduit à la défaillance. L’identification de solutions est formalisée dans la délivrance d’un rapport factuel, clair et synthétique incluant des conclusions argumentées. Ce rapport comprend aussi un avis technique de l’experts et ses recommandations sur la mise en œuvre et le suivi des actions correctives. Parmi celles -ci, on peut trouver des propositions de réparations ou encore de modifications de la conception de l'équipement pour prévenir de futures défaillances.

A plus long terme des solutions sur mesure peuvent également être proposées pour améliorer les performances, la sécurité, la fiabilité et la disponibilité des équipements et installations (Asset Integrity Management – AIM) :

  • Evaluation de durée de vie résiduelle
  • Monitoring et surveillance
  • Plan de maintenance prédictive
  • Maintien en condition opérationnelle
  • ……

Quels sont les principaux outils, techniques et méthodes utilisés en analyse de défaillance ?

Pour mettre en œuvre la méthodologie d’analyse de défaillance et ses différentes phases, il existe de nombreux outils, techniques et moyens.

Pour la partie investigations sur site, en parallèle de l’expérience de l’expert, des moyens d’analyses portables sont utiles, voire nécessaires :

  • Moyens d’analyses chimiques (Spectromètres, fluorescence X, LIBS - Laser Induced Breakdown Spectroscopy)
  • Duromètres,
  • Endoscope et vidéoscopes,
  • Microscopes portables,
  • Moyens de répliques métallographiques,
  • Moyens de Contrôles Non Destructifs (CND) tels que Magnétoscopie, Ressuage, Ultrasons, …
  • Moyens de recherche et détections de fuites
  • Moyens de mesures dimensionnelles,
  • Moyens de scannérisation,
  • Des moyens d’instrumentation et de monitoring,
  • Drones et robots
  • ….

Pour la réalisation de prélèvements, aux outils classiques viennent maintenant s’ajouter des systèmes de micro-prélèvements permettant des prises de matières minimes.

Pour les investigations en laboratoire :

  • Essais mécaniques (Traction, dureté, résilience, …)
  • Analyses chimiques
  • Métallographie
  • Microscopie optique
  • Microscopie électronique à balayage (MEB)
  • Moyens de caractérisation des matériaux polymères ( DMA, Infrarouge -IRTF- )

A cela viennent s’ajouter des laboratoires spécifiques pour :

  • La corrosion
  • La métrologie
  • L’état de surface
  • Les contrôles non destructifs
  • La tribologie
  • Les essais climatiques / vieillissement
  • L’acoustique et vibration
  • La compatibilité électriques ou électromagnétiques
  • Les bancs de tests dédiés ou d’essais spécifiques
  • …..

D’autres moyens tels que les outils de simulation numérique viennent compléter l’approche.

Qu’est-ce que la méthode AMDEC ?

L'AMDEC est un des outils de méthode de résolutions de problèmes qui analyse les modes de défaillances, leurs effets et leurs criticités.

Il existe plusieurs types d’AMDEC. Nous retiendrons principalement :

  • AMDEC Produit : c’est l’analyse des défaillances d’un produit, dues à sa conception, sa fabrication ou son exploitation, pour améliorer sa qualité et sa fiabilité.
  • AMDEC Processus : c’est l’analyse des défaillances sur les méthodes de production d’un produit ainsi que les procédures mises en œuvre pour accomplir une tâche.
  • AMDEC Moyens de Production : c’est l’analyse des défaillances des machines et équipements intervenants dans la réalisation d’un produit.

L’AMDEC consiste à identifier les causes et les effets d’un échec et à proposer les actions pouvant éliminer, ou du moins réduire, l'échec potentiel.

Dans le cadre de l’analyse de défaillance cet outil peut aussi être utilisé pour être le plus exhaustif possible dans l’identification des causes potentielles.

  

  

3 questions à notre expert

L’Analyse de défaillance : gérer et maîtriser les risques
Bruno Vandenberghe
responsable de l ’activité Analyse de défaillance du Cetim
Au-delà de la casse, les méthodologies de l’analyse de défaillance peuvent être utilisées dans une démarche de maîtrise des risques.

Nos moyens, plateformes et équipements

Au-delà des investigations sur site dans des environnements très variés, nos expert disposent de laboratoires pour mener des analyses (physico-chimiques, fractographies, ….) et des essais/simulation numérique (Eléments finis, CFD, ….) pour reproduire la défaillance ou l’endommagement et comprendre ou rejouer des scénarios d’avaries.

Parmi nos nombreux laboratoires, découvrez ceux dédiés aux Assemblages...

Nos moyens, plateformes et équipements
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Nos prestations

Partenaire incontournable de l’analyse de défaillance, les experts métiers du Cetim vous accompagnent tout au long du processus de résolution de vos avaries jusqu’à la mise en place des solutions les plus appropriées, partout dans le monde. Pour répondre à vos besoins et enjeux spécifiques, nous déployons des méthodologies éprouvées sur plus 50 ans d'expérience.

Prestation Diagnostic des installations industrielles, des ESP et ouvrages hydroélectriques

Le Cetim, fort de plus de 20 années d'expérience dans le diagnostic des ouvrages hydroélectriques vous accompagne pour assurer Performance, flexibilité et sûreté de vos installations.

Prestation Asset Integrity Management (AIM)

Asset Integrity Managment (AIM)

Prestation Expertise en corrosion et protection anticorrosion

Analyser et comprendre la corrosion d’une pièce, d’un produit, d’un équipement métallique

Prestation Expertises judiciaires et expertises d’assurance

Vous êtes experts judiciaires et/ou d’assurance ? En cas de dommage/sinistre, préjudice conduisant à un litige, vous devez pouvoir compter sur un appui indépendant pour vous accompagner dans vos investigations !

Prestation Analyse de Défaillance et expertises

Bien plus qu’un simple diagnostic, un véritable levier pour votre compétitivité !

Base de connaissances

Sélection de résultats d'actions collectives en lien avec l'analyse de défaillance.

Mécathèque Corrélation calculs/essais en mécanique de la rupture
9Q344 - Corrélation calculs/essais en mécanique de la rupture
Publié le vendredi 23 novembre 2018

Témoignages

En France et à l'International, ils nous font confiance pour leur apporter des solutions à des problématiques de défaillances et d'avaries.

  

Mosquée Hassan II de Casablanca
Une lutte contre la corrosion au juste coût
Érigée en partie sur la mer, la mosquée Hassan II de Casablanca est en proie à des phénomènes de corrosion. Pour y remédier, Cetim Maroc a proposé un programme de tests optimal comprenant les analyses justes nécessaires et pertinentes.
Perenco
Expertise globale sur un équipement pétrolier
Pour comprendre les dégradations du dôme d'une tour de distillation de pétrole brut, Perenco a fait appel au Cetim. En trois mois, ses experts ont diagnostiqué les causes des défaillances, préconisé un changement de matériau et revu les procédures de soudage.
Nam Theun 2 Power Company
Analyses express sur une centrale hydroélectrique
À l’occasion de la première visite technique d’une des turbines de sa centrale, l’entreprise laotienne a confié à Matcor des analyses métallurgiques à organiser et réaliser rapidement.

Nos formations

Découvrez toutes les formations Cetim Academy® en analyse de défaillance pour maitriser les méthodologies d’expertises sur matériaux, composants et process. 

Formation Pratique de l'analyse de défaillances : méthodologie, études de cas de rupture de pièces métalliques
Améliorez la qualité et la conception de vos produits grâce à l'analyse de défaillances.
dimanche 12 mai 2024
35h
Formation Analyse de défaillances : rupture des matériaux métalliques
Appréhendez les techniques d'investigations pratiques permettant de résoudre une analyse de défaillances.
lundi 17 juin 2024
14h
Formation Analyse de défaillances des roulements et des engrenages
Comprenez les causes des défaillances de vos engrenages et roulements pour mieux les éviter. Mettez en œuvre des actions correctives appropriées en utilisant une démarche structurée d'analyse d'avaries.
lundi 9 septembre 2024
21h

Actualités

29/02/2024
ECM Technologies remonte à la source d’une défaillance avec le Cetim
Pour connaître la cause de la fuite apparue au niveau de la chambre inférieure d’un four sous vide et apporter les solutions empêchant toute récidive, le fabricant de fours industriels a demandé au Centre d’effectuer une analyse de défaillance.
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Analyse de défaillance - 3 questions à Sophie Toillon
La conception des pièces composites est complexe et les défaillances sont diverses. Le point avec Sophie Toillon, ingénieure au Cetim et référente en analyse de défaillances de pièces polymères et composites.
07/02/2024
Caractérisation de l’origine de fissuration dans des éléments en fonte ductile pour Wärtsilä
Après la découverte d'une fissuration sur une pièce de fonderie, Wärtsilä a confié au Cetim une analyse complète.
16/01/2024
Analyse de défaillance - 3 questions à Robert Shandro
Notre expert du domaine fait le point sur les apports de l'analyse de défaillance dans l'industrie lourde.
03/10/2023
Analyse de défaillance : Trois questions à Bruno Depale
En Europe, plus de 50 % du budget consacré au développement des infrastructures est destiné à l'entretien et à la modernisation de l’existant. De quoi renforcer l’intérêt pour l’évaluation de la durée de vie résiduelle des installations. Quand et pourquoi y recourir ? Réponse avec Bruno Depale, expert référent en calculs de structures au Cetim.
01/06/2023
Analyse de défaillance - Trois questions à Alexandre Romaine
La corrosion est une cause de défaillance dans l’Oil & Gas. Les experts en analyse de défaillance du Cetim aident les industriels à gérer cette problématique complexe.

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Événement Les experts du Cetim sont présents sur l'Offshore Technology Conference dédiée à l'énergie offshore
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Du lundi 6 mai 2024 au jeudi 9 mai 2024

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