Si un jour vous décidez de construire une centrale nucléaire ou un moteur spatial à propulsion liquide, il vous faudra contrôler leur étanchéité. Pour prévoir, détecter et mesurer d'éventuelles fuites, vous aurez donc besoin d'outils ultra précis : leur mise au point est le but des recherches du Laboratoire « Énergétique et phénomènes de transfert » (LEPT¹) et de ses partenaires d'EDF, de la Snecma et du Cnes. « Nous avons mis au point une méthode qui permet de mesurer des débits de fuite de liquide extrêmement faibles, de l'ordre de 10^-7 ml par minute », affirme Didier Lasseux, chercheur du LEPT. Soit environ une goutte par semaine ! Pas de quoi appeler le plombier s'il s'agit de votre robinet, mais lorsqu'il s'agit de technologies de pointe, tout doit être parfait. Ces travaux, menés dans le cadre du groupement de recherche « Étanchéité statique par joints métalliques sous conditions extrêmes » ont abouti à un brevet déposé en février 2002.

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Grâce à des relevés
topographiques, les chercheurs construisent une représentation de la surface : ils simulent la déformation en fonction de l'intensité du serrage, puis l'écoulement du liquide.

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Le principe est simple : on fait passer un liquide sous pression dans le système à tester que l'on plonge dans un autre liquide. Si une fuite existe, les deux liquides se mélangent. Il suffit ensuite d'analyser ce mélange en procédant, par exemple, à une chromatographie en phase gazeuse² qui permettra d'évaluer la proportion de chaque espèce, et donc, le débit de fuite. Cette manipulation, qui se fait encore en laboratoire, pourra être réalisée in situ dans des cas très concrets. Elle peut être appliquée à toutes les technologies pour lesquelles l'étanchéité est primordiale.
« Avant la mise au point de cette méthode, les tests de fuites étaient effectués à l'aide de gaz. Mais l'extrapolation directe aux liquides était physiquement mal établie, souligne Didier Lasseux. Notre méthode nous permet, en plus, de valider des outils théoriques et numériques de prédiction des fuites, d'améliorer les modèles et les lois de passage du gaz au liquide. Ces travaux ont ainsi un intérêt fondamental. »
Une fois la fuite détectée et mesurée, les chercheurs peuvent décider du meilleur moyen pour y remédier : utiliser d'autres matériaux, modifier la texture des surfaces en contact destinées à réaliser l'étanchéité, ou bien augmenter la force de serrage (voir schéma ci-contre). Mais ceci est un autre volet de leurs recherches…

Sebastián Escalón