École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

✉ elearning@epiniger.edu.ne    🌐 epiniger.edu.ne

Unité d’enseignement : CM · S5 · UE2 — Maintenance et Conception

  • Contrôle Non Destructif (CND) et Qualification

    Ce cours initie l’étudiant de Licence professionnelle Chaudronnerie et Construction Métallique aux essais et contrôles qui garantissent la qualité des assemblages soudés : essais destructifs de qualification des modes opératoires et des soudeurs, puis méthodes de contrôle non destructif (CND) utilisées en atelier et sur chantier. Au Niger, ces compétences sont exigées sur les réservoirs et dépôts d’hydrocarbures, la raffinerie SORAZ de Zinder, le pipeline Niger–Bénin, les charpentes et pylônes, ainsi que sur les tuyauteries vapeur de l’agro-industrie. Le cours présente pour chaque méthode l’objectif, le principe physique, le matériel, la technique opératoire, les défauts détectés, des exemples de critères d’acceptation et la rédaction du rapport de contrôle.

    Objectifs d’apprentissage

    • Décrire les essais de qualification d’un joint soudé (QMOS, qualification des soudeurs) et le prélèvement des éprouvettes.
    • Expliquer les objectifs, le champ d’application et les limites de chaque méthode de CND ainsi que les niveaux de certification des agents (ISO 9712).
    • Mettre en œuvre un contrôle par ressuage et par magnétoscopie sur une soudure et interpréter les indications.
    • Comprendre et exploiter les principes des courants de Foucault et des ultrasons (mesure d’épaisseur, localisation d’un défaut).
    • Connaître la radiographie industrielle, ses risques et la radioprotection, ainsi que la thermographie infrarouge.
    • Rédiger un rapport de contrôle complet et traçable.

    Prérequis

    Procédés de soudage et défauts de soudure (S3–S4), notions de physique (ondes, électromagnétisme, rayonnement), résistance des matériaux et essais mécaniques de base.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Qualification des joints soudés et principes généraux du CND
    2. Leçon 2 — Le ressuage et la magnétoscopie
    3. Leçon 3 — Les courants de Foucault et les ultrasons
    4. Leçon 4 — La radiographie, la thermographie et le rapport de contrôle

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 10 h de cours magistral, 10 h de travaux dirigés, 10 h de travaux pratiques et 10 h de travail personnel (2 crédits). Évaluation : contrôle continu (quiz en ligne, comptes rendus de TP de ressuage, magnétoscopie et mesure ultrasonore, exercices de TD) et examen terminal écrit portant sur l’ensemble des méthodes et sur l’interprétation d’un rapport de contrôle.

    Bibliographie

    • Dumont-Fillon, J., Contrôle non destructif (CND), Techniques de l’Ingénieur, dossier R 1400 ; publications COFREND.
    • Hellier, C. J., Handbook of Nondestructive Evaluation, McGraw-Hill, 2e éd., 2012.
    • Krautkrämer, J. et H., Ultrasonic Testing of Materials, Springer, 4e éd., 1990.
    • Institut de Soudure, Le contrôle des assemblages soudés, Publications de la Soudure Autogène.
    • Normes NF EN ISO 15614-1, 9606-1, 9712, 17637, 3452-1, 17638, 17640, 17636-1 (AFNOR).
  • Traçage 1

    Le traçage est le savoir-faire fondateur du chaudronnier : à partir du plan d’un ouvrage (réservoir, trémie, gaine, tuyauterie, coude, piquage), il faut déterminer la forme à plat de chaque élément, la tracer sur la tôle avec précision, puis la découper et la former. Ce premier cours de traçage apprend à lire les caractéristiques géométriques d’un ouvrage sur son plan de définition, à représenter les éléments dans l’espace (projections, vraies grandeurs), à tenir compte de l’épaisseur (fibre moyenne, piquage pénétrant ou posé), puis à obtenir les développements par voie graphique et par calcul pour les solides simples (cylindres, prismes, pyramides), les intersections cylindre/cylindre et les coudes cylindriques et coniques. Le cours est essentiellement pratique (20 h de TP) : chaque notion débouche sur un traçage réel en tôle mince, contrôlé sur grille, avec des ouvrages typiques des ateliers de Niamey : gaines de ventilation, trémies, collecteurs d’eau, coudes de cheminée de four, réductions de tuyauterie.

    Objectifs d’apprentissage

    • Lire un plan de définition et en extraire les dimensions utiles au traçage (diamètres moyens, hauteurs, angles).
    • Déterminer les vraies grandeurs par rabattement, rotation ou triangle de vraie grandeur.
    • Calculer et tracer les développements de cylindres (droits et coupés), prismes, pyramides et troncs de cône.
    • Tracer l’intersection et le développement d’un piquage cylindrique pénétrant ou posé.
    • Calculer et tracer un coude cylindrique à segments et un élément conique.

    Prérequis

    Dessin technique (projections orthogonales), géométrie plane et trigonométrie (sinus, cosinus, tangente, Pythagore), notions de mise en forme des tôles.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Représentation des éléments dans l’espace et lecture du plan de définition
    2. Leçon 2 — Développement des solides simples : cylindres, prismes et pyramides
    3. Leçon 3 — Intersections de surfaces simples : piquages pénétrant et posé
    4. Leçon 4 — Coudes cylindriques à segments et éléments coniques

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 5 h de CM, 5 h de TD, 20 h de TP et 10 h de TPE ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (traçages réalisés en TP notés sur grille, feuilles de calcul, quiz) et examen terminal (épreuve pratique de traçage et questions de calcul).

    Bibliographie

    • Manuels de traçage et de technologie de chaudronnerie des collections techniques Casteilla et Foucher (niveaux Bac pro / BTS Chaudronnerie industrielle).
    • A. Chevalier, Guide du dessinateur industriel, Hachette Technique.
    • G. Monge (réédition), Géométrie descriptive, Jacques Gabay.
    • Documentation Institut de Soudure et fiches de traçage des centres de formation chaudronnerie (AFPA).
    • NF EN ISO 128 (principes de représentation) et ISO 2768 (tolérances générales).
  • Stratégies de la Maintenance

    La maintenance regroupe toutes les actions qui permettent de maintenir ou de rétablir un bien dans un état où il peut accomplir la fonction requise (NF EN 13306). Pour une entreprise de chaudronnerie et de construction métallique, elle concerne à la fois ses propres moyens de production (presses plieuses, rouleuses, postes de soudage, ponts roulants, compresseurs) et les ouvrages qu’elle construit puis entretient pour ses clients : réservoirs et tuyauteries de la SORAZ ou des dépôts pétroliers, équipements des huileries et usines agro-alimentaires, installations minières, pylônes et postes électriques. Ce cours présente la fonction maintenance, les concepts de fiabilité, maintenabilité et disponibilité, l’analyse des coûts et des indicateurs, les techniques de surveillance (analyse vibratoire, thermographie, analyse d’huile, ultrasons) et l’organisation d’un service maintenance : ordonnancement, documentation, AMDEC, gestion des stocks, externalisation et démarche qualité. De nombreux exercices portent sur les indicateurs de temps et de coûts.

    Objectifs d’apprentissage

    • Situer la fonction maintenance dans l’entreprise et distinguer les types de maintenance et de défaillances.
    • Calculer MTBF, MTTR, taux de défaillance, fiabilité, maintenabilité et disponibilité d’un équipement ou d’un système.
    • Évaluer les coûts directs et indirects d’une défaillance et calculer les indicateurs (TRS, ratios de maintenance).
    • Choisir une technique de surveillance conditionnelle adaptée à un mode de défaillance.
    • Conduire une AMDEC simple, dimensionner un stock de pièces de rechange et organiser les interventions.

    Prérequis

    Mathématiques (exponentielle, logarithme, notions de probabilités), technologie des machines et équipements industriels, organisation d’atelier.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Fonction maintenance, défaillances et types de maintenance
    2. Leçon 2 — Fiabilité, maintenabilité et disponibilité
    3. Leçon 3 — Coûts, indicateurs et outils de surveillance
    4. Leçon 4 — Organisation, AMDEC, stocks, externalisation et qualité

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 0 h de TP et 10 h de TPE ; 2 crédits. Les applications pratiques sont traitées dans le module « activités pratiques ». Évaluation : contrôle continu (exercices de TD sur les indicateurs de temps et de coûts, étude de cas AMDEC, quiz) et examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • F. Monchy, J.-P. Vernier, Maintenance : méthodes et organisations, Dunod.
    • J. Héng, Pratique de la maintenance préventive, Dunod.
    • NF EN 13306, Maintenance — Terminologie de la maintenance ; NF EN 15341, Indicateurs de performance clés de la maintenance.
    • A. Boulenger, C. Pachaud, Analyse vibratoire en maintenance, Dunod.
    • G. Zwingelstein, La maintenance basée sur la fiabilité, Hermès.