Inspection par ultrasons à ondes guidées : applications, limites et nouveaux développements.

Cet article intitulé « Inspection par ultrasons à ondes guidées : applications, limites et nouveaux développements » a été présenté à IPEIA 2023 à Jasper, Alberta, par Timothé Falardeau, Ingénieur intégrité chez Nucleom.

Inspection par ondes guidées à longue portée (GWT)

Applications- exemples :

• Productivité élevée : GWT sur des conduites d’incendie dans une mine. 2km, inspectés à 100% en 3 jours.
• Tuyauterie enterrée : GWT sur une traversée de digue dans un terminal de distribution. 8 à 10 franchissements de digues / jour.
• Tuyauterie isolée : GWT sur de la tuyauterie haute température. Jusqu’à 350⁰C (colliers HT).
• Exposition réduite en espace confiné : GWT sur des franchissements de ponceaux. 15 traversées de ponceaux / jour.
• Exposition réduite au travail en hauteur : GWT sur de la tuyauterie dans l’étagère à tuyaux. 1 tir tous les 500 pieds.

Limites:

• Qualitatif. Défauts classés en fonction de leur gravité : Mineur 0 – 25% de perte de paroi, Moyen 25 – 50% de perte de paroi, Sévère 50+% de perte de paroi.
• Accès direct requis au point de contrôle.
• Impossible d’effectuer un essai à travers un revêtement épais (ex. : revêtement de bitume, revêtement de polyéthylène).
• Une préparation de la surface peut être nécessaire (retirer tout ce qui est fiable).
• Peut inspecter la plupart des métaux (acier, aluminium, cuivre, etc.).
• Diamètre: NPS 1,5 NPS 60+
• Dégagement radial: 1,5″. Dégagement axial: 6″ (12″ recommandé)
• Jusqu’à 150⁰C (anneaux standards). Jusqu’à 350⁰C (bagues haute température).
• Champ proche/zone morte 3 pi de chaque côté (collier régulier). Jusqu’à 6″ (colliers HD).
• La distance de l’inspection est influencée par de multiples facteurs
• Configuration (coude/bride /en “T”)
• État de la conduite
• Environnement externe (bruit, sol, isolation)
• Matériau (optimisé pour l’acier au carbone)

Inspection par ondes guidées à courte et moyenne portée

Applications :

Mesures quantitatives (mesures d’épaisseur réelles)

• Corrosion sous support de conduite (CUPS) en utilisant le QSR1
• Corrosion du côté inférieur (tuyau posé sur le sol) en utilisant le QSR1
• Essais d’interface sol-air (SAI) à l’aide du QSR1 Axial
• Essais de pénétration de parois avec le QSR1 axial.

Limites :

• Dégagement axial : 12″ (QSR1) 15,4″ (QSR axial)
• Hauteur radiale (dégagement circonférentiel) : 3,4″ (QSR axial)
• Préparation de surface : Enlever les débris friables. Le revêtement d’une épaisseur supérieure à 1 mm doit être retiré sous le capteur.
• Applications : Supports simples non soudés (QSR1)
• Test de pénétration dans les parois/ supports complexes (QSR axial)
• Température du tube : -20⁰C à 70⁰C
• Longueur de l’essai (QSR axial) : 2″ 20″ axialement

Nouveaux développements et applications avancées

GWT longue portée

Modules compacts haute définition

• Test d’interface (ex. tuyau dans du béton) ou corrosion au niveau des supports
• Champ proche et zone morte réduits
• Sensibilité plus élevée
• Réflexion inférieure due à la pénétration dans les parois/le sol
• Capteurs magnétostrictifs
• Rapport signal/bruit (SNR) élevé
• Faible dégagement radial (1″)
• Haute sensibilité

Contrôle permanent

• Précision améliorée
• Possibilité de mesures quantitatives
• Estimation du taux de corrosion
• Idéal pour les pipelines/tuyauteries critiques

Haute température (jusqu’à 350 C)

QSR1

• Les capteurs haute puissance GUL augmentent le SNR et la puissance de transduction.
• L’algorithme ML (machine learning) GUL peut quantifier jusqu’à 100% de perte de paroi.
• Algorithme ML GUL (machine learning) en développement pour la corrosion aux supports soudés

3 points principaux à retenir :

• Rapide : 15 min/test GWT ; 15 min/m QSR
• Couverture à 100% : GWT pour la détection; QSR pour les mesures quantitatives
• Fiable : Probabilité de détection (POD) très élevée