Le phénomène de dégradation HTHA se produit principalement dans l’industrie du pétrole et du gaz. Elle affecte les aciers au carbone et les aciers faiblement alliés, souvent dans les réacteurs à hydrogène, les tuyaux et les appareils à pression. L’inspection HTHA est importante pour la prévention des risques liés à la décarburation de surface, aux fissures et aux fentes.
HTHA signifie attaque par l’hydrogène à haute température (High Temperature Hydrogen Attack) ou attaque à l’hydrogène chaud (Hot Hydrogen Attack). Nucleom propose des inspections HTHA utilisant une combinaison de techniques. Les difficultés de détection dues aux petites tailles des cavités de méthane (<0,1 mm) et à la mauvaise interprétation des résultats d’autres réflecteurs tels que les inclusions sont de grands défis pour les entreprises de services CND. Dans cette optique, en plus de toutes les techniques les plus avancées largement utilisées dans l’industrie, Nucleom propose désormais une nouvelle méthode d’inspection HTHA issue de plusieurs années de recherche pour détecter la dégradation HTHA ainsi que les risques de défaillance présents. Cette nouvelle méthode d’inspection HTHA a été développée par Frédéric Dupont-Marillia, PhD (Chargé de projets R&D chez Nucleom), Joe Krynicki (EXXONMOBIL) et Pierre Belanger (PULETS). ARTICLE SCIENTIFIQUE
Le phénomène HTHA
Le phénomène HTHA se produit dans chaque actif qui fonctionne avec de l’hydrogène et à haute température. En effet, lorsque l’hydrogène évolue à haut température, celui-ci est absorbé par les métaux. Il se diffuse à travers le métal et peut se retrouver piéger au sein de la microstructure. L’hydrogène se combine alors avec des carbures (décarburation de l’acier), produisant du méthane. Les bulles de méthane tendent à grossir au fur et à mesure du temps et créent par la suite des fissures. La dégradation progressive de la structure suit plusieurs phases (stage) :
- Stage 1 : vides d’une taille individuelle inférieure à 50 μm
- Stage 2 : microfissures : 50-100 μm
- Stage 3 : macro fissures : 100-500 μm
- Stage 4 : macro-fissures supérieures à 450-500 μm
À l’heure actuelle, le stage 1 est impossible à détecter avec les techniques ultrasonores conventionnelles. Notre méthode avancée permet de détecter le phénomène de dégradation HTHA au stage 2, soit une détection précoce grâce à la combinaison de plusieurs techniques. C’est actuellement le niveau de détection le plus avancé sur le marché.
Inspection HTHA avec les méthodes conventionnelles
Les similitudes dans la réponse du signal entre les modèles HTHA et les caractéristiques microstructurelles ont été des défis auxquels les entreprises de END/CND ont dû faire face. De ce fait, les inspections HTHA conventionnelles sont réalisées en utilisant la combinaison des techniques énumérées ci-dessous, dans le but d’améliorer la probabilité de détection (PoD).
- Time-Of-Flight Diffraction (TOFD) : Technique sensible pour l’inspection des soudures EN SAVOIR PLUS
- Ultrasons multiéléments (PAUT) : Interprétation facilitée EN SAVOIR PLUS
- Full Matrix Capture (TFM) : Élimination des configurations multiples, par rapport à la méthode PAUT EN SAVOIR PLUS
- TULA : TOFD Ultra Low Angle pour combiner TODF et rétrodiffusion
- S-Matrix (Scattering Matrix)
Outre la sensibilité de détection, la différenciation entre inclusions et HTHA a toujours été un enjeu majeur pour le succès d’une inspection HTHA. L’équipe a suivi avec succès le cours de Lavender sur la détection et le dimensionnement HTHA destiné aux techniciens UT. Dans le but d’améliorer la confiance du diagnostic, Nucleom a travaillé sur une version améliorée de l’inspection HTHA.
La solution avancée d’inspection HTHA de Nucleom
Notre solution avancée est basée sur le principe que la majeure partie de l’imagerie est le résultat de multiples processus de moyennage qui diminuent la sensibilité de l’inspection pour les petits réflecteurs, tels que le HTHA. Notre approche combine une imagerie avancée qui améliore les performances du TFM en sélectionnant des informations cohérentes. Ensuite, lorsqu’une zone suspecte est identifiée, la S-Matrix est appliquée localement pour confirmer la présence de HTHA.
La méthodologie de Nucleom est la suivante :
- VCF/DMAS
- TFM/PCI sans amplitude
- Scattering Matrix
La solution de Nucleom est entièrement opérationnelle et repose sur les normes les plus élevées du secteur ainsi qu’un nouveau type de matrice de diffusion pour valider les informations recueillies.
Recherche et Développement
La R&D de pointe chez Nucleom conduite en partenariat avec la recherche publique, contribue à l’établissement de nouvelles normes dans l’industrie des essais non destructifs. Comme l’énonce notre mission, Nucleom encourage le changement en générant des idées novatrices et des solutions d’inspection promouvant la sécurité publique et environnementale.
Pour en savoir plus sur cette méthode d’inspection novatrice, consultez le dernier article scientifique.
Comment nos solutions d’inspection HTHA peuvent vous aider dans vos projets?
Notre équipe d’ingénieurs et de techniciens expérimentés travaillera avec vous pour adapter une solution à vos besoins spécifiques.