Introduction
Le processus de fabrication des tubes sans soudure peut générer des discontinuités à différents angles le long de l’axe longitudinal d’un tube. Ces discontinuités, causées principalement par le processus de lamination ou de traitement thermique, peuvent provoquer la rupture du tube en cours d’utilisation entraînant des conséquences économiques et sociales catastrophiques.
Enjeux
Pour garantir l’intégrité de leurs produits, les fabricants de tubes sans soudure doivent se conformer à des normes de qualité rigoureuses. Par conséquent, ils doivent recourir aux méthodes d’inspection les plus fiables et les plus précises qui soient. Toutefois, les systèmes habituels d’inspection automatisée des tubes par ultrasons multiéléments sont souvent conçus selon l’hypothèse que les discontinuités générées par le processus de fabrication se présentent selon certains angles distincts, ce qui n’est pas toujours le cas.
Angles de tir et de réception couramment utilisés pour une inspection d’angle
Pour s’assurer de couvrir tous les angles d’inspection avec la méthode actuelle, il faudrait utiliser un bloc d’étalonnage contenant des encoches à différents angles et effectuer un étalonnage distinct pour chaque encoche.
Solution
La solution d’inspection « Gapless » que procure le système d’inspection par rotation des tubes (Rotating Tube Inspection System, RTIS) d’Olympus évite d’avoir à répéter l’étalonnage avec une encoche différente pour chaque angle d’inspection. La méthode « Gapless » utilise un seul angle de transmission à la place de plusieurs encoches de référence à des angles différents, mais elle parvient quand même à couvrir toute la zone ciblée en augmentant le nombre de canaux de réception.
Inspection oblique en continu selon la méthode de tirs et de réception « Gapless »
La méthode « Gapless » utilise la même cartographie de tuyau que celle utilisée actuellement pour l’étalonnage de chaque angle distinct, mais crée un schéma de balayage puissant à l’aide d’un balayage à haute résolution de chaque défaut artificiel, permettant ainsi l’extrapolation des encoches manquantes. Pour chaque courbe, des paramètres de forme sont extraits et comparés pour créer la courbe normalisée illustrée ci-dessous. Cette courbe nous montre la réponse de l’encoche virtuelle pour chaque angle de l’étendue. |  Balayage à haute résolution pour une encoche d’étalonnage à angle standard (avant la normalisation) |
Les cibles d’étalonnage de chaque canal de réception se mettent automatiquement à jour lorsque les paramètres de configuration sont modifiés. Par conséquent, la séquence d’étalonnage et les résultats affichés demeurent inchangés par rapport à la méthode actuelle d’inspection des discontinuités obliques distinctes par ultrasons multiéléments.
Résultat
Dans la figure de droite, la courbe normalisée (ligne noire continue) est réglée selon un niveau d’étalonnage constant, ce qui règle le gain de décalage requis pour chacun des canaux de réception. Les cibles d’étalonnage s’affichent aussi, à partir du point d’amplitude maximale à l’endroit où la courbe d’encoche (ligne continue) traverse la position du canal Rx (ligne pointillée rouge) |  Balayage à haute résolution pour une encoche d’étalonnage à angle standard (avant la normalisation) |
L’étalonnage de chaque canal de réception s’effectue à partir des encoches existantes et peut s’afficher en 2D grâce au dispositif Top Turn (signal de synchronisation) du système RTIS. La visualisation en 2D réduit le temps d’étalonnage en permettant aux défauts de fabrication d’être situés sur la même position axiale. Selon cette méthode, les résultats d’étalonnage peuvent être anticipés, et puis validés par de simples tests; par exemple, il est possible de confirmer le niveau de la courbe de normalisation en balayant une encoche intermédiaire qui ne sert pas à l’étalonnage. |  Détection d’une encoche oblique pour des angles intermédiaires (vues déroulantes, données de cartographie 2D, alarmes) |
Conclusion et avantages principaux
La solution « Gapless » qu’offre le système RTIS d’Olympus est aussi facile à appliquer que la méthode d’étalonnage actuelle, de sorte que même un inspecteur moins expérimenté peut l’effectuer. Elle est systématique, automatisée et reproductible.
L’appareil éprouvé QuickScan™ LT d’Olympus dispose déjà de la capacité d’effectuer ce type d’étalonnage. Par conséquent, cette nouvelle technologie peut être intégrée facilement aux systèmes existants. La fonction peut être activée ou pas, selon le niveau de précision et de rigueur requis pour un lot de tubes en particulier.
