Désavantages de la technologie par ultrasons multiéléments pour l’inspection des coudes de tuyaux
Au cours des dix dernières années, la technologie de détection par ultrasons multiéléments (PA) a été largement utilisée pour l’inspection des pipelines et de la tuyauterie industrielle. Cette technologie offre de nombreux avantages, notamment des données à haute résolution, une imagerie de pointe et une excellente couverture d’inspection. Ses utilisateurs constatent souvent une amélioration de leur productivité en raison de l’interprétation relativement facile des résultats. L’imagerie de pointe, qui offre notamment des C-scans à codes de couleurs, augmente la probabilité de détection et fait en sorte que les résultats dépendent moins du niveau de compétence de l’inspecteur. Néanmoins, les sondes multiéléments offertes sur le marché sont larges et rigides et s’adaptent mal à l’inspection des coudes en raison de la géométrie changeante de la surface de ceux-ci (concave sur l’intrados et convexe sur l’extrados) et de la vaste gamme de diamètres à couvrir. Ainsi, pour inspecter les coudes de tuyaux, les inspecteurs devaient jusqu’ici utiliser des sondes à ultrasons conventionnels (UT) et à surface de contact restreinte pour effectuer manuellement des contrôles ponctuels. Cette façon de faire exige de tracer d’abord sur le tuyau une grille à l’intérieur de laquelle il faut ensuite inspecter chacune des zones. Lente et fastidieuse, la méthode de détection par ultrasons conventionnels (UT) n’offre pas à l’inspecteur tous les avantages que la technologie de détection par ultrasons multiéléments (PA) peut lui apporter.
Méthode d’inspection actuelle pour cartographier la corrosion dans un coude de tuyau
Corrosion accélérée par l’écoulement (CAE) et corrosion par érosion
Les centrales de production d’énergie utilisent des canalisations pour transporter l’eau ou la vapeur requise pour leurs processus; la paroi interne de ces canalisations est sensible à un type précis de corrosion. En effet, la circulation en continu de l’eau ou de la vapeur dans les tuyaux empêche la formation d’une couche d’oxyde protectrice, ce qui entraîne l’apparition de corrosion accélérée par l’écoulement (CAE), laquelle se crée plus rapidement que la corrosion qui se forme dans de l’eau stagnante. C’est un phénomène qu’observent aussi les intervenants de l’industrie pétrolière et gazière.
La corrosion par érosion, quant à elle, s’explique par un amincissement de la paroi amplifié par la contrainte qu’exerce l’écoulement du liquide dans le tuyau. Ces deux phénomènes de corrosion peuvent causer des défaillances de l’équipement s’ils ne sont pas surveillés de près. Compte tenu de la très grande quantité de canalisations à inspecter, les inspecteurs doivent pouvoir compter sur une méthode qui optimise le temps et les coûts liés au contrôle de la CAE et de la corrosion par érosion. L’inefficacité de la méthode d’inspection par ultrasons conventionnels (UT) la rend très peu pratique pour ce type d’applications.
Solution d’inspection des coudes de tuyaux à l’aide du scanner FlexoFORM
Olympus a mis au point une sonde à ultrasons multiéléments flexible et un scanner qui permettent à leurs utilisateurs d’effectuer la cartographie à haute résolution de toute l’épaisseur du coude de tuyau. L’imagerie facilite la détection de la CAE et la mise en place d’une stratégie ciblée d’entretien ou de réparation. La solution multiélément FlexoFORM constitue un outil pratique pour évaluer la durée de vie résiduelle des coudes de tuyaux et pour en prolonger l’utilisation.
La solution FlexoFORM réunit trois composants : une sonde multiélément flexible, des sabots d’immersion à colonne d’eau et un scanner qui donne de l’information sur la stabilité et le positionnement de la sonde par rapport à la surface de la pièce.
Composants de la solution FlexoFORM
Comparaison d’une inspection PA effectuée à l’aide du scanner FlexoFORM et d’une inspection UT
À l’aide d’un scanner FlexoFORM et d’un appareil OmniScan®, nous avons inspecté un coude de tuyau en acier au carbone ayant un diamètre externe de 8,625 po et une épaisseur de 7 mm. La sonde multiélément flexible offre une résolution de 1 × 1 mm avec une ouverture de 3 éléments actifs par faisceau. Quatre minutes ont suffi pour inspecter la totalité du coude. Si on avait utilisé la méthode d’inspection par ultrasons conventionnels (UT), il nous aurait fallu beaucoup plus de temps : le processus entier, incluant l’inspection, aurait pu prendre jusqu’à 5 heures. Ce gain de temps considérable constitue un net avantage, mais l’imagerie de pointe obtenue est également très avantageuse. Les images ci-dessous illustrent un amincissement très important de la paroi. Les différentes vues (C-B-D-A-scans) affichent clairement l’emplacement et le niveau d’avancement de l’érosion. L’épaisseur minimale mesurée est proche de 2 mm, ce qui démontre l’excellente résolution à faible profondeur qu’offre cette solution. |  Vues C-B-D-A-scans montrant la corrosion accélérée par l’écoulement dans un tuyau fait d’acier au carbone |
Résumé – Avantages de la solution d’inspection FlexoFORM
Grâce à la solution de scanner multiélément FlexFORM, les inspecteurs de l’industrie pétrolière et gazière peuvent profiter d’une cartographie à haute résolution de l’épaisseur des coudes de tuyaux. Le scanner FlexoFORM permet le diagnostic rapide et fiable de l’amincissement des parois causé par la corrosion accélérée par l’écoulement ou la corrosion par érosion. Ainsi, la sonde multiélément flexible et les sabots d’immersion à colonne d’eau livrés avec le scanner FlexoFORM s’adaptent à une vaste gamme de diamètres de tuyaux, ce qui constitue une solution aux problèmes antérieurs rencontrés avec les sondes multiéléments larges et rigides. Économique et facile à utiliser, cette solution peut aider les inspecteurs à accroître grandement leur productivité.
