Avantages et désavantages de la technologie de détection par ultrasons multiéléments pour l’inspection des coudes de tuyaux
La technologie de détection par ultrasons multiéléments (PA) offre aux inspecteurs de nombreux avantages, notamment des données à haute résolution, une imagerie de pointe et une excellente couverture d’inspection. Les personnes qui utilisent des appareils PA pour l’inspection de pipelines constatent souvent une amélioration de leur productivité en raison de l’interprétation relativement facile des résultats que permet l’imagerie PA, de la probabilité de détection élevée et du peu d’influence qu’a le niveau de compétence de l’inspecteur sur les résultats. Toutefois, ces avantages n’avaient jusqu’ici pas pu être pleinement exploités dans le cadre de l’inspection de coudes de tuyaux, principalement à cause de contraintes physiques. Par exemple, la géométrie changeante de la surface des coudes (concave sur l’intrados et convexe sur l’extrados) et la vaste gamme de diamètres à couvrir sont particulièrement complexes à traiter pour les appareils PA. Larges et rigides, les sondes multiéléments sont mal adaptées à l’inspection des coudes. Pour cette raison, les inspecteurs utilisent plutôt de petites sondes à ultrasons conventionnels (UT) à l’aide desquelles ils effectuent plusieurs contrôles ponctuels à l’intérieur d’une grille, laquelle doit d’abord être tracée sur le tuyau. Les résultats doivent ensuite être notés pour chaque zone inspectée. Cette méthode présente plusieurs inconvénients : elle est lente et fastidieuse, les résultats dépendent beaucoup du niveau de compétence de l’inspecteur et l’imagerie obtenue ne facilite pas l’interprétation des résultats comme le fait celle de la technologie multiélément (PA).
Cartographie de la corrosion dans les coudes de tuyaux obtenue au moyen de sondes UT à surface de contact restreinte
Inconvénients de l’inspection par radiographie des coudes de tuyaux revêtus
Pour protéger l’intérieur des tuyaux transportant des liquides corrosifs, on les revêt d’un matériau résistant à la corrosion. Par exemple, l’intérieur des tuyaux en acier au carbone est souvent revêtu d’un métal fait d’un alliage de nickel. Les tuyaux revêtus sont fragiles à la corrosion par piqûres et à la délamination, raison pour laquelle il est essentiel de les inspecter régulièrement. En plus de la technologie de détection par ultrasons conventionnels, la radiographie constitue une méthode courante utilisée pour les inspecter. Cependant, cette méthode présente plusieurs inconvénients. Premièrement, il faut interrompre l’écoulement dans le tuyau, vider ce dernier, puis retirer la section coudée et l’envoyer hors site aux fins de l’inspection par radiographie. Deuxièmement, le processus prend environ une journée et demie à réaliser et est donc coûteux. Troisièmement, cette méthode présente certains risques pour les inspecteurs, car les coudes de tuyau sont lourds et généralement situés en hauteur, sans compter que la manipulation de leur contenu est dangereuse.
Solution d’inspection par ultrasons multiéléments des coudes de tuyaux à l’aide du scanner FlexoFORM
Pour résoudre les problèmes inhérents à l’inspection des coudes de tuyaux revêtus, Olympus a conçu précisément à cette fin une sonde à ultrasons multiéléments flexible et un scanner, qui forment ensemble la solution FlexoFORM. Cette solution novatrice peut fournir une cartographie de l’épaisseur à haute résolution pour l’ensemble du coude, ce qui facilite la réalisation d’un diagnostic précis. Le scanner FlexoFORM fournit des renseignements précis qui permettent aux inspecteurs d’évaluer rapidement et avec fiabilité la durée de vie résiduelle du coude et de déterminer les besoins de réparation ou d’entretien.
La solution FlexoFORM réunit trois composants : une sonde multiélément flexible, des sabots d’immersion à colonne d’eau (adaptés à une vaste gamme de diamètres de tuyaux) 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
Résultats d’inspection – Corrosion par piqûres et délamination du revêtement dans les coudes de tuyaux
En une fraction du temps requis par la méthode d’inspection par radiographie – qui peut prendre plus d’une journée –, la solution FlexoFORM effectue sur place l’analyse complète d’un coude de tuyau revêtu. Dans le cadre des tests effectués par Olympus, on aurait pu inspecter le coude sans interrompre l’écoulement dans la canalisation, un avantage qui permet des économies de temps et d’argent. Cela permet aussi de réduire les problèmes de sécurité liés au retrait du coude de la canalisation et à son envoi aux installations d’inspection par radiographie.
Dans le cadre des tests effectués, Olympus a utilisé un tuyau fait d’acier au carbone dont l’intérieur était protégé par un revêtement soudé fait de nickel. Le coude du tuyau d’une épaisseur de 23 mm avait un diamètre de 16 po. Le scanner FlexoFORM offre une résolution de 1 × 2 mm avec une ouverture de 4 éléments actifs par faisceau.
L’inspection de la totalité du coude a pris 35 minutes, temps de préparation inclus.
Pour démontrer la clarté et la précision des résultats générés par le scanner FlexoFORM, nous les avons comparés avec ceux d’un échantillon prélevé sur la canalisation. L’échantillon a été coupé en deux sur la longueur, ce qui nous a permis d’observer les deux passes de soudure et les piqûres de corrosion qui s’étaient formées à leur jonction. Les vues C-scan et B-scan affichées sur l’OmniScan® montrent à quel point l’imagerie à haute résolution générée par la technologie multiélément facilite l’interprétation des résultats et l’établissement d’un diagnostic pour les inspecteurs. La corrosion par piqûre et le manque de fusion sont plus faciles à détecter sur le revêtement. La zone où les passes de soudure se rejoignent est sensible à la corrosion par piqûres, particulièrement s’il y a un manque de fusion entre le revêtement et le matériau de base. Sachant cela, l’inspecteur peut mieux estimer la durée de vie résiduelle du coude et optimiser le calendrier des inspections. |  Corrosion par piqûres à la jonction de deux passes de soudure sur le revêtement |
Résultats s’affichant sur les vues C-scan et B-scan et montrant la corrosion par piqûres et le manque de fusion sur le revêtement
Résumé – Avantages de la solution d’inspection FlexoFORM
Grâce à la solution multiélément FlexFORM, les inspecteurs qui vérifient la corrosion par piqûres et la délamination sur les revêtements des coudes de tuyaux peuvent surmonter certains des problèmes que présente l’inspection de ces éléments en particulier. Le scanner permet d’inspecter sur place la totalité du coude, sans qu’il soit requis d’interrompre l’écoulement dans la canalisation. La sonde multiélément flexible permet aux inspecteurs de tirer profit de l’imagerie à haute résolution qu’offre la technologie multiélément, alors que le codeur du scanner permet de cartographier l’épaisseur sur la totalité du coude. Cette solution économique et facile à utiliser peut être utilisée pour une vaste gamme de diamètres de tuyaux.
