Inspection des soudures et des canalisations - comment s'effectue la détection des défauts des canalisations ?

Le cordon de soudure de deux tuyaux est la section la plus peu fiable des pipelines. La durée de vie de l’autoroute dépend de sa qualité.Pour éviter les accidents lors de l'exploitation de l'ouvrage, une détection des défauts des canalisations est effectuée. Ceci est particulièrement important pour les autoroutes souterraines.

informations générales

Il existe plusieurs méthodes pour détecter les défauts dans les soudures de tuyaux :

• magnétique;
• acoustique;
• électrique;
• optique.

Leur tâche est de déterminer l'étanchéité des joints, la résistance du métal dans les joints, l'existence de contraintes et d'autres paramètres qui déterminent la fiabilité des pipelines. Parallèlement, les méthodes de détection des défauts sont quasiment les mêmes pour tous les types de canalisations : chaleur, gaz, eau-, les oléoducs.

Détection des défauts des pipelines

Toutes les méthodes mentionnées ci-dessus appartiennent à la catégorie des technologies « non destructives ». C'est-à-dire que la détection des défauts est effectuée directement sur le chantier. Les joints de tuyaux ne sont pas détruits, ce qui réduit le coût des travaux d'installation.

La détection des défauts des pipelines est basée sur un scanner appelé détecteur de défauts. Chaque technologie possède son propre principe de fonctionnement pour cet équipement. Les détecteurs de défauts les plus efficaces :

• courants de Foucault ;
• ultrasonique;
• poudre magnétique;
• capillaire.

Détails sur les méthodes

La détection des défauts des canalisations est une procédure qui doit être effectuée après l'installation du pipeline. Cela évitera son éventuelle destruction pendant le fonctionnement. La détection des défauts permet d'identifier d'éventuels défauts dans les canalisations. Le principe de fonctionnement des scanners utilisés dans le processus de diagnostic est différent. Par conséquent, il convient d’abord d’étudier chacun d’eux plus en détail.

Détecteurs de défauts par courants de Foucault

Le principe de fonctionnement de l'appareil est basé sur la création de courants de Foucault, qui sont dirigés du plan extérieur du pipeline vers le plan intérieur à travers le cordon de soudure. Le courant traversant une structure métallique homogène ne modifie pas ses paramètres. S'il y a des défauts à l'intérieur de la couture, c'est-à-dire que son homogénéité est altérée, la résistance augmente, ce qui réduit la force des courants de Foucault.

Le détecteur de défauts enregistre et décrypte cette diminution, déterminant la qualité du métal fondu, les défauts et l'hétérogénéité.

Avantages de la méthode :

• vitesse de travail élevée;
• faible erreur de résultat ;
• faible coût des opérations.

Inconvénients :

• l'épaisseur de la couture étudiée ne dépasse pas 2 mm ;
• La fiabilité de l'appareil est faible.

Principe de fonctionnement d'un détecteur de défauts par courants de Foucault

Détecteurs de défauts à ultrasons

La détection des défauts par ultrasons dans les pipelines est considérée comme la technologie la plus utilisée. Elle est réalisée selon cinq méthodes différentes de détection des défauts :

1. Méthode d'écho d'impulsion.
2. Ombragé.
3. Echo-miroir.
4. Ombre-miroir.
5. Méthode Delta.

Dans le premier cas, des ultrasons sont envoyés par l'appareil à travers la couche de soudure. S'il y a des défauts à l'intérieur du métal, l'impulsion est réfléchie sous forme d'écho. Autrement dit, l'échographie revient. L'appareil enregistre le temps de retour, qui détermine la profondeur de l'évier ou des pores.

Dans le second cas, on utilise non seulement un appareil qui envoie un signal ultrasonore, mais également un réflecteur. Ce dernier est installé du côté opposé du joint soudé du pipeline. Si la distance entre les deux parties de l'appareil et le temps de parcours du son sont connus, alors en modifiant le deuxième paramètre (grossissement), il est possible de déterminer où se situe le défaut et quelle est sa taille.

La troisième version de la détection de défauts par ultrasons ressemble à la première.Seul le détecteur de défauts est fourni avec un réflecteur installé sur la surface supérieure du joint, tout comme l'émetteur de signal. Les deux éléments sont situés parallèlement l’un à l’autre. Si un signal arrive au récepteur, cela signifie qu'il y a un défaut à l'intérieur du métal qui a réfléchi le faisceau.

La méthode suivante est similaire à la précédente. La différence est que le dispositif de signalisation et le réflecteur sont situés à un angle de 90° l'un par rapport à l'autre.

La cinquième méthode de détection des défauts par ultrasons est rarement utilisée. Les raisons en sont la complexité de mise en place des équipements et le long déchiffrement des résultats obtenus. Il est basé sur la redirection de l'énergie ultrasonore dont la direction modifie le défaut de la soudure.

Dans ce cas, une poutre transversale est fournie, se transformant en une poutre longitudinale. Une réflexion miroir partielle se produit. Le réflecteur capte précisément le signal longitudinal, dont la force détermine la taille du défaut dans devenir.

Détecteurs de défauts à poudre magnétique

Cette détection de défauts est basée sur la propriété de l'acier de modifier le champ magnétique à proximité de zones qui diffèrent de la pièce principale par une faible densité. Ici, il devient plus faible. Les fissures, cavités ou pores à l’intérieur du métal ont une faible densité en raison de l’air qu’ils contiennent.

Pour détecter les défauts dans les pipelines, on utilise de la poudre magnétique, également appelée substance ferromagnétique. Il est versé sur la soudure, où le courant électrique est fourni à l'aide de deux bobines - magnétisante et supplémentaire. L'électricité à l'intérieur du métal crée un champ magnétique. S’il y a des défauts, il s’affaiblit autour d’eux. C'est la raison pour laquelle la poudre magnétique est attirée.

Si de la poudre s'accumule sur la surface pendant l'examen, cela indique une chose : un défaut dans la soudure a été trouvé dans cette zone.La détection des défauts en ligne des canalisations principales est réalisée à l'aide de cette méthode.

Il existe deux options de test : sec et humide. Dans le premier cas, de la poudre magnétique est utilisée. Dans le second, une suspension de cette poudre est une solution aqueuse.

Pour que la qualité du test effectué avec la deuxième option soit élevée, il est nécessaire de traiter en outre la surface examinée avec un matériau intermédiaire - huile technique, graisse et autres.

Les avantages de la détection des défauts par particules magnétiques comprennent :

• résultat clair, visible sans appareils supplémentaires ;
• bas prix.

Défauts:

• faible profondeur d'examen - jusqu'à 1,5 mm;
• ne peut être utilisé que sur des pipelines assemblés à partir d'alliages ferromagnétiques ;
• difficulté à démagnétiser les gros tuyaux.

Détecteurs de défauts capillaires

Cette technologie permet de détecter de petites fissures superficielles non visibles à l’œil nu. Ils confirment que le métal à la jonction de deux tronçons du pipeline est hétérogène.

Le processus de détection des défauts du pipeline s'effectue comme suit :

1. Une substance indicatrice, pénétrante, est appliquée sur le cordon de soudure. Il a la capacité de pénétrer dans les moindres défauts sous l’action des forces capillaires. D'où le nom de la méthode.
2. La surface traitée est nettoyée de la substance appliquée, qui a déjà pénétré profondément dans le métal.
3. Un révélateur sous forme de poudre blanche est appliqué par dessus. Il peut s'agir de talc, d'oxyde de magnésium ou d'une autre substance. Il a une propriété importante - l'adsorption. Autrement dit, il peut absorber d’autres substances.
4. Le révélateur commence à extraire le pénétrant des fissures, ce qui forme un motif de défauts de joint à la surface de la poudre blanche.Dans le même temps, l'indicateur est clairement visible dans les rayons ultraviolets.

Ce type de détection de défauts de pipeline est généralement utilisé s’il est nécessaire de détecter des défauts de surface dans le métal au niveau de la jonction. C’est inutile pour les défauts profonds. Et c'est un moins. Le principal avantage est la facilité de mise en œuvre.

Résultats

Pour vérifier les joints des canalisations principales, il n’est pas nécessaire d’utiliser une seule méthode de détection des défauts. Chaque domaine peut être examiné d’une manière ou d’une autre. Lors du choix de la méthode optimale, vous devez d'abord évaluer dans quelle mesure le joint y correspond. Par exemple, la méthode capillaire convient aux conduites d'eau, au pétrole et gazoducs uniquement par ultrasons.

La détection des défauts d'un pipeline est une procédure nécessaire qui vous permet d'évaluer la qualité du pipeline posé et d'identifier tous les défauts possibles. Elle est réalisée selon plusieurs méthodes. Il est préférable d'effectuer la procédure au stade de l'installation du pipeline, afin qu'une fois les travaux terminés, vous ne rencontriez pas de « surprises » désagréables sous forme de fuites ou de ruptures.

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