En plus de l'ECA et du PAUT, une autre technologie critique dans le portefeuille d'Eddyfi Technologies est le courant de Foucault pulsé (PEC). Le PEC est conçu pour évaluer l'épaisseur des parois et détecter la corrosion à travers l'isolation protectrice, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un décapage important de l'isolation ou de l'imperméabilisation. Cette capacité est inestimable dans les industries où l'accès aux composants pour l'inspection peut être excessivement coûteux. L'adaptabilité et l'efficacité de la technologie PEC en ont fait une solution de choix pour de nombreuses raffineries et usines chimiques dans le monde entier, où les inspections en service et la productivité sont essentielles.
La technologie PEC gagne également du terrain dans les secteurs du nucléaire et de la production d'énergie, car elle permet de réaliser d'importantes économies en éliminant la nécessité d'enlever l'isolation ou le revêtement lors des inspections. Son adoption généralisée se traduit par son inclusion dans des normes industrielles clés telles que ISO 20669, API RP 583 et ASME Section V, Article 21, qui a été publiée en juillet 2021 et sert de guide pour les procédures d'inspection dans les environnements de production d'énergie.
Ce blogue décrit les applications réelles du système Lyft® d'Eddyfi Technologies, une solution basée sur la PEC qui a été testée avec succès sur le terrain dans divers environnements de production d'énergie. À l'aide d'études de cas et de commentaires de clients, nous démontrons comment cette technologie novatrice répond aux défis uniques auxquels font face les propriétaires d'actifs, réduisant ainsi les coûts et améliorant l'efficacité des inspections CND dans l'industrie.
Corrosion Dans les Réservoirs Sous Pression : Un Défi de Taille
Les réservoirs sous pression sont des composants essentiels dans de nombreuses industries. Ils sont conçus pour contenir des liquides et des gaz sous haute pression. Leur construction implique des parois épaisses, généralement comprises entre 12,70 et 38,10 millimètres (0,5 à 1,5 pouce), ce qui leur confère la solidité nécessaire pour supporter des pressions intenses et des fluctuations de température. Ces cuves doivent respecter des normes de sécurité strictes, telles que le code ASME Boiler and Pressure Vessel (Section VIII), afin de garantir leur fiabilité et leur sécurité de fonctionnement.
Compte tenu de leurs applications à haute pression, les réservoirs sous pression fonctionnent souvent à des températures élevées. Pour maintenir des conditions de travail sûres et éviter les pertes de chaleur, ils nécessitent une isolation importante, généralement d'une épaisseur d'au moins 50,80 millimètres (2 pouces). Cette isolation est fixée par des anneaux de support qui la maintiennent en place et protègent l'extérieur de la cuve. Cependant, ces anneaux de support peuvent également créer une vulnérabilité à la corrosion.
L'un des principaux risques liés à la maintenance des appareils à pression est la corrosion sous isolation (CUI). Ce phénomène se produit lorsque l'humidité ou la condensation se fraye un chemin sous l'isolation, entraînant une corrosion, souvent à proximité des anneaux de support.
Figure 1: Cartographie Typique de la Corrosion
Le problème tend à être plus grave juste au-dessus des anneaux de support de l'isolation, car l'eau a tendance à s'y accumuler. Comme le montre la carte de la technique ultrasonique ci-dessus, l'intensité de la corrosion augmente généralement à mesure que l'on se rapproche de ces anneaux. Une surveillance et une inspection régulières sont essentielles pour garantir que les appareils à pression restent sûrs et fonctionnels, car une corrosion non contrôlée pourrait entraîner des fuites dangereuses, mettant en péril la santé humaine et l'environnement.
Pour gérer efficacement le risque de CUI, les industries se tournent vers des méthodes d'inspection avancées telles que la technique des courants de Foucault pulsés. Cette solution innovante permet de détecter une corrosion importante, en particulier à proximité des anneaux de support de l'isolation dans les cuves sous pression. Cette technique est d'autant plus précieuse qu'elle peut être réalisée sur des systèmes en service, ce qui évite des temps d'arrêt coûteux et permet une planification plus efficace de la maintenance.
Figure 2: Exemple d'un C-Scan Montrant les Épaisseurs Résiduelles Relatives des Murs Au-dessus d'un Anneau de Support d'Isolation sur une Plaque de Démonstration
Grâce à la technologie des courants de Foucault pulsés, les inspecteurs peuvent détecter la corrosion sans retirer l'isolation ou arrêter les opérations. Cela permet non seulement de réduire les coûts et les perturbations associés aux méthodes d'inspection traditionnelles, mais aussi d'améliorer la fiabilité de la détection de la corrosion, ce qui permet une maintenance proactive et réduit le risque de défaillances catastrophiques.
Inspection des Systèmes de Tuyauterie en Fonte
La lixiviation sélective dans les systèmes de tuyauterie en fonte fait référence au processus par lequel des éléments spécifiques de la fonte sont préférentiellement dissous ou corrodés, ce qui entraîne des changements dans la structure et les propriétés du matériau. Il peut en résulter un affaiblissement du système de tuyauterie, avec des implications à la fois pour la performance et la sécurité.
Concepts clés de la lixiviation sélective :
- Déalliage : La lixiviation sélective, souvent appelée déalliage, se produit lorsque certains éléments d'un alliage, comme la fonte, sont éliminés ou corrodés plus rapidement que d'autres. Ce processus entraîne une modification de la composition chimique du métal.
- Graphitisation : Dans la fonte, la lixiviation sélective entraîne souvent une graphitisation. Ce phénomène se produit lorsque la matrice de fer se corrode, laissant derrière elle un réseau de graphite. La présence de graphite n'offre pas la même intégrité structurelle que le fer, ce qui peut affaiblir les conduites.
La graphitisation de la fonte crée des défauts en forme de cratères sur la surface du tuyau, souvent indétectables sans préparation de la surface comme le sablage. Ce type de dommage peut entraîner des ruptures soudaines de tuyaux sans aucun signe avant-coureur.
Figure 3: Tuyaux en Fonte Corrodés
Le contrôle traditionnel par ultrasons est difficile à réaliser avec la fonte en raison de sa forte atténuation, mais les techniques électromagnétiques telles que les courants de Foucault pulsés (PEC) excellent dans ce contexte. La compatibilité du PEC avec la fonte, renforcée par un algorithme spécifique qui tient compte de ses propriétés magnétiques uniques, permet une détection efficace et un dimensionnement précis des défauts.
Figure 4: C-Scan of a Cast Iron Pipe
Système de Conduites Enterrées Dans une Centrale Nucléaire
Les systèmes de canalisations enterrées dans les centrales nucléaires sont des infrastructures critiques qui transportent l'eau, la vapeur, le gaz ou d'autres fluides nécessaires au fonctionnement de la centrale. Ces systèmes jouent un rôle crucial dans la sécurité, le refroidissement et le fonctionnement général de la centrale. Ils sont souvent souterrains et relient différentes parties de l'installation. Ils assurent diverses fonctions, telles que la circulation de l'eau de refroidissement, l'acheminement de la vapeur ou le transport du combustible. Ces conduites sont vitales pour la sécurité de l'usine et doivent répondre à des exigences réglementaires strictes. La fiabilité des systèmes de canalisations enterrées est cruciale pour la sûreté de fonctionnement des centrales nucléaires.
Ces systèmes soutiennent les processus essentiels de la centrale, et leur défaillance pourrait avoir de graves conséquences sur la sécurité et l'environnement. C'est pourquoi le maintien de l'intégrité de ces conduites par une inspection régulière, une maintenance et des mesures de protection appropriées est une priorité absolue pour les exploitants de centrales nucléaires et les organismes de réglementation. Des techniques telles que le contrôle par ultrasons, la fuite de flux magnétique et les courants de Foucault pulsés permettent d'effectuer des inspections sans excavation, ce qui donne une idée de l'état des conduites et permet de détecter les problèmes avant qu'ils ne deviennent critiques.
Les systèmes de tuyauterie fonctionnant à des températures proches de la température ambiante ne sont généralement pas soumis à des niveaux élevés de contraintes thermiques, mais ils peuvent néanmoins présenter des problèmes liés à la déformation à froid. Ce processus peut affecter les propriétés du métal, ce qui peut ne pas être immédiatement apparent mais peut influencer les résultats des méthodes de contrôle non destructif comme les courants de Foucault pulsés (PEC).
Les progrès récents des outils d'analyse PEC ont permis de faire la distinction entre ces « faux positifs » dus au travail à froid et les véritables indications d'amincissement de la paroi ou de corrosion. Ces outils avancés peuvent aider les techniciens à identifier les véritables pertes de paroi par rapport à d'autres signaux trompeurs en analysant l'amplitude et d'autres caractéristiques du signal PEC.
Figure 5: Indication Faussement Positive Causée par le Travail à Froid (Pilgering)
Corrosion Interne ou Perte de Paroi Dans un Système de Tuyauterie
La détection d'indications internes à partir de l'extérieur d'une conduite en acier au carbone a toujours été un défi important, mais la technologie des courants de Foucault pulsés (PEC) offre une solution. PEC est une technique volumétrique capable de détecter à la fois les pertes de parois externes et internes, ce qui permet d'obtenir des informations précieuses sur l'état de la canalisation. Il est essentiel de reconnaître que si la technologie PEC est efficace pour détecter la perte de paroi, elle ne peut pas faire la distinction entre la corrosion interne et la corrosion externe. Divers mécanismes, tels que la corrosion accélérée par l'écoulement, l'érosion et la corrosion interne par crevasses, peuvent entraîner une perte de paroi dans les pipelines.
Figure 6: Exemple d'Érosion Interne
Dans l'industrie de la production d'énergie, les systèmes de transport de vapeur et d'eau sont très répandus, souvent isolés pour la sécurité des opérateurs et pour optimiser l'efficacité des processus. La corrosion accélérée par l'écoulement (CAE) est un problème fréquemment rencontré dans les coudes de tuyauterie. Les conduites en acier au carbone transportant de l'eau désoxygénée et de la vapeur humide sont particulièrement sensibles à ce phénomène. L'écoulement continu du fluide entraîne la dissolution de la couche d'oxyde protectrice, exposant le métal sous-jacent à une corrosion continue et entraînant une détérioration progressive de la paroi au fil du temps.
D'autre part, la corrosion interne par crevasses est un mécanisme que l'on peut rencontrer dans le système de tuyauterie des centrales nucléaires situées à proximité de l'océan. Les conduites sont généralement recouvertes d'un revêtement mince pour atténuer le risque de corrosion dans cet environnement à forte salinité. Néanmoins, lorsque la corrosion se produit, la perte de paroi peut être très localisée et nécessite des capteurs à faible encombrement pour atteindre la probabilité de détection requise dans de tels cas. Les sondes à réseaux de courants de Foucault pulsés développées au fil des ans sont des outils CND idéaux pour évaluer ces défis avec une productivité élevée.
Inspection des Conduites à Travers les Revêtements ou les Cloques de Corrosion
Les croûtes et les cloques de corrosion posent depuis longtemps des problèmes aux propriétaires et aux exploitants d'actifs qui s'efforcent de maintenir l'intégrité et de prolonger la durée de vie utile de leurs actifs. L'élimination de ces produits corrosifs n'est pas seulement dangereuse, elle rend également difficile l'évaluation précise de l'intégrité structurelle restante. À l'heure actuelle, il n'existe pas de méthode largement acceptée pour caractériser précisément ces dommages, ce qui laisse les propriétaires d'actifs tributaires d'inspections basées sur le risque pour atténuer les problèmes imprévus. Les courants de Foucault pulsés sont une technique qui offre une solution indéniable à ces défis, en particulier avec l'avènement de capteurs avancés tels que la sonde à réseau PECA-HR.
Cette sonde est conçue de manière ingénieuse, avec un réseau de doubles capteurs disposés stratégiquement pour des performances optimales. Les données provenant de ces capteurs sont synthétisées au moyen d'un algorithme sophistiqué, ce qui permet une triangulation spatiale précise et se traduit par un encombrement nettement inférieur à celui des sondes traditionnelles. Cette technologie permet d'améliorer les capacités de détection, même dans des composants dont l'épaisseur de paroi varie de 3 à 19 mm et dont la hauteur de décollage peut atteindre 51 mm. L'illustration ci-dessous montre les balayages C obtenus avec le capteur conventionnel G2 et le capteur haute résolution (HR). Ces scanners démontrent de manière frappante la supériorité du capteur HR dans ce contexte, en délimitant clairement la sévérité de la perte de paroi sous le scanner. Dans ce contexte, les sondes PEC constituent une innovation dans le domaine de la surveillance de l'intégrité des actifs, offrant une solution précise et efficace aux défis posés par les croûtes et les boursouflures de corrosion.
