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RDT-ISI-1035 1/3 PRINCIPALES LIMITES DES TECHNIQUES D’EXAMEN NON DESTRUCTIF NOTE A L’ATTENTION DES DONNEURS D’ORDRES Rév. 3 – MAI 2013 PREAMBULE Tout examen a des limites et revêt notamment un caractère probabiliste reconnu : aucun procédé même appliqué conformément à une norme ou à une procédure particulière éprouvée, ne peut garantir 100% de détection des défauts, ni statuer de manière systématique sur leur nature et dimensions. Pour être détectable, un défaut doit être “ouvert” et présenter une longueur et une hauteur suffisantes. Les limites des contrôles non destructifs dépendent des procédés, des conditions opératoires, des matériaux, de la géométrie de la zone concernée par l’examen, des caractéristiques des défauts, et du facteur humain. Les méthodes et/ou techniques CND/END ne déterminent pas les caractéristiques des défauts physiques, elles statuent sur des indications qui ne sont que les traces du défaut réel résultant de l’interaction d’un phénomène physique avec ce dernier. La plupart des méthodes et techniques CND/END mises en œuvre selon les normes ou codes, ne prennent en compte lors de leur application que les indications dépassant des seuils de notation et d’acceptation prédéterminés. Il résulte que certains défauts peuvent se traduire par des indications en dessous du seuil de notation et en conséquence ne pas être mentionnés dans les rapports. Les résultats des contrôles reflètent l’état des liaisons soudées et des matériaux à un stade d’avancement donné d’une construction et pour les conditions effectives d’examen (accès, état de surface, position, étendue du contrôle, champ de contraintes résiduelles …) au jour de l’intervention. Toute modification d’origine mécanique (redressage, usinage, transport ou sur-sollicitation d’épreuve par exemple), thermique (TTAS ou redressage par chaudes de retrait par exemple) ou chimique (décapage ou traitement de surface par exemple) imposée ultérieurement à la structure peut générer des modifications d’état métallurgique ou des champs de contraintes internes, susceptibles : de modifier la détectabilité et la caractérisation de défauts existants, de propager des défauts existants, voire de créer de nouveaux défauts … Toute intervention ultérieure sur la construction peut être de nature à modifier le résultat du contrôle initial. De fait, des indications initialement en dessous du niveau d’enregistrement peuvent ainsi le franchir et des indications dans les critères d’acceptation peuvent devenir non conformes. Seul, la réalisation d’un nouveau contrôle prenant en compte le nouvel état de la construction permettra d’en quantifier les éventuels effets. La fissuration à froid dans les soudures, comme les mécanismes liés à la dégradation par l’hydrogène, correspond à un processus lent de fissuration différée. De nombreux paramètres sont susceptibles d’intervenir. Certaines fissures peuvent n’être détectables que plusieurs jours, voire une semaine ou plus après la fin du soudage. Il est de la responsabilité du donneur d’ordres de fixer le délai à partir duquel le contrôle doit être effectué pour prévenir le risque. En tout état de cause, les résultats des contrôles sont valables à la seule date à laquelle ils ont été effectués et, le domaine d’application général des principaux procédés de CND/END ainsi que leurs principales limites à température ambiante sont rappelés dans le présent document. ** ** ** 1. EXAMEN VISUEL C’est le plus simple des essais non destructifs qui peut permettre de vérifier la présence, les dimensions, les formes et la position des soudures ou de tout autre élément de la construction. Cet examen peut aussi être un contrôle préalable pour guider le donneur d’ordres vers le choix d’un autre procédé de contrôle non destructif. Il peut être requis dans de nombreux cas : - vérifier la conformité d’une pièce ou d’un ensemble avec le plan de réalisation (relevé dimensionnel, positionnement, préparation de soudage…), - détecter des anomalies de fonctionnement : usures, corrosions, fissures suffisamment ouvertes, ruptures… C’est un examen de surface limité aux parties accessibles des pièces et des soudures, qui permet de déceler des défauts de fabrication et dommages débouchants. Il est généralement assuré à l’œil nu (contrôle visuel direct) à une distance de 0,60m au plus et dans des conditions d’éclairage qui doivent être satisfaisantes. Les dimensions générales sont relevées à l’aide de mètre à ruban, règle graduée, gabarit ... La vue de l’opérateur doit faire l’objet de tests visuels réguliers. Si requis par le cahier des charges, le contrôle visuel peut impliquer l’utilisation de jauge, loupe, caméra vidéo, ou encore des moyens particuliers permettant un contrôle visuel indirect (endoscopie…). Exemples de limitation : Les conditions d’accès ou d’environnement peuvent compromettre la performance de l’examen, de même que l’impossibilité d’éclairer suffisamment la surface à contrôler. L’examen visuel est limité à la détection de défauts débouchants. Les défauts fins ou matés par meulage ou grenaillage peuvent ne pas être détectés tout comme les fissures de fatigue ou de corrosion. Un état de surface irrégulier perturbe la détection. Les traces d’un ancien revêtement, un reliquat de dépôt, la présence d’une couche de graisse, d’huile, de peinture, d’oxyde, etc.…, peut masquer la présence d’anomalies graves (piqures de corrosion, fissures …). Les performances de l’examen sont également liées au pouvoir de résolution qui dépend de la vue de l’opérateur (variable d’un individu à l’autre même si elle jugée conforme à l’issue d’un test) et des accessoires optiques lorsque utilisés. 2. RESSUAGE C’est un contrôle de surface adapté à la détection de discontinuités suffisamment ouvertes, non obturées et non remplies qui débouchent sur la ou les surfaces contrôlées. Exemples de limitation : Les défauts très fins ou matés par meulage ou grenaillage peuvent ne pas être détectés, tout comme les fissures de corrosion sous contrainte ou de fatigue. Ces défauts peuvent aussi n’être détectés que partiellement ou encore sous-dimensionnés. Un état de surface irrégulier perturbe la détection. La méthode ne s’applique pas sur les surfaces revêtues, poreuses ou peintes. 3. MAGNETOSCOPIE C’est un contrôle de surface dont la mise en œuvre suppose que le matériau soit ferromagnétique. Il permet de détecter des défauts orientés favorablement par rapport au champ appliqué, suffisamment ouverts, débouchants ou sous-jacents, sur des surfaces brutes ou avec une épaisseur de revêtement limitée dont les caractéristiques ont été préalablement communiquées par le demandeur. Exemples de limitation : Les défauts fins ou peu profonds, désorientés par rapport au champ magnétique, les fissures de corrosion sous contrainte et de fatigue peuvent ne pas être détectés, ou n’être détectés que partiellement ou encore sous-dimensionnés. 4. RADIOGRAPHIE C’est un contrôle volumique du matériau, dont la mise en œuvre permet de déceler les défauts volumiques ou plans favorablement orientés par rapport à la direction du faisceau de rayonnement. La sensibilité du procédé dépend d’un grand nombre de facteurs : technique mise en œuvre, épaisseur traversée, type et nature du rayonnement, dimensions et orientation du défaut, classe de système de film, densité du radiogramme … Exemples de limitation : Les défauts fins, les réseaux de microfissures, les fissures et manques de pénétration comprimés, les manques de fusion sur chanfrein ouvert peuvent ne pas être détectés. 5. ULTRASONS MANUELS CONVENTIONNELS APPLIQUES AU CONTROLE DE COMPACITE C’est un examen volumique du matériau autorisant la détection de réflecteurs volumiques de dimensions significatives, de réflecteurs plans de dimensions et d’ouverture suffisante favorablement orientés par rapport à la direction du faisceau ultrasonore. La mise en œuvre conventionnelle conformément aux codes et normes de cette technique ne permet pas de définir la nature du réflecteur détecté, elle n’autorise qu’une classification Plan/Volumique des indications détectées. Cette méthode est généralement utilisée pour l’examen volumique de matériaux homogènes isotropes à structure cristalline fine. Elle peut être utilisée pour le contrôle de matériaux à structure cristalline grossière tels que les alliages austénitiques ou les fontes moyennant la mise en œuvre d’une procédure particulière rédigée en fonction des résultats d’une étude de faisabilité préalable réalisée sur une maquette de la pièce à contrôler dont il appartient au donneur d’ordres de s’assurer de la représentativité (géométrie, matériau, mode opératoire de soudage...). Un agent de couplage est nécessaire, et la surface d’exploration doit être exempte de peinture, de calamine non adhérente, et tout autre produit et irrégularité de surface susceptible, soit, de nuire à la transmission des ultrasons dans la pièce, soit, de gêner le libre mouvement des traducteurs. Les performances de détection du procédé dépendent de nombreux facteurs tels que : géométrie du composant, structure cristalline du matériau, nature et orientation des réflecteurs … Exemples de limitation : Les défauts de faibles dimensions, les défauts refermés par compression, les inclusions de silicate, les fissures de fatigue d’ouverture insuffisante, les fissures de corrosion sous contrainte peuvent ne pas être détectés ou être sous dimensionnés. De par la présence d’une indication de géométrie systématique, l’examen des zones localisées aux abords de singularités géométriques tels que bourrelets de soudure interne et externe, défauts d’alignement, délardages...., peut être délicat et source de mauvaises interprétations. Les pièces de géométrie complexe, et/ou comportant des défauts acceptables dans le métal de base peuvent conduire à la non détection d’indications dans la zone contrôlée. 6. MESURAGE D’EPAISSEUR PAR ULTRASONS C’est un contrôle local ultrasonore autorisant la détermination de l’épaisseur du matériau au droit de la zone contrôlée. Sa mise en œuvre nécessite d’avoir une estimation satisfaisante de la vitesse de propagation ultrasonore dans l’élément examiné comme par exemple en effectuant un étalonnage sur un échantillon d’épaisseur connue de même nuance que l’élément examiné. Un agent de couplage est nécessaire, et la surface d’exploration doit être exempte de peinture, de calamine non adhérente, et tout autre produit et irrégularité de surface susceptible, soit, de nuire à la transmission des ultrasons dans la pièce, soit, de gêner le libre mouvement des traducteurs. Le mesurage peut être affecté par de nombreux facteurs tels que : présence de défauts internes, géométrie des pièces et de la paroi examinée, état de contrainte, structure cristalline du matériau, température de la pièce, atténuation, méthodes d’étalonnage et de mesure... Exemples de limitation : La mesure n’est possible qu’à la condition d’avoir accès directement à la surface à contrôler en respectant les conditions définies pcédemment. La mesure d’épaisseur de pièces revêtues ou peintes, de pièces à parois non parallèles, de tôles affectées de défaut de type dédoublure peut conduire à une erreur de mesure significative. La détection et le dimensionnement en hauteur de piqures de corrosion nécessitent la mise au point et l’emploi de procédures particulières. Exactitude de mesures : L’exactitude de la mesure dépend principalement du mode de mesure utilisé et peut être très affectée : - par les variations de l’épaisseur du film de couplant, - par la différence de vitesse de propagation ultrasonore dans la pièce à mesurer par rapport à celle du bloc de référence, la température, le parallélisme des faces, le type d’équipement utilisé (précision, linéarité…), - d’éventuel phénomène d’inversion de phase lié à la présence de corrosion. L’estimation de l’exactitude de mesure doit faire l’objet d’une demande spéciale lors de la commande.

Principales Limites Des Techniques d END Note Aux Donneurs d Ordres Institut de Soudure Industrie - Rev.3 Mai 2013

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Principales Limites Des Techniques d END Note Aux Donneurs d Ordres Institut de Soudure Industrie - Rev.3 Mai 2013

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    PRINCIPALES LIMITES DES TECHNIQUES DEXAMEN NON DESTRUCTIF NOTE A LATTENTION DES DONNEURS DORDRES

    Rv.3MAI2013PREAMBULETout examen a des limites et revt notamment un caractre probabiliste reconnu : aucun procd mme appliqu conformment une norme ou une procdure particulire prouve, ne peut garantir 100% de dtection des dfauts, ni statuer de manire systmatique sur leur nature et dimensions. Pour tre dtectable, un dfaut doit tre ouvert et prsenter une longueur et une hauteur suffisantes. Les limites des contrles non destructifs dpendent des procds, des conditions opratoires, des matriaux, de la gomtrie de la zone concerne par lexamen, des caractristiques des dfauts, et du facteur humain. Les mthodes et/ou techniques CND/END ne dterminent pas les caractristiques des dfauts physiques, elles statuent sur des indications qui ne sont que les traces du dfaut rel rsultant de linteraction dun phnomne physique avec ce dernier. La plupart des mthodes et techniques CND/END mises en uvre selon les normes ou codes, ne prennent en compte lors de leur application que les indications dpassant des seuils de notation et dacceptation prdtermins. Il rsulte que certains dfauts peuvent se traduire par des indications en dessous du seuil de notation et en consquence ne pas tre mentionns dans les rapports. Les rsultats des contrles refltent ltat des liaisons soudes et des matriaux un stade davancement donn dune construction et pour les conditions effectives dexamen (accs, tat de surface, position, tendue du contrle, champ de contraintes rsiduelles ) au jour de lintervention. Toute modification dorigine mcanique (redressage, usinage, transport ou sur-sollicitation dpreuve par exemple), thermique (TTAS ou redressage par chaudes de retrait par exemple) ou chimique (dcapage ou traitement de surface par exemple) impose ultrieurement la structure peut gnrer des modifications dtat mtallurgique ou des champs de contraintes internes, susceptibles :

    de modifier la dtectabilit et la caractrisation de dfauts existants, de propager des dfauts existants,

    voire de crer de nouveaux dfauts Toute intervention ultrieure sur la construction peut tre de nature modifier le rsultat du contrle initial. De fait, des indications initialement en dessous du niveau denregistrement peuvent ainsi le franchir et des indications dans les critres dacceptation peuvent devenir non conformes. Seul, la ralisation dun nouveau contrle prenant en compte le nouvel tat de la construction permettra den quantifier les ventuels effets. La fissuration froid dans les soudures, comme les mcanismes lis la dgradation par lhydrogne, correspond un processus lent de fissuration diffre. De nombreux paramtres sont susceptibles dintervenir. Certaines fissures peuvent ntre dtectables que plusieurs jours, voire une semaine ou plus aprs la fin du soudage. Il est de la responsabilit du donneur dordres de fixer le dlai partir duquel le contrle doit tre effectu pour prvenir le risque. En tout tat de cause, les rsultats des contrles sont valables la seule date laquelle ils ont t effectus et, le domaine dapplication gnral des principaux procds de CND/END ainsi que leurs principales limites temprature ambiante sont rappels dans le prsent document.

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    1. EXAMEN VISUEL

    Cest le plus simple des essais non destructifs qui peut permettre de vrifier la prsence, les dimensions, les formes et la position des soudures ou de tout autre lment de la construction. Cet examen peut aussi tre un contrle pralable pour guider le donneur dordres vers le choix dun autre procd de contrle non destructif. Il peut tre requis dans de nombreux cas : - vrifier la conformit dune pice ou dun ensemble avec le plan de ralisation (relev

    dimensionnel, positionnement, prparation de soudage), - dtecter des anomalies de fonctionnement : usures, corrosions, fissures suffisamment

    ouvertes, ruptures Cest un examen de surface limit aux parties accessibles des pices et des soudures, qui permet de dceler des dfauts de fabrication et dommages dbouchants. Il est gnralement assur lil nu (contrle visuel direct) une distance de 0,60m au plus et dans des conditions dclairage qui doivent tre satisfaisantes. Les dimensions gnrales sont releves laide de mtre ruban, rgle gradue, gabarit ... La vue de loprateur doit faire lobjet de tests visuels rguliers. Si requis par le cahier des charges, le contrle visuel peut impliquer lutilisation de jauge, loupe, camra vido, ou encore des moyens particuliers permettant un contrle visuel indirect (endoscopie).

    Exemples de limitation : Les conditions daccs ou denvironnement peuvent compromettre la performance de lexamen, de mme que limpossibilit dclairer suffisamment la surface contrler. Lexamen visuel est limit la dtection de dfauts dbouchants. Les dfauts fins ou mats par meulage ou grenaillage peuvent ne pas tre dtects tout comme les fissures de fatigue ou de corrosion. Un tat de surface irrgulier perturbe la dtection. Les traces dun ancien revtement, un reliquat de dpt, la prsence dune couche de graisse, dhuile, de peinture, doxyde, etc., peut masquer la prsence danomalies graves (piqures de corrosion, fissures ). Les performances de lexamen sont galement lies au pouvoir de rsolution qui dpend de la vue de loprateur (variable dun individu lautre mme si elle juge conforme lissue dun test) et des accessoires optiques lorsque utiliss.

    2. RESSUAGE Cest un contrle de surface adapt la dtection de discontinuits suffisamment ouvertes, non obtures et non remplies qui dbouchent sur la ou les surfaces contrles.

    Exemples de limitation : Les dfauts trs fins ou mats par meulage ou grenaillage peuvent ne pas tre dtects, tout comme les fissures de corrosion sous contrainte ou de fatigue. Ces dfauts peuvent aussi ntre dtects que partiellement ou encore sous-dimensionns. Un tat de surface irrgulier perturbe la dtection. La mthode ne sapplique pas sur les surfaces revtues, poreuses ou peintes.

    3. MAGNETOSCOPIE Cest un contrle de surface dont la mise en uvre suppose que le matriau soit ferromagntique. Il permet de dtecter des dfauts orients favorablement par rapport au champ appliqu, suffisamment ouverts, dbouchants ou sous-jacents, sur des surfaces brutes ou avec une paisseur de revtement limite dont les caractristiques ont t pralablement communiques par le demandeur.

    Exemples de limitation : Les dfauts fins ou peu profonds, dsorients par rapport au champ magntique, les fissures de corrosion sous contrainte et de fatigue peuvent ne pas tre dtects, ou ntre dtects que partiellement ou encore sous-dimensionns.

    4. RADIOGRAPHIE Cest un contrle volumique du matriau, dont la mise en uvre permet de dceler les dfauts volumiques ou plans favorablement orients par rapport la direction du faisceau de rayonnement. La sensibilit du procd dpend dun grand nombre de facteurs : technique mise en uvre, paisseur traverse, type et nature du rayonnement, dimensions et orientation du dfaut, classe de systme de film, densit du radiogramme

    Exemples de limitation : Les dfauts fins, les rseaux de microfissures, les fissures et manques de pntration comprims, les manques de fusion sur chanfrein ouvert peuvent ne pas tre dtects.

    5. ULTRASONS MANUELS CONVENTIONNELS APPLIQUES AU CONTROLE DE COMPACITE

    Cest un examen volumique du matriau autorisant la dtection de rflecteurs volumiques de dimensions significatives, de rflecteurs plans de dimensions et douverture suffisante favorablement orients par rapport la direction du faisceau ultrasonore. La mise en uvre conventionnelle conformment aux codes et normes de cette technique ne permet pas de dfinir la nature du rflecteur dtect, elle nautorise quune classification Plan/Volumique des indications dtectes. Cette mthode est gnralement utilise pour lexamen volumique de matriaux homognes isotropes structure cristalline fine. Elle peut tre utilise pour le contrle de matriaux structure cristalline grossire tels que les alliages austnitiques ou les fontes moyennant la mise en uvre dune procdure particulire rdige en fonction des rsultats dune tude de faisabilit pralable ralise sur une maquette de la pice contrler dont il appartient au donneur dordres de sassurer de la reprsentativit (gomtrie, matriau, mode opratoire de soudage...). Un agent de couplage est ncessaire, et la surface dexploration doit tre exempte de peinture, de calamine non adhrente, et tout autre produit et irrgularit de surface susceptible, soit, de nuire la transmission des ultrasons dans la pice, soit, de gner le libre mouvement des traducteurs. Les performances de dtection du procd dpendent de nombreux facteurs tels que : gomtrie du composant, structure cristalline du matriau, nature et orientation des rflecteurs

    Exemples de limitation : Les dfauts de faibles dimensions, les dfauts referms par compression, les inclusions de silicate, les fissures de fatigue douverture insuffisante, les fissures de corrosion sous contrainte peuvent ne pas tre dtects ou tre sous dimensionns. De par la prsence dune indication de gomtrie systmatique, lexamen des zones localises aux abords de singularits gomtriques tels que bourrelets de soudure interne et externe, dfauts dalignement, dlardages...., peut tre dlicat et source de mauvaises interprtations. Les pices de gomtrie complexe, et/ou comportant des dfauts acceptables dans le mtal de base peuvent conduire la non dtection dindications dans la zone contrle.

    6. MESURAGE DEPAISSEUR PAR ULTRASONS Cest un contrle local ultrasonore autorisant la dtermination de lpaisseur du matriau au droit de la zone contrle. Sa mise en uvre ncessite davoir une estimation satisfaisante de la vitesse de propagation ultrasonore dans llment examin comme par exemple en effectuant un talonnage sur un chantillon dpaisseur connue de mme nuance que llment examin. Un agent de couplage est ncessaire, et la surface dexploration doit tre exempte de peinture, de calamine non adhrente, et tout autre produit et irrgularit de surface susceptible, soit, de nuire la transmission des ultrasons dans la pice, soit, de gner le libre mouvement des traducteurs. Le mesurage peut tre affect par de nombreux facteurs tels que : prsence de dfauts internes, gomtrie des pices et de la paroi examine, tat de contrainte, structure cristalline du matriau, temprature de la pice, attnuation, mthodes dtalonnage et de mesure...

    Exemples de limitation : La mesure nest possible qu la condition davoir accs directement la surface contrler en respectant les conditions dfinies prcdemment. La mesure dpaisseur de pices revtues ou peintes, de pices parois non parallles, de tles affectes de dfaut de type ddoublure peut conduire une erreur de mesure significative. La dtection et le dimensionnement en hauteur de piqures de corrosion ncessitent la mise au point et lemploi de procdures particulires. Exactitude de mesures : Lexactitude de la mesure dpend principalement du mode de mesure utilis et peut tre trs affecte : - par les variations de lpaisseur du film de couplant, - par la diffrence de vitesse de propagation ultrasonore dans la pice mesurer par rapport

    celle du bloc de rfrence, la temprature, le paralllisme des faces, le type dquipement utilis (prcision, linarit),

    - dventuel phnomne dinversion de phase li la prsence de corrosion. Lestimation de lexactitude de mesure doit faire lobjet dune demande spciale lors de la commande.

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    7. ULTRASONS TOFD Cest un examen volumique du matriau. Cette technique de contrle ultrasonore particulire gnre une image en dplaant gnralement une paire de traducteurs une ou plusieurs distances fixes et suivant une seule direction de balayage. Comme les autres techniques ultrasonores, le dfaut doit prsenter une certaine ouverture pour tre dtect et cette technique ne permet pas dassurer lidentification du caractre physique de lindication, ni sa classification volumique ou non volumique sans oprations complmentaires. Si cette classification est requise, elle doit tre spcifie la commande. Un agent de couplage est ncessaire, et les surfaces dexploration doivent tre exemptes de peinture, de calamine non adhrente, et tout autre produit et irrgularit de surface susceptible, soit, de nuire la transmission des ultrasons dans la pice, soit, de gner le libre mouvement des traducteurs.

    Exemples de limitation : Lexamen nest envisageable que pour les matriaux homognes, isotropes, structure cristalline fine. Lexamen dun assemblage soud nest envisageable que lorsque les 2 tles constituants lassemblage sont situes sur des plans parallles (Assemblages bout bout ou Piquages lvres). La dtection dun rflecteur ct surface dexploration nest pas garantie lorsque son extension en profondeur est insuffisante. La dtection dun rflecteur ct oppos la surface dexploration nest pas garantie lorsque sa localisation est trop loigne de laxe du dispositif dexamen utilis.et que son extension en hauteur est insuffisante. La profondeur dun rflecteur dtect peut tre surestime si sa localisation est trop loigne de laxe du dispositif dexamen utilis. La distance entre le rflecteur dtect et laxe longitudinal de la soudure contrle ne peut tre dtermine avec prcision quaprs mise en uvre dun balayage TOFD parallle complmentaire ou dun examen ultrasonore conventionnel local. Sauf emploi de balayages ou techniques complmentaires, le TOFD ne permet pas de garantir la dtection de tous les dfauts transversaux, ni de ceux situs prs des faces (ct balayage et ct oppos au balayage). La dtection de dfauts transversaux doit tre spcifie la commande. Lidentification du ct du chanfrein de la soudure sur lequel se trouve lindication nest possible qu condition deffectuer un balayage perpendiculairement laxe de la soudure.

    8. ULTRASONS MULTI-ELEMENTS Examen ultrasonore pouvant constituer une alternative aux contrles ultrasonores manuels conventionnels pour le contrle de compacit sous rserve dun accord entre les parties contractantes (cf. la norme NF EN ISO 13588). Cette technologie permet lutilisation dune grande diversit de sondes et de faisceaux ultrasonores (mme avec des sondes standards). Les numrisations, stockage et archivage des signaux fiabilisent le suivi en service. La technologie permet la mise en uvre de contrle expert simplifi. Comme pour les autres techniques ultrasonores, le dfaut doit prsenter une certaine ouverture pour pouvoir tre dtect. Les images gnres par cette technique sont de nature permettre une optimisation des dimensionnements et classification des indications par rapport au contrle manuel.

    Exemples de limitation :Idem aux ultrasons manuels.

    9. CARACTERISATION ULTRASONORE DINDICATIONS La caractrisation ultrasonore dune indication permet de statuer par exemple, sur : - lexistence ou non dun dfaut physique rel, - la nature, le type, la position, - les dimensions et lorientation des indications, - les tolrances de mesure, ou, a minima les caractristiques enveloppes du dfaut, - lvaluation de la prsomption dvolution dun dfaut entre plusieurs examens conscutifs. La caractrisation ultrasonore dun rflecteur est une opration mise en uvre hors cadre normatif. Elle doit tre effectue sur demande selon des exigences qui doivent tre spcifies par le client. Un agent de couplage est ncessaire, et la surface dexploration doit tre exempte de peinture, de calamine non adhrente, et tout autre produit et irrgularit de surface susceptible, soit, de nuire la transmission des ultrasons dans la pice, soit, de gner le libre mouvement des traducteurs.

    10. ONDES GUIDEES La technique des ondes ultrasonores guides longues portes permet denvisager le contrle global et rapide de structures tubulaires ou de plaques de grandes dimensions. Cest une technique de contrle global qui doit tre complte par des contrles locaux effectus linitiative du client. En fonction de la frquence employe, la porte des ondes ultrasonores guides peut varier de quelques dizaines de centimtres une centaine de mtres. Les ondes ultrasonores guides mises dans la gamme 10 130 kHz sont appeles ondes ultrasonores guides longues portes, les ondes ultrasonores guides mises dans une gamme de frquence entre 150 kHz et quelques MHz sont appeles ondes ultrasonores guides courtes portes. Les ondes ultrasonores sont cres dans le matriau contrler et se propagent entre les parois de la canalisation ou de la plaque qui forment deux interfaces parallles. Les ondes sont guides par ces interfaces et suivent les variations gomtriques de ces dernires. La vitesse de propagation dpend de la frquence de londe et de la gomtrie du milieu. Dans les structures tubulaires, les ondes ultrasonores guides peuvent se propager selon 3 modes: mode longitudinal (L), mode de flexion (F) et mode de torsion (T). Ce dernier mode est celui qui est le moins affect par les fluides prsents lintrieur ou lextrieur des canalisations. Londe est perturbe lorsque la section du tube diminue (cas dune corrosion) ou augmente (prsence dune soudure). La prsence dun dfaut produit une rflexion dune partie de londe et lanalyse des signaux reus (temps de parcours, amplitude) permet de reprer des zones suspectes. La classification des indications dtectes peut reposer sur plusieurs lments : typologie et localisation des chos, amplitudes et contenu frquentiel La quantification des indications se fait par comparaison avec un cho de rfrence et permet destimer la perte de section de la canalisation une distance donne de la position du traducteur. Cette information sur la perte de section bien que quantitative ne correspond pas une mesure dpaisseur telle quelle aurait t ralise par mesure ultrasonore conventionnelle. En outre elle repose sur un certain nombre dhypothses car les phnomnes dinteraction avec les dfauts sont complexes. Une estimation de la perte dpaisseur peut tre effectue dans des cas particuliers lorsquune modlisation de la corrosion peut tre envisage, mais la validit de cette corrlation doit tre confirme par une autre mthode de contrle non destructif.

    Exemples de limitation : La technique de contrle par ondes guides est trs sensible la nature du revtement extrieur, et la longueur explore, fortement rduite (quelques mtres) en prsence de brai ou de bton, ce qui limite considrablement lemploi de la technique dans ces cas. Il est prfrable de bien connatre lisomtrique de la ligne contrler, qui doit tre communique par le client avant le contrle. Chaque lment de gomtrie (soudure, coude, attache soude, support) est en effet susceptible de produire un signal qui devra tre interprt comme tel et non comme une indication lie une perte dpaisseur. De mme, les changements de diamtre/paisseur doivent tre connus, ceux-ci peuvent affecter la fois la nature des ondes se propageant dans le tube ainsi que leur vitesse. La connaissance parfaite de lisomtrique de la tuyauterie contrle permet de rduire le taux de fausses alarmes. Pour les configurations simples, tube arien, non revtu prsentant une gomtrie rectiligne et nayant aucun accessoire (t, support), une estimation de la quantification de la perte de section peut tre envisage en intgrant certaines hypothses comme lextension longitudinale du dfaut suppose suprieure trois fois la longueur donde. La corrlation avec une perte dpaisseur peut tre envisage lorsque la morphologie de la corrosion est connue, mais est de la responsabilit de lexploitant. Dans le cas dune ligne complexe, qui par exemple, contient plus dun des lments suivants : coudes, ts, drivations, lments de supportage, lestimation de la perte de section devient plus complexe, voire impossible surtout lorsquune calibration satisfaisante du systme nest pas possible. Le contrle de la tuyauterie sous les supports par les ondes guides est possible pour des cas simples (support pos) mais plus problmatique dans dautres cas. Des limitations particulires chaque application peuvent apparatre. Des techniques complmentaires peuvent alors tre mises en uvre pour effectuer le contrle de la tuyauterie sous les supports. La technique ne permet pas de dceler une piqre isole. La dimension du plus petit dfaut dtectable est lie la longueur donde employe. Plus la longueur donde est petite, plus la technique sera sensible la prsence dun petit dfaut. Elle peut cependant tre envisage pour classer ltat de la tuyauterie dans la mesure o lattaque par la corrosion recherche a gnr une forte densit de piqres. Le champ acoustique gnr par le systme engendre une zone morte de part et dautre du capteur comprise entre 125 et 500 mm suivant la frquence et la nature des capteurs utiliss. Aprs un coude ou un t, le faisceau dondes guides est perturb ce qui cre galement des zones mortes dans lesquelles dventuels dfauts ne seront pas dtects. Les rosions dans les coudes peuvent ne pas tre dtectes en particulier lorsque les variations de section en rsultant sont trs progressives.

    11. EMISSION ACOUSTIQUE Cest une mthode globale imposant une mise sous contraintes de la structure examine mettant en vidence les dfauts voluant suffisamment pendant lessai dont le niveau dactivit peut tre diffrenci du bruit de fond. Ces indications peuvent tre internes ou dbouchantes et doivent tre situes dans les parties mises sous contraintes lors du contrle. Le diagnostic rendu est donn par une localisation, le plus souvent planaire (2D), de zones et/ou sources acoustiques actives avec un niveau de criticit. Une accessibilit, de lenveloppe soumise la contrainte, au droit des capteurs implanter est ncessaire. La principale application industrielle, encadre par ladministration, est le remplacement de lpreuve hydraulique de requalification sur des quipements soumis, par un suivi par mission acoustique dun cycle de variations de pression/temprature.

    Exemples de limitation : La plupart des indications de type volumique, les dfauts plans non volutifs, les pertes dpaisseur, les corrosions, non actives au moment de lessai peuvent passer inaperus lors de la mise en uvre de la mthode. La prcision de localisation, dpend des conditions opratoires (pression, temprature, tat des surfaces, prsence dinternes, nombre de capteurs) Il nest pas possible sans tude pralable dassurer une corrlation fiable entre le niveau dactivit de la source active avec le type et les dimensions de lindication lorigine de cette source. Il est en gnral impossible de statuer sur la nature de lindication lorigine de la source de lactivit acoustique. Cependant un contrle non destructif complmentaire, permet le plus souvent de statuer sur lacceptabilit de la source active. La mthode ne peut en gnral pas sappliquer, sans tude pralable, sur des structures revtues dun matriau adhrent fragile, type bton par exemple. Lapplication de la mthode sur lexamen des fonds de bacs de stockage atmosphrique se rvle comme un diagnostic supplmentaire permettant de prioriser, sur un parc de stockage, les inspections internes des bacs. En gnral, il est difficile de distinguer la corrosion active se produisant sur le fond de la corrosion active se produisant sous le fond. Aprs analyse, le classement des signaux est tabli pour le taux de remplissage du rservoir lors du contrle, conditionnant ou non la dtection dune fuite active. La prsence ventuelle de dpts ou de produits de corrosion peut obstruer temporairement lorifice de la fuite. Les oprations de nettoyage, antrieures au contrle chimique ou mcanique, peuvent faire apparatre des trous traversants ne se traduisant pas par une fuite dcelable lors du contrle. Ces lments doivent tre renseigns dans la fiche technique pralablement tablie par lexploitant de la capacit.

    12. COURANTS DE FOUCAULT CONVENTIONNELS SUR TUBES Cest une mthode qui permet de contrler par sonde interne ou externe la surface du tube. La dtection des dfauts sous-jacents est cependant possible jusqu une certaine profondeur. Cette mthode consiste comparer les signaux de dfauts artificiels prsents dans un tube de rfrence (mmes nuance, diamtre, paisseur que les tubes contrler) aux signaux prsents dans les tubes contrls. Aucun agent de couplage nest ncessaire.

    Exemples de limitation : Le matriau du tube doit tre conducteur de llectricit. La profondeur de pntration* et par consquent la profondeur contrle, dpend des caractristiques lectriques et magntiques du matriau et de la frquence de la sonde utilise (exemple : 3 mm sur les aciers non magntiques, quelques diximes de millimtre ct sonde pour les aciers ferromagntiques). *Note; Des techniques particulires existent (MFL) permettant damliorer la profondeur de dtection pour les aciers ferromagntiques. En labsence de tube de rfrence, le contrle est impossible. Les caractristiques mtallurgiques du tube de rfrence doivent tre trs proches de celles du tube contrler, si elles sont trop diffrentes, les performances du contrle peuvent tre altres. Un nettoyage soigneux de type haute pression est ncessaire lorsque des rsidus sont prsents dans le tube.

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    13. COURANTS DE FOUCAULT CONVENTIONNELS SUR SOUDURES Cest une mthode qui permet de contrler laide dune sonde les abords et la soudure afin de dtecter des dfauts dbouchants ou sous-jacents jusqu une certaine profondeur. Ce contrle peut tre ralis sur des surfaces peintes ou non peintes. Aucun agent de couplage nest ncessaire.

    Exemples de limitation : Le matriau de la pice inspecter doit tre conducteur de llectricit. La profondeur de pntration et par consquent contrle dpend des caractristiques lectriques et magntiques du matriau et de la frquence de la sonde utilise (exemple : 3 mm sur les aciers non magntiques, quelques diximes de millimtre ct sonde pour les aciers ferromagntiques). La sensibilit de dtection dpend du couple pice/sonde et doit tre valide sur une soudure reprsentative de la pice examine comportant des dfauts de rfrence. Le balayage de la sonde doit tre adapt lorientation des dfauts indiqus par le client. Linfluence de lpaisseur de peinture (non magntique) doit tre valide sur la pice de rfrence. Le contrle de pices revtues de peinture conductrice peut tre impossible. Ltat de surface et la gomtrie du cordon de soudure peuvent altrer les performances du contrle.

    14. ACFM Alternating Current Field Measurement Cest un contrle de surface applicable aux pices revtues dun revtement non conducteur, qui permet destimer la profondeur de lindication dtecte. Les performances dpendent de nombreux facteurs et notamment : de la gomtrie de la pice, de la nature et de lpaisseur du revtement, de lorientation du dfaut Lexamen par ACFM permet dassurer sur acier au carbone avec une bonne probabilit, dans des conditions standard, la dtection dun dfaut dbouchant orient paralllement au sens de balayage de 10mm de longueur et de 1mm de profondeur.

    Exemples de limitation : Les dfauts sous-jacents ou internes ne sont pas dtectables. La prcision de dimensionnement est dpendante de la morphologie du dfaut et peut tre notablement affecte si la forme de ce dernier nest pas semi-elliptique ou sil est referm. Il nest gnralement pas possible dexaminer des pices comportant un revtement de surface conducteur sauf dmonstration pralable sur pices reprsentatives. La profondeur minimale du dfaut dtectable est de lordre de la moiti de lpaisseur du revtement non conducteur qui ne doit pas excder 10mm. Dtection et dimensionnement dun dfaut dorientation inconnue : La mise en uvre standard de la mthode permet de dtecter et de dimensionner un dfaut orient paralllement laxe de la sou- dure ( plus ou moins 25). Il est trs difficile de dceler un dfaut prsentant un angle plus important. Les dfauts dorientation transversale peuvent ne pas tre dtects dans le cas dune mise en uvre classique. Si la recherche de tels dfauts est requise, cela doit tre spcifi la commande.

    15. MFL Magnetic Field Leakage - Flux de Fuite Magntique Cest une mthode de contrle volumique du matriau qui permet de dtecter les diminutions dpaisseur dues la corrosion de tles. Cest une mthode dauscultation rapide, non quantitative, avec laquelle les contrles par ultrasons sont souvent utiliss, lorsque leur mise en uvre est possible, pour confirmer et mieux quantifier les informations obtenues. La mthode gnralement applique sur les fonds de bacs de stockage, met en vidence sur des matriaux ferromagntiques des pertes dpaisseur par cratres affectant lune ou lautre des faces de la tle. Une semelle comportant de multiples sondes relie un systme dacquisition de donnes est monte sur un chariot automoteur se dplaant sur une face de la tle. A chaque passage, le chariot vrifie une bande de mtal dune largeur pouvant varier entre 250 et 300mm. La tle peut prsenter un revtement de peinture ou dpoxy condition que son paisseur soit infrieure une certaine valeur fonction de lpaisseur de la tle contrle. La sensibilit de la mthode dpend dun certain nombre de facteurs et notamment de la propret de la tle (absence doxyde en particulier ou de produit pouvant altrer le rsultat). En consquence, le nettoyage prliminaire de la tle doit tre soign et les irrgularits de surface ne doivent pas dpasser une largeur de 250mm et une profondeur de 3mm. Cette mthode dtecte des dfauts volumiques mais ne peut dceler des dfauts plans assimilables des fissures. La mthode nautorise pas la dtection de la corrosion sur les soudures et sur une bande pouvant varier de 20 35mm de part et dautre; de mme chaque coin de tle, une zone de lordre de 160x160mm ne peut tre contrle.

    Exemples de limitation : Les fissures et les percements bords francs ne sont pas dtects. Les petites piqures de corrosion remplies par des oxydes, ne peuvent pas tre dtectes. Lquipement est inoprant sur les surfaces trs perturbes comportant des picots par exemple ainsi que sur les chevauchements et superpositions de tles. La sensibilit de la dtection peut varier suivant le volume et lorientation du dfaut. La diminution de la sensibilit peut atteindre 20% sur des piqres ponctuelles. Les dfauts traversants sont dcels sur la plage 80 90% de perte dpaisseur. La zone contrler doit tre libre daccs et en consquence, les rservoirs munis dun rchauffeur ne peuvent tre contrls par le systme. En fonction de lencombrement des quipements utiliss, une zone pouvant stendre de 200 300mm de largeur peut ne pas tre contrle en bordure de la robe dun rservoir, sur toute la priphrie. Cette zone peut tre rduite 35mm le long de la jonction robe/fond avec le passage dun quipement portable.

    16. THERMOGRAPHIE La thermographie infrarouge est une mthode de contrle, principalement utilise dans la recherche et la mesure de zone dhtrognit thermique de surface, dans une gamme de temprature qui va de - 40C 1500C, avec une exactitude de +/- 2 %, la bande spectrale utilise est de 7,5 m 14 m (long wave). La mthode consiste en laffichage des htrognits thermiques de surface de lobjet inspect sous forme dune image permettant de localiser des variations de temprature suffisamment importantes. La quantification de la temprature et la sensibilit du procd dpendent dun grand nombre de facteurs. La valeur de temprature affiche sur limage est une estimation. Elle est influence par lmissivit du matriau (laquelle dpend de la nature du matriau, de sa temprature et de son tat de surface), la rflexion de lenvironnement thermique (rflexions dobjets chauds ou froids), les conditions mtorologiques (soleil, pluie, nuage, nuit), la distance et la dimension de lobjet, langle de prise de vue

    Seule la variation de temprature de proche en proche sur lobjet, peut tre quantifie prcisment. La dtection dune zone dhtrognit thermique chaude ou froide sur le corps dun appareil ne permet pas de dterminer la cause de cette zone ni lampleur de cette cause.

    Exemples de limitation : La rsolution spatiale minimale dune camra de thermographie rend difficile la mesure exacte dune temprature sur un lment dont les dimensions seraient infrieures sa rsolution spatiale, a minima, 4 X 0,7mm 50 cm pour un objectif de 24X18 et une matrice 320x240. Si les conditions de mise en uvre ne permettent pas un visuel direct perpendiculaire, sans obstacle et sans rayonnement infrarouge parasite sur la scne thermique contrler, les rsultats peuvent tre entachs derreur.

    17. CONTROLE DETANCHEITE A LA BOITE A VIDECest une mthode de contrle permettant de dtecter uniquement des dfauts traversants et ouverts au moment de lessai, affectant les soudures ou le matriau de base. La mthode convient tous les matriaux et peut dtecter des dfauts plan ou volumique. La mthode consiste appliquer une solution moussante sur la surface puis appliquer un vide local par lintermdiaire dune bote de gomtrie adapte la zone contrler. La partie suprieure de la bote est munie dune vitre par laquelle le dfaut traversant est mis en vidence, par la formation de bulles de mousse lors de la mise sous vide partiel. Pralablement, la surface contrler doit tre soigneusement nettoye sous la responsabilit de lexploitant.

    Exemples de limitation : Surface oxyde, mal nettoye, obturation du dfaut traversant par des produits ou des oxydes, dfaut mat par sablage ou grenaillage ou referm par les contraintes rsiduelles de la structure (mise en compression du dfaut), configuration complexe de la zone contrler ne permettant pas dappliquer un vide local (prsence de raidisseurs, goussets). Les dfauts dbouchants non traversants peuvent ne pas tre dtects par cette mthode.

    18. REPLIQUESLes examens mtallographiques par rplique renseignent trs localement sur la microstructure du matriau en surface de la pice ou en surface de la zone examine et sur la nature de certains dfauts physiques (exemple : fissure, inclusion) Lanalyse mtallographique ncessite une prparation de la pice par un meulage (et un polissage) sur une profondeur de 0,5mm environ. En consquence les dfauts trs superficiels peuvent tre limins pendant cette opration.

    Exemples de limitation : Cet examen ne rend pas compte de la microstructure dans lpaisseur du mtal, ni de la profondeur des dfauts. Lexamen en surface de la pice peut tre perturb : - par les htrognits initiales du produit dans le cas des pices moules de dimensions

    importantes, ou de pices ayant reu un traitement de surface, - par les volutions microstructurales survenues pendant le service. Par son caractre superficiel, lexamen par rplique ne permet pas lidentification de certains

    dfauts et peut tre source de mauvaises interprtations.

    19. IDENTIFICATION DALLIAGES ET ANALYSE CHIMIQUE DELEMENTS CHIMIQUES SUR SITE A LAIDE DAPPAREILS PORTABLES

    Ces oprations peuvent tre effectues laide de deux techniques diffrentes et complmentaires: La fluorescence X X.R.FBase sur le procd de fluorescence X (XRF) portable, cette technique rapide est bien adapte lidentification et au dosage semi-quantitatif des lments constituants un alliage normalis (base fer ; base nickel ; base aluminium ; base cobalt). Elle est principalement utilise lors des oprations de P.M.I Positive Material Identification . Cette technique ne permet pas le dosage qualitatif des lments traces, et elle ne peut se substituer une analyse en laboratoire par des mthodes rfrences. La prcision et la justesse de lidentification dpendent du temps de mesure, de la dimension ainsi que de la gomtrie de la pice contrler.

    Exemples de limitation : Cette technique permet de quantifier seulement les lments dont le numro atomique est compris entre le N 22 (titane) et N 92 (uranium). Il nest donc pas possible avec cette technique didentifier et de doser notamment : le carbone, le silicium, le soufre et le phosphore et de fait, la mthode ne permet pas lidentification dun acier dpourvu dlments daddition. Principaux lments daddition dtects et mesurs : Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Y, Zr, Nb, Mo, Sn, Sb, Hf, Ta, W, Ir, Pt, Au, Pb, Bi. La spectromtrie dmission optique mobile (S.E.O) Cest un procd danalyse chimique in situ, bas sur la sparation et la quantification prcise de la lumire spectrale issue de lexcitation cre par un arc lectrique entre lchantillon analyser et le spectromtre optique. Le procd permet de doser les lments C, Mn, Si, Cr, Ni, Mo, Cu, Co, Ti, V, Al, Nb, W. Cette mthode est dite comparative et ncessite un talonnage journalier ralis laide de matriaux de rfrence certifis M.R.C .

    Exemples de limitation : Les valeurs exprimes en pourcentage peuvent tre altres par la prsence dans lalliage analys dun lment chimique en quantit notable, qui ne ferait pas partie de la gamme spectrale des lments pouvant tre mesurs et mentionns ci-dessus. Lanalyse de pices chaudes (T suprieure 100C) ou au contraire geles avec formation de givre nest pas ralisable.

    Exemples de limitations communes la X.R.F et S.E.O: Ces deux techniques, permettent deffectuer uniquement des analyses de surface. Elles sont donc par consquent sensibles aux pollutions de surface, phnomnes de dilution et effets de peau. Les analyses ne peuvent faire rfrence au classement normatif dune nuance dacier carbone par sa seule composition chimique, pour cela il est ncessaire deffectuer des essais mcaniques complmentaires en laboratoire.