Enregistrement et évaluation des taux de dégradation par corrosion à l’aide d’un scanner 3D et du logiciel Pipecheck

Inspection d’anciens pipelines sous pression dans des centrales électriques pour déterminer la durée de vie opérationnelle restante.

Hydro Safety est une société d’ingénierie basée à Merano, qui s’est spécialisée depuis près de dix ans dans le domaine de la planification, du contrôle, de l’évaluation et de l’exploitation des centrales hydroélectriques. Ayant été longtemps employé par des sociétés d’exploitation de grandes centrales hydroélectriques, l’ingénieur Armin Kager sait très bien ce que ce domaine exige et ce que les clients désirent. En collaboration avec des partenaires du bureau d’études, il effectue des inspections visuelles, notamment à l’aide de caméras d’inspection, d’essais non destructifs (MT, UT, RT, tests de dureté, etc.), de tests de laboratoire et d’autres inspections pour évaluer l’état des pipelines, des turbines, des systèmes d’alimentation et autres infrastructures.

La morphologie particulière des Alpes implique souvent que les inspections et les tests doivent être effectués sur des terrains très difficiles ou faire face aux fortes pentes des infrastructures à inspecter.

Inspection d’une conduite forcée centenaire

Hydro Safety a été chargé par un exploitant de centrale électrique de fournir des évaluations de la durée de vie opérationnelle restante de l’infrastructure de la centrale. La licence de la centrale devait expirer à moyen terme, et il était donc important pour l’exploitant de pouvoir garantir une exploitation sûre de la centrale pendant la durée restante de la licence. À cette fin, il fallait déterminer le degré d’usure d’une zone précise d’un pipeline sous pression presque centenaire en raison des effets de l’abrasion et de la corrosion à l’intérieur de la canalisation.

L’inspection s’est avérée très difficile, car la zone d’entrée dans la conduite forcée était pleine d’eau et de boue (avec une profondeur de plus de 2,5 pieds), qu’il fallait surmonter sans endommager l’équipement. En outre, le diamètre interne limité (4 pieds) et, surtout, l’inclinaison du pipeline (environ 80 %) ont constitué de grands défis pour l’équipe d’inspection. Le problème combiné de la courbure du site et du changement de pente dans le profil d’élévation a posé une difficulté supplémentaire pour l’assurage et le travail sur corde.

Les mesures ont été effectuées sur deux zones de paroi particulièrement affaiblies par l’abrasion et la corrosion. Dans chaque cas, des zones d’environ 16 pouces par 16 pouces ont d’abord été nettoyées avec une brosse en acier, puis avec un jet d’eau, puis séchées, et enfin mesurées avec le scanner HandySCAN 3D et le logiciel Pipecheck. L’exactitude de la mesure doit être inférieure à 0.05 mm (0.0018 po).

Zone examinée avant le revêtement par ablation et après le nettoyage de la surface

Le plus grand défi était d’utiliser le scanner laser, la tablette et l’ordinateur connecté dans ces conditions confinées et très abrupte sans endommager les appareils par l’eau, la saleté ou en les faisant tomber accidentellement. Cela a été possible grâce à une planification et une préparation précise de l’inspection et à l’utilisation d’un téléphone portable avec un grand écran (à la place de la tablette), qui a été fixé à l’avant-bras de l’un des deux inspecteurs au moyen d’un brassard. L’ordinateur haute performance était rangé dans un sac à dos spécialement équipé, qui contenait également le HandySCAN 3D. Une fois sur place, les surfaces ont été nettoyées, équipées de marqueurs et enfin mesurées.

Enregistrement avec le scanner HandySCAN 3D

Après l’évaluation avec le logiciel Pipecheck et leur logiciel interne

Avantages de la combinaison HandySCAN 3D – Pipecheck

La combinaison du scanner HandySCAN 3D, du logiciel Pipecheck et de quelques mesures de l’épaisseur des parois de référence par ultrasons était idéale pour le projet. Selon Hydro Safety Engineering, le système garantit la meilleure estimation possible de la corrosion ou des épaisseurs résiduelles des parois. L’exactitude et la densité des données sont nettement supérieures aux mesures conventionnelles et sont donc incomparables. La raison de l’achat du scanner 3D et du logiciel était d’augmenter la précision des relevés et des évaluations des taux de dégradation de la corrosion et la capacité d’analyser rapidement les données avec des calculs de pression d’éclatement prévue.

Avant d’acquérir le système Creaform, les mesures de l’épaisseur des parois des grilles étaient effectuées de l’intérieur et de l’extérieur, ainsi qu’à l’aide de gabarits de corrosion, appelés profilomètres. Ainsi, l’exécution du travail dans le cadre du présent projet, comme l’estimation et l’évaluation de la dégradation par la corrosion, aurait été plus laborieuse et imprécise, et la densité des données aurait été beaucoup plus faible. Il n’aurait pas été possible d’évaluer la dégradation moyenne par corrosion ou abrasion et de procéder à une évaluation à grande échelle du phénomène.

« L’utilisation de HandySCAN 3D et du logiciel Pipecheck établit de nouvelles normes en matière de détection de l’abrasion et de la corrosion. Nous nous réjouissons déjà des autres applications possibles de notre appareil ! Par exemple, nous allons bientôt utiliser le scanner pour mesurer les roues neuves et usagées d’une turbine Pelton afin de tirer des conclusions sur son usure », explique Armin Kager, propriétaire et ingénieur en chef d’Hydro Safety Engineering.