Le Southwest Research Institute (SwRI) a mis au point une sonde magnétostrictive (MST) utilisant la technologie des ondes guidées pour détecter la corrosion dans les réservoirs de stockage, offrant ainsi une méthode d'inspection plus économique et plus efficace. La sonde du SwRI se fixe sur la paroi du réservoir et produit une cartographie très détaillée des zones endommagées à l'intérieur.Le Southwest Research Institute (SwRI) a développé une sonde de transducteur magnétostrictif (MST) conçue pour détecter la corrosion dans les réservoirs de stockage sans que les opérateurs aient besoin de vider les réservoirs pour inspection, un processus qui implique traditionnellement un temps d'arrêt important et une entrée manuelle dans des espaces confinés.
Cette technologie utilise l'inspection par ondes ultrasonores guidées pour identifier la corrosion et les défauts structurels depuis l'extérieur de la paroi du réservoir. En éliminant la nécessité de vidanger et de nettoyer les réservoirs avant l'inspection, la sonde offre aux exploitants pétroliers et gaziers un moyen potentiel de réduire les coûts de maintenance tout en améliorant la sécurité et l'efficacité opérationnelle.
Les réservoirs de stockage sont largement utilisés dans le secteur de l'énergie pour stocker le pétrole brut, les produits raffinés, les gaz liquéfiés et d'autres fluides. La réglementation du secteur impose des inspections périodiques afin de détecter la corrosion ou la dégradation structurelle susceptibles d'entraîner des fuites, des incidents environnementaux ou des pannes d'équipement. Ces inspections nécessitent généralement la mise hors service, la vidange et le nettoyage des réservoirs avant l'intervention des techniciens pour effectuer des mesures manuelles.
La sonde MST 8x8 de SwRI est conçue pour répondre à ces défis en permettant une inspection non intrusive. Ce dispositif est une bande flexible contenant huit capteurs ultrasoniques qui se fixent à l'extérieur de la paroi d'un réservoir. Une fois installés, les capteurs génèrent des ondes acoustiques qui se propagent le long de la structure.
En cas de corrosion ou d'autres défauts, les ondes sont réfléchies vers le réseau de capteurs. L'analyse de ces signaux réfléchis permet aux ingénieurs d'identifier les anomalies au sein de la structure du réservoir.
Le système utilise des ondes de cisaillement horizontales guidées, une forme d'onde ultrasonore particulièrement adaptée à l'inspection structurelle en raison de sa sensibilité aux défauts et de sa capacité à parcourir de longues distances à travers les surfaces métalliques.
« De nombreux secteurs industriels exigent une inspection régulière des réservoirs de stockage », explique le Dr Sergey Vinogradov du SwRI, auteur d'un article récent décrivant les capacités de la sonde. « Ce processus peut s'avérer très coûteux, car il nécessite la vidange, le nettoyage et l'inspection manuelle du réservoir. En permettant l'inspection sans vidange, notre sonde réduit les temps d'arrêt coûteux et améliore la sécurité des inspections en évitant les interventions dans des espaces confinés et dangereux. »
La configuration à huit capteurs de la sonde lui permet de collecter simultanément des données provenant de plusieurs angles. Ce dispositif multi-capteurs prend en charge une technique appelée capture matricielle complète, qui enregistre les signaux de chaque combinaison émetteur-récepteur du réseau.
Les données recueillies sont ensuite traitées à l'aide d'un algorithme d'imagerie avancé appelé méthode de focalisation totale. Cette approche permet au système de générer des cartes bidimensionnelles détaillées de la structure du réservoir, mettant en évidence les zones où la corrosion ou la perte de matière peuvent se développer.
Au lieu de simplement signaler la présence d'un défaut potentiel, cette technologie peut produire une image haute résolution indiquant l'emplacement et la taille approximative de l'anomalie. Ce niveau de détail permet aux opérateurs de mieux évaluer l'intégrité structurelle et de déterminer si des travaux de maintenance ou de réparation sont nécessaires.
« Ainsi, au lieu de simplement signaler la présence d'une anomalie, il est possible de créer une carte haute résolution de la structure, révélant les zones potentiellement corrodées », a expliqué Vinogradov. « Cela permet aux utilisateurs d'évaluer l'étendue des dégâts et de décider du moment opportun pour programmer des réparations de réservoir coûteuses et chronophages. »
L'institut SwRI a mené des essais sur le terrain de la sonde sur plusieurs réservoirs de stockage afin d'évaluer ses performances en conditions réelles. Selon l'institut, le système a démontré sa capacité à détecter la corrosion et d'autres problèmes structurels sans nécessiter d'accès à l'intérieur des réservoirs.
Cette méthode d'inspection fonctionne également sur les structures aux géométries complexes, notamment les surfaces courbes et les zones comportant des éléments de fixation tels que des supports ou des raccords qui peuvent compliquer les techniques d'inspection conventionnelles.
Bien que cette technologie ait initialement été évaluée sur des réservoirs de stockage, le SwRI a indiqué que la même méthode d'inspection pourrait être appliquée à d'autres grandes structures industrielles. Parmi les applications potentielles figurent les pipelines, les coques de navires, les mâts d'éoliennes et les structures aérospatiales.
Pour le secteur pétrolier et gazier, cette technologie pourrait s'avérer particulièrement pertinente pour les installations dotées de grands parcs de stockage ou de terminaux où la mise hors service des réservoirs peut perturber les opérations. Des outils d'inspection non intrusifs, réduisant les besoins d'arrêt, pourraient aider les opérateurs à gérer les infrastructures vieillissantes tout en maintenant le débit.
SwRI a déclaré qu'elle prévoyait de mettre cette technologie à la disposition de l'industrie par le biais de ventes d'équipements, d'accords de licence et de programmes de transfert de technologie avec des sociétés d'inspection.
