FR2834067A1 - Procede pour effectuer un controle par ultrasons a l'interieur de tubes - Google Patents
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Abstract
Selon ce procédé, on traite et on emmagasine des impulsions ultrasoniques exploratrices réfléchies, les valeurs d'amplitude des impulsions électriques correspondant aux impulsions ultrasoniques réfléchies étant comparées avec une valeur de seuil, le temps écoulé depuis l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice étant définie au cours des mesures.On modifie à un intervalle de temps en discontinu le facteur d'amplification des impulsions électriques émises par des détecteurs ultrasoniques (2) et la valeur de seuil comme fonctions de temps imposées, et on lit les dépendances des facteurs d'amplification et celles des valeurs de seuil par rapport au temps au cours du passage d'un engin d'inspection à l'intérieur de la conduite dans un dispositif de conversion et d'emmagasinage de données numériques. On établit une dépendance individuelle du facteur d'amplification et de la valeur de seuil par rapport au temps pour chaque détecteur simultanément avec l'intervalle du temps pendant lequel on reçoit des impulsions ultrasoniques à l'aide dudit détecteur.
Description
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Classification Internationale des Brevets ? : G01N 29/04,29/10
Procédé pour effectuer un contrôle par ultrasons à l'intérieur de tubes
Description de l'invention
La présente invention a pour objet des procédés pour effectuer un contrôle par ultrasons de conduites d'une grande longueur, en particulier de conduites de pétrole, de produits pétroliers et de gaz maîtresses, à condition qu'une liaison acoustique soit assurée entre des détecteurs ultrasoniques et les parois de conduite (par exemple à l'aide d'un tampon de liquide), par passage à l'intérieur d'une conduite d'un engin d'inspection (d'un engin pour détecter des défauts) portant des détecteurs ultrasoniques et des moyens de mesure, de conversion et d'enregistrement des données de mesure dans une mémoire pour les données numériques obtenues au cours du passage de l'engin, et par traitement des données obtenues après le passage de l'engin, pour identifier des défauts présents aux parois de la conduite et pour déterminer les paramètres caractérisant les défauts identifiés et leur position sur la conduite.
Procédé pour effectuer un contrôle par ultrasons à l'intérieur de tubes
Description de l'invention
La présente invention a pour objet des procédés pour effectuer un contrôle par ultrasons de conduites d'une grande longueur, en particulier de conduites de pétrole, de produits pétroliers et de gaz maîtresses, à condition qu'une liaison acoustique soit assurée entre des détecteurs ultrasoniques et les parois de conduite (par exemple à l'aide d'un tampon de liquide), par passage à l'intérieur d'une conduite d'un engin d'inspection (d'un engin pour détecter des défauts) portant des détecteurs ultrasoniques et des moyens de mesure, de conversion et d'enregistrement des données de mesure dans une mémoire pour les données numériques obtenues au cours du passage de l'engin, et par traitement des données obtenues après le passage de l'engin, pour identifier des défauts présents aux parois de la conduite et pour déterminer les paramètres caractérisant les défauts identifiés et leur position sur la conduite.
On connaît déjà un procédé pour effectuer un contrôle par ultrasons à l'intérieur de tubes [1] à [3] par passage à l'intérieur d'une conduite d'un engin d'inspection portant des détecteurs ultrasoniques et des moyens de mesure, de traitement et d'emmagasinage des données de mesure, par émission des impulsions ultrasoniques exploratrices au cours du passage de l'engin et par réception des impulsions ultrasoniques réfléchies.
Il est aussi connu un procédé pour effectuer un contrôle par ultrasons à l'intérieur de tubes [4] à [9] par passage à l'intérieur d'une conduite d'un engin d'inspection portant des détecteurs ultrasoniques et des moyens de mesure, de traitement et d'emmagasinage des données de
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mesure, par émission des impulsions ultrasoniques exploratrices, par réception des impulsions correspondantes réfléchies par les parois intérieure et extérieure de la conduite et par mesure du temps de parcours desdites impulsions.
Les procédés cités permettent de détecter des défauts provoqués par corrosion tels que des pertes de métal et des exfoliations, de déterminer les paramètres desdits défauts, toutefois pour détecter des défauts similaires aux fissures présentes dans la paroi de la conduite et pour mesurer leur profondeur on nécessite des informations sur les amplitudes des impulsions à recevoir. A cause de ce que lesdits procédés ne possèdent pas de telles informations on ne peut pas les utiliser pour détecter des défauts provoqués par des fissures.
Il est connu un procédé pour effectuer un contrôle par ultrasons à l'intérieur de conduites [10] par passage à l'intérieur d'une conduite d'un engin d'inspection portant des détecteurs ultrasoniques et des moyens destines à mesurer, traiter et emmagasiner les données de mesure, par émission en cours du passage de l'engin des impulsions ultrasoniques exploratrices et par réception des impulsions ultrasoniques réfléchies correspondant auxdites impulsions exploratrices à l'aide de détecteurs ultrasoniques, par amplification des impulsions électriques émises par les détecteurs et correspondant aux impulsions ultrasoniques reçues, par conversion et emmagasinage des données de mesure.
Le procédé est caractérisé en ce que l'on sépare parmi les impulsions ultrasoniques reçues à partir du temps d'arrivée d'une impulsion ultrasonique de miroir, convertit les impulsions électriques correspondant aux impulsions ultrasoniques de miroir séparées en tension de commande dépendant de l'amplitude de l'impulsion de miroir et commande à l'aide de la tension de commande le facteur d'amplification des impulsions réfléchies par les défauts.
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L'avantage propre audit procédé consiste en ce que le procédé permet de remédier à des erreurs faites lors de la mesure de l'amplitude des impulsions, liées à l'affaiblissement de l'ultrason au sein des dépôts sur la paroi intérieure de la conduite dont l'épaisseur est différente sur les diverses portions de la conduite.
L'inconvénient principal inhérent audit procédé réside en ce que ce dernier n'est pas pratiquement applicable pour recevoir les impulsions ultrasoniques réfléchies maintes fois à cause de ce qu'il n'est pas pratiquement possible de séparer plusieurs impulsions de miroir à paramètres imposés au régime en ligne parmi toutes les impulsions ultrasoniques réfléchies maintes fois par diverses voies, en assurant la qualité suffisante de la formation d'une tension de commande. Autrement, ledit procédé ne tient nullement compte de l'affaiblissement des impulsions ultrasoniques au sein de la paroi de conduite et de leur perte provoquée par une perméabilité partielle des interfaces des milieux au cours de plusieurs réflexions dans la paroi de conduite.
L'art antérieur pertinent par rapport au procédé revendique est un procédé pour effectuer un contrôle par ultrasons à l'intérieur de conduites [11] par passage à l'intérieur d'une conduite d'un engin d'inspection portant des détecteurs ultrasoniques et des moyens pour mesurer, traiter et emmagasiner les données de mesure, par émission au cours du passage de l'engin des impulsions ultrasoniques exploratrices et par réception des impulsions ultrasoniques réfléchies correspondant auxdites impulsions exploratrices à l'aide des détecteurs ultrasoniques, par amplification des impulsions électriques émises par les détecteurs et correspondant aux impulsions ultrasoniques reçues, par conversion et emmagasinage des données de mesure.
Ledit procédé est caractérisé par le fait que l'on reçoit au moins une impulsion ultrasonique réfléchie par la paroi intérieure de conduite et au
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moins deux impulsions ultrasoniques réfléchies par la paroi extérieure de conduite, que l'on enregistre les impulsions réfléchies à l'aide d'au moins un détecteur ultrasonique et on les amplifie.
Pour recevoir les impulsions après l'émission d'une impulsion exploratrice on établit une fenêtre temporaire dont la largeur est telle que dans la fenêtre viennent se trouver une impulsion réfléchie par la paroi intérieure de conduite et deux impulsions réfléchies par la paroi extérieure de conduite, les impulsions reçues étant numérisées.
On filtre et paramètre les impulsions numérisées, pour chacune desdites impulsions réfléchies étant détermine le maximum du temps et de l'amplitude, et l'on effectue une comparaison avec un seuil numérique.
Les valeurs de temps et d'amplitude portant sur les impulsions réfléchies filtrées et paramétrées sont enregistrées dans un module d'ordinateur dans lequel on détermine pour les impulsions paramétrées le temps écoulé entre l'arrive d'une impulsion la plus proche réfléchie par la paroi extérieure de conduite et l'arrive d'une impulsion réfléchie par la paroi intérieure de conduite ; on enregistre une impulsion paramétrée dont l'amplitude est supérieure ou égale à l'amplitude de l'impulsion enregistrée précédente.
On détermine et enregistre le temps de parcours de l'impulsion et le temps de parcours dans la paroi de conduite dans le cas où le laps de temps existant entre une impulsion ultrasonique réfléchie par la paroi intérieure de conduite et une première impulsion réfléchie par la paroi extérieure de conduite coïncide, aux limites admissibles, avec le laps de temps existant entre une première et une deuxième impulsions réfléchies par la paroi extérieure de la conduite. Ici, on enregistre toutes les impulsions paramétrées pour lesquelles lesdits laps de temps ne coïncident l'un avec l'autre, aux limites admissibles.
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Dans ledit procédé, on mesure tant les temps à partir de l'instant de l'émission d'une impulsion exploratrice jusqu'à l'instant de la réception des impulsions réfléchies que les amplitudes des impulsions réfléchies, ce qui est une condition indispensable pour détecter des fissures présentes dans la paroi de la conduite. Cependant, on utilise pour la détection de fissures les impulsions ultrasoniques qui sont émises sous un angle (de 17 environ) par rapport à la normale de la paroi intérieure de la conduite et qui sont réfléchies par une fissure formant avec la paroi intérieure ou extérieure de la conduite un réflecteur à coins. Dans ce cas, à un défaut similaire à une fissure correspond une seule impulsion ultrasonique réfléchie, et la condition de la coïncidence des laps de temps existant entre les impulsions réfléchies maintes fois, citée dans l'art antérieur pertinent n'est pas applicable. En outre, les amplitudes des impulsions ultrasoniques réfléchies plusieurs fois se diminuent selon l'épaisseur totale de la couche de métal parcourue par l'impulsion et selon le nombre de réflexions produites par les interfaces des milieux.
L'avantage propre au procédé connu de l'art antérieur pertinent consiste à modifier la valeur du seuil numérique d'après le résultat de la sélection des impulsions à l'aide d'une valeur de seuil anciennement établie. Toutefois, pour toutes les impulsions réfléchies qui correspondent à une seule impulsion ultrasonique exploratrice est établie une seule valeur de seuil numérique, c'est-à-dire une seule valeur de seuil pour des impulsions ayant diverses amplitudes pendant le temps de la réception des impulsions correspondant à une seule impulsion exploratrice. Cela aboutit à ce que la valeur de seuil à établir est infériorisée pour des premières impulsions (présentant de grandes amplitudes) et exagérée pour des dernières impulsions (présentant de petites amplitudes).
Autrement, lors du contrôle d'une conduite constituée par des tubes ayant les parois d'une épaisseur différente correspondent à des défauts à
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largeur égale des impulsions ayant une amplitude différente au maximum, et les informations ainsi obtenues portant sur la largeur d'un défaut et par conséquent sur son danger sont faussées.
Le procédé revendique pour effectuer un contrôle par ultrasons à l'intérieur de conduites consiste, lui-même, à faire passer à l'intérieur d'une conduite un engin d'inspection portant des détecteurs ultrasoniques et des moyens pour mesurer, traiter et emmagasiner des données de mesure, à produire au cours du passage de l'engin des impulsions ultrasoniques exploratrices et à recevoir des impulsions ultrasoniques réfléchies correspondant auxdites impulsions exploratrices à l'aide des détecteurs ultrasoniques, à amplifier des impulsions électriques émises par les détecteurs et correspondant aux impulsions ultrasoniques reçues, à convertir et à emmagasiner les données de mesure, à comparer les valeurs d'amplitude pour les impulsions électriques obtenues qui correspondent aux impulsions ultrasoniques réfléchies avec une certaine valeur de seuil et à déterminer au cours des mesures le temps écoulé dès l'instant de l'émission de l'impulsion ultrasonique exploratrice.
Le procédé selon l'invention se différencie de celui connu de l'art antérieur par le fait que dans un certain intervalle de temps on modifie le facteur d'amplification des impulsions électriques émises par les détecteurs ultrasoniques et la valeur de seuil d'une manière discrète comme fonctions de temps prescrites, on lit dans un dispositif de conversion et d'emmagasinage de données numériques les dépendances des facteurs d'amplification et des valeurs de seuil par rapport au temps au cours du déplacement de l'engin d'inspection à l'intérieur d'une conduite et on établit une dépendance individuelle du facteur d'amplification et de la valeur de seuil par rapport au temps pour chaque détecteur de façon synchrone avec l'intervalle de temps pendant lequel on reçoit des impulsions ultrasoniques à l'aide dudit détecteur.
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Le résultat technique essentiel issu de la mise en oeuvre de l'invention revendiquée réside en ce qu'il améliore la probabilité de la détection de défauts, notamment de défauts similaires à une fissure au cours du contrôle de conduites constituées par des tubes dont les parois présentent une épaisseur sensiblement différente et/ou des propriétés de leur matériau notamment diverses et en ce qu'il se perfectionne l'exactitude de la définition des paramètres géométriques pour des défauts.
Le mécanisme pour l'obtention dudit résultat technique consiste dans ce que la modification du facteur d'amplification selon le temps permet d'utiliser au maximum la gamme du convertisseur analogique-numérique tant pour les impulsions ayant passé par une petite épaisseur totale de la paroi (le nombre de réflexions étant faible ou le tube possédant une mince paroi) que pour les impulsions ayant passé par une forte épaisseur totale de la paroi (le nombre de réflexions étant grand ou le tube présentant une paroi épaisse), et d'imposer une valeur du seuil numérique selon le nombre de maintes réflexions subies par l'impulsion ultrasonique, en tenant compte d'une augmentation périodique du niveau de bruits selon le temps écoulé après l'émission d'une impulsion exploratrice.
Au cours de la recherche de défauts similaires à une fissure le procédé permet de normaliser à l'aide d'un appareillage selon l'amplitude des impulsions électriques qui correspondent aux impulsions ultrasoniques réfléchies. Une amplitude normalisée des impulsions ultrasoniques réfléchies par des défauts similaires à une fissure correspond dans certaines limites nettement à la profondeur d'une fissure ou d'un défaut analogue, et cette normalisation par l'intermédiaire de l'appareillage permet de réaliser des algorithmes d'une évaluation rapide du danger issu des défauts sous les conditions de champ après achèvement du passage de l'engin d'inspection.
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Le facteur d'amplification est modifié de façon discrète, la période étant comprise entre 2 et 20 jus et le pas étant égal au plus à 0,25 du facteur d'amplification initial.
La valeur de seuil est imposée de manière discrète dont la période est comprise entre 1 et 10 rus.
La limite inférieure de l'intervalle de temps précité est comprise entre 3 et 20 gus, et la limite supérieure de l'intervalle est comprise entre 40 et 200 pus.
La mise en oeuvre du procédé permet de réaliser une commande numérique de la dépendance du facteur d'amplification et de la valeur de seuil par rapport au temps à volonté tant avant la mise en marche de l'engin d'inspection que pendant le passage de l'engin à l'intérieur d'une conduite, le procédé étant utilise tant pour la détection de défauts en forme de pertes de métal par voie de l'enregistrement des impulsions ultrasoniques réfléchies maintes fois que pour la détection de défauts similaires à une fissure.
Le facteur d'amplification"K"pour les impulsions électriques émises par les détecteurs ultrasoniques est augmenté selon le temps indique"t"écoule dès l'instant de l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice, en conformité de la fonction type K = c + a* (t-b) n, où"a" est une valeur positive,"n"est une valeur égale au moins à 1 et"b"est une valeur égale au plus à la limite inférieure de l'intervalle de temps précité.
Selon une variante de réalisation préférée"n"est égal à 2.
Selon une autre variante de réalisation, le facteur d'amplification "K"pour les impulsions électriques émises par des détecteurs ultrasoniques augmente pas à pas suivant ledit temps écoulé dès l'instant de l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice marquée par le numéro du pas"M"ainsi que suivant le nombre maximum des pas"N"et suivant la valeur initiale du facteur d'amplification"KO"conformément à
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la fonction type K = KO* (1 + a*2M-N), "a" étant une valeur positive et"N" étant égal au moins à 6. Selon une variante de réalisation préférée"N"est égal à 8.
Lesdites dépendances approximent une dépendance empirique pour l'affaiblissement de l'énergie ultrasonique dans le milieu à transporter par la conduite, dans les dépôts et dans le matériau constituant la paroi de la conduite à l'intervalle de temps de service nécessaire à la réception des impulsions ultrasoniques.
Une modification du facteur d'amplification est accompagnée par une variation périodique du niveau de bruits produits par les chaînes électroniques selon le temps. Une variation de la valeur de seuil selon le temps permet d'imposer les conditions d'enregistrement des impulsions pour chaque moment de temps séparément quand on reçoit des impulsions ultrasoniques réfléchies.
La dépendance de la valeur de seuil par rapport au temps s'établit comme fonction d'un nombre des impulsions fausses produites lors d'un laps de temps précédent qui surpasse la valeur de seuil imposée anciennement (l'instant de l'enregistrement d'une impulsion fausse). Les impulsions fausses sont des impulsions de bruit.
Du fait de ce que parmi les tubes constituant la conduite à contrôler peut se trouver un nombre considérable de tubes dont les propriétés d'absorption de l'ultrason par leur matériau se différencient de celles du matériau de la plupart des tubes, tandis que le niveau de bruits inhérent aux chaînes électroniques est une caractéristique dépendant tant du type des détecteurs ultrasoniques que des propriétés individuelles des détecteurs du même type, la dépendance de la valeur de seuil, choisie au préalable, par rapport au temps est corrigée selon l'efficacité de la diminution du volume des données à enregistrer. Ce rapprochement successif permet de régler l'efficacité d'enregistrement des impulsions
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utiles (des impulsions correspondant aux impulsions ultrasoniques réfléchies) en tenant compte des critères prescrits.
Les impulsions fausses figurent comme des impulsions de bruit ainsi que comme des impulsions ultrasoniques réfléchies par les éléments constituant la structure de l'engin, les corps des détecteurs et leurs supports. Comme le nombre de telles impulsions réfléchies est faible, lesdites impulsions sont, lors de l'interprétation des données réalisée après achèvement du passage de l'engin d'inspection, nettement identifiées par l'expert.
On établit une dépendance de la valeur de seuil par rapport au temps à laquelle correspond à une impulsion ultrasonique exploratrice 8 à 16 impulsions fausses reçues qui dépassent le seuil.
La mise en oeuvre du procédé revendique a montré que les critères cités sont avantageux pour que les impulsions utiles ne soient pas perdues au-dessous du seuil, d'une part, et pour que l'électronique ne soit pas surchargée par le traitement des impulsions fausses, d'autre part.
Selon l'une des variantes de mise en oeuvre du procédé la quantité des impulsions fausses est définie après achèvement du passage de l'engin d'inspection, la dépendance de la valeur de seuil par rapport au temps étant définie pour le passage diagnostique suivant.
Une analyse de l'efficacité de l'application des seuils pour diverses portions d'une conduite maîtresse permet de diviser l'effluence exercée par une variation des paramètres propres à l'électronique et par une variation du type des tubes en diverses portions au fur et à mesure du déplacement de l'engin dans la conduite et d'utiliser la dépendance la plus efficace pour le passage diagnostique suivant dans la conduite.
L'intervalle de temps précité est divisé en plusieurs zones temporaires, le schéma impose pour la division en zones temporaires est utilisé après chaque impulsion exploratrice, les impulsions fausses sont
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calculées dans chaque zone, la valeur de seuil pour chaque zone est établie selon le nombre des impulsions fausses dépassant le seuil en zone correspondante pour plusieurs impulsions exploratrices. Le nombre préférable des zones temporaires est d'au moins 4 et d'au plus 128. Les zones temporaires assurent l'accord de la dépendance du seuil. Une faible quantité des zones assure un accord approximatif du seuil. Une forte quantité des zones (un menu fragmentation) permet d'accorder plus exactement le seuil selon le temps. La quantité maximale des zones temporaires est bornée par la durée des impulsions.
On établit des dépendances du facteur d'amplification et de la valeur de seuil selon le milieu à transporter lors de l'inspection de la conduite, la portion de la conduite à inspecter (la longueur du parcours) et l'épaisseur de paroi de la conduite. On détermine des valeurs initiales des facteurs d'amplification pour chacun des détecteurs ultrasoniques avant que des impulsions ultrasoniques ne soient émises en direction de la paroi de la conduite à contrôler. Ici, on excite un détecteur ultrasonique par une impulsion électrique ayant des paramètres imposés, lequel émet ainsi une impulsion ultrasonique dans la direction d'un objet ayant une épaisseur connue. Une impulsion ultrasonique est émise perpendiculairement à la surface de l'objet située la plus proche du détecteur. Ensuite on reçoit une impulsion ultrasonique réfléchie par la surface de l'objet éloignée du détecteur à l'aide du même détecteur ultrasonique. On modifie successivement le facteur d'amplification pour les impulsions reçues conformément à un algorithme réalise par les moyens de conversion et d'emmagasinage de données jusqu'à ce que la valeur d'amplitude n'arrive à une certaine gamme d'amplitudes, l'impulsion étant au maximum. Les codes correspondant aux valeurs initiales ainsi déterminées pour les facteurs d'amplification sont enregistrés dans un dispositif de conversion et d'emmagasinage de données. La limite inférieure de ladite gamme est
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d'au moins 0,7 de la valeur admissible au maximum de l'amplitude d'impulsion, alors que la limite supérieure est d'au plus 0,8 de la valeur admissible au maximum de l'amplitude d'impulsion. Dans le procédé selon l'invention, on compare les valeurs d'amplitude numérisées pour les impulsions électriques obtenues avec la valeur de seuil numérique. La réalisation dudit algorithme permet de définir automatiquement les valeurs initiales pour les facteurs d'amplification tant immédiatement avant le passage de l'engin d'inspection que (pendant la mesure de l'épaisseur) en phases technologiques du passage de l'engin.
Selon une variante de réalisation préférée de l'invention, on mesure, en gardant une certaine période, l'amplitude d'une impulsion de bruit au régime dans lequel sont absentes des impulsions exploratrices et des impulsions réfléchies correspondant à celles-ci, on impose la gamme de la conversion analogique numérique des valeurs d'amplitude pour les impulsions électriques correspondant aux impulsions ultrasoniques reçues comme fonction de l'amplitude mesurée de l'impulsion de bruit ; on fournit des impulsions électriques amplifiées qui correspondent aux impulsions ultrasoniques reçues, à une des entrées d'un additionneur, à partir de l'entrée de l'additionneur, les impulsions sont fournies à l'entrée d'un convertisseur analogique numérique, à une deuxième entrée de l'additionneur est fournie une certaine tension issue du convertisseur analogique numérique qui dépend de l'amplitude mesurée de l'impulsion de bruit ; on fournit une tension à la deuxième entrée de l'additionneur à travers un filtre de basses fréquences, les valeurs pour la limite de la gamme sont établies à partir des valeurs discrètes, les valeurs pour la limite de la gamme sont établies par rapport au niveau de l'impulsion de bruit. La réalisation de ces actions permet d'utiliser le maximum de la gamme du convertisseur analogique numérique en évitant la conversion
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analogique numérique des impulsions correspondant aux bruits des chaînes électroniques.
Les paramètres numérisés des impulsions reçues (qui correspondent aux impulsions exploratrices pour chacun des détecteurs ultrasoniques) sont groupes en cadres de données (pour le groupe des détecteurs). Lesdits paramètres des impulsions reçues incluent des valeurs d'amplitude numérisées pour les valeurs d'impulsions ainsi que, pour chacune des valeurs d'amplitude, une valeur du temps correspondant écoulée après l'émission de l'impulsion exploratrice. Selon une variante de réalisation préférée lesdits paramètres des impulsions reçues comportent des valeurs d'amplitude numérisées au maximum des impulsions et une valeur du temps correspondant au maximum et écoulé après l'émission de l'impulsion exploratrice correspondante. Il est préférable une réalisation dans laquelle le cadre de données comprend lesdits paramètres des impulsions reçues qui correspondent à 10-1000 impulsions exploratrices pour chaque détecteur provenant du groupe des détecteurs ultrasoniques, pour chacun des groupes des détecteurs indiqués on enregistre la valeur de temps déterminée à l'aide d'une horloge installée dans l'engin d'inspection, et reliée directement au temps du déclenchement de chaque détecteur prévenant dudit groupe des détecteurs. Les données numérisées sont enregistrées dans la mémoire de données numériques par voie d'enregistrement en fichier de plusieurs (100 à 10 000) cadres de données ainsi que du temps de l'ouverture et de la fermeture du fichier, ledit temps étant déterminé à partir d'une montre incorporée dans l'ordinateur commandant l'inscription des données dans la mémoire. Le temps selon la montre faisant partie de l'ordinateur et celui de l'horloge sont synchronisés entre eux et avec le temps selon une horloge installée à l'extérieur de l'engin d'inspection. Ladite forme d'enregistrement de données permet de rétablir facilement le rattachement des données mesurées pour le temps dans le cas où une partie des données
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serait faussée en cours de la conversion, de l'enregistrement et de l'emmagasinage ou de la lecture, et d'identifier la cause de la panne.
Fig. 1 représente un dispositif de détection de défauts ultrasonique destiné à être employé à l'intérieur de tubes, une des variantes d'exécution
Fig. 2 représente un schéma illustrant le parcours des impulsions ultrasoniques exploratrices émises selon la normale de la paroi intérieure d'une conduite ;
Fig. 3 représente un schéma illustrant le parcours des impulsions ultrasoniques exploratrices émises sous un angle par rapport à la paroi intérieure d'une conduite ;
Fig. 4 représente une dépendance de l'épaisseur de paroi d'une conduite, mesurée à l'aide d'un engin d'inspection, par rapport à une distance parcourue à l'intérieur de la conduite à une certaine portion de la conduite inspectée ;
Fig. 5 représente une dépendance de l'amplitude d'une impulsion électrique correspondant à une impulsion ultrasonique réfléchie par un défaut similaire à une fissure par rapport à la profondeur du défaut ;
Fig. 6 représente un schéma pour le sondage par ultrasons, l'enregistrement des impulsions ultrasoniques réfléchies, la conversion et l'emmagasinage des données de mesure ;
Fig. 7 représente une dépendance du facteur d'amplification des impulsions électriques correspondant aux impulsions ultrasoniques reçues par rapport au temps ;
Fig. 8 est une représentation graphique des données mesurées pour l'épaisseur de paroi d'une conduite portant sur une certaine portion de la conduite inspectée, représentation permettant d'identifier des joints de soudure et
Fig. 2 représente un schéma illustrant le parcours des impulsions ultrasoniques exploratrices émises selon la normale de la paroi intérieure d'une conduite ;
Fig. 3 représente un schéma illustrant le parcours des impulsions ultrasoniques exploratrices émises sous un angle par rapport à la paroi intérieure d'une conduite ;
Fig. 4 représente une dépendance de l'épaisseur de paroi d'une conduite, mesurée à l'aide d'un engin d'inspection, par rapport à une distance parcourue à l'intérieur de la conduite à une certaine portion de la conduite inspectée ;
Fig. 5 représente une dépendance de l'amplitude d'une impulsion électrique correspondant à une impulsion ultrasonique réfléchie par un défaut similaire à une fissure par rapport à la profondeur du défaut ;
Fig. 6 représente un schéma pour le sondage par ultrasons, l'enregistrement des impulsions ultrasoniques réfléchies, la conversion et l'emmagasinage des données de mesure ;
Fig. 7 représente une dépendance du facteur d'amplification des impulsions électriques correspondant aux impulsions ultrasoniques reçues par rapport au temps ;
Fig. 8 est une représentation graphique des données mesurées pour l'épaisseur de paroi d'une conduite portant sur une certaine portion de la conduite inspectée, représentation permettant d'identifier des joints de soudure et
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Fig. 9 est une représentation graphique des données mesurées pour l'épaisseur de paroi d'une conduite portant sur une certaine portion de la conduite inspectée, représentation permettant d'identifier des pertes de métal corrosives.
A l'issue d'une solution du problème pour l'amélioration de la certitude du contrôle de conduites maîtresses à leur intérieur on a mis au point et fabrique des dispositifs de détection de défauts ultrasoniques pour l'emploi à l'intérieur de tubes (des engins destinés à inspecter des tubes à leur intérieur), servant à inspecter des conduites de pétrole, de gaz, de condensa, de produits pétroliers, le diamètre nominal étant compris entre 10"et 56". Des engins d'inspection fabriques selon une variante de réalisation préférée supportent une pression du milieu de 80 à environ, présentent une capacité de franchissement à peu près de 85 % du diamètre nominal de la conduite, sont exploités aux températures du milieu à pomper allant de 0 OC à +70 C, le rayon de virage franchissable minimum étant à peu près de 1,5 du diamètre de la conduite. Dans les engins sont réalisés les types de la protection contre l'explosion dits"Coffret
antigrisouteux","Chaîne électrique à sécurité intrinsèque"et"Type particulier de la protection contre l'explosion", la consommation du courant par les appareils faisant partie de l'engin étant d'au plus 9 A.
antigrisouteux","Chaîne électrique à sécurité intrinsèque"et"Type particulier de la protection contre l'explosion", la consommation du courant par les appareils faisant partie de l'engin étant d'au plus 9 A.
Un dispositif de détection de défauts ultrasonique pour inspecter une conduite à leur intérieur ayant un diamètre allant de 38"à 56"dont l'épaisseur de la paroi est comprise entre 4 et 30 mm est représenté selon l'une des réalisations sur la figure 1 et comprend une enceinte 1 formant un coffret antigrisouteux dans laquelle se trouvent une source d'alimentation et un appareillage électronique servant à mesurer, traiter et emmagasiner les données de mesure obtenues, et base sur un ordinateur de bord qui commande le fonctionnement de l'engin d'inspection pendant son déplacement à l'intérieur d'une conduite. Comme source d'alimentation
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sont installées des batteries d'accumulateurs ou des batteries d'éléments galvaniques, la capacité totale étant de 1000 A. H.
A la partie de queue de l'engin sont installés des détecteurs ultrasoniques 2 qui émettent et reçoivent alternativement des impulsions ultrasoniques. Des manchettes 3 en polyuréthane installées sur l'enceinte de l'engin assurent le centrage de l'engin à l'intérieur d'une conduite et le déplacement de l'engin par le flux du milieu à pomper dans la conduite.
Les roues des odomètres 4 installées sur l'enceinte du dispositif de détection de défauts sont serrées contre la paroi intérieure de la conduite.
Pendant le mouvement de l'engin, les odomètres génèrent des impulsions dont le nombre est proportionnel à la distance mesurée par les odomètres, les impulsions engendrées par les odomètres sont traitées par un circuit assurant l'adaptation du temps de la mise en marche des détecteurs ultrasoniques à l'affichage des odomètres, les informations sur la longueur du chemin parcouru mesurée par les odomètres sont inscrites dans la mémoire d'un ordinateur de bord et permettent de définir, après achèvement du passage diagnostique et le traitement des données accumulées, la position des défauts sur la conduite et, par conséquent, l'endroit de l'excavation ultérieure et de la réparation de la conduite.
On introduit l'engin d'inspection dans la conduite et actionne le pompage du produit (du pétrole, d'un produit pétrolier) dans la conduite. Pendant le mouvement du dispositif de détection de défauts ultrasonique à l'intérieur de la conduite les détecteurs ultrasoniques émettent périodiquement des impulsions ultrasoniques.
Pour résoudre le problème lié à la mesure d'épaisseur ultrasonique les impulsions ultrasoniques 24, fig. 2, sont émises perpendiculairement à la surface intérieure de la conduite. Lesdites impulsions sont en partie réfléchies par la paroi intérieure de la conduite 21, par la paroi extérieure de la conduite 22 ou par le domaine d'un défaut 23 tel que par exemple une
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exfoliation du métal de la paroi de tube. Les impulsions ultrasoniques 29 passent en partie par l'interface formée par la paroi extérieure de la conduite.
Ayant émis des impulsions ultrasoniques les détecteurs ultrasoniques commutent en régime de réception des impulsions réfléchies et reçoivent les impulsions 25 réfléchies par la paroi intérieure, les impulsions 27,28 réfléchies par la paroi extérieure du tube ou les impulsions 26 réfléchies par ledit domaine du défaut de la paroi.
Pour détecter des fissures présentes dans la paroi d'une conduite, les impulsions ultrasoniques 32, fig. 3, sont émises sous un angle allant d'environ 150 à 21 (de préférence de 17 à 19 ) par rapport à la normale de la surface intérieure de la conduite. Lesdites impulsions sont partiellement réfléchies par la paroi intérieure de la conduite 21, par la paroi extérieure de la conduite 22 ou par un défaut 31 similaire à une fissure. En partie, les impulsions ultrasoniques 33 passent par les interfaces ou sont réfléchies par 34, ce qui atténue l'impulsion 35 réfléchie utile.
Après avoir émis les impulsions ultrasoniques les détecteurs ultrasoniques commutent en régime de la réception des impulsions réfléchies et reçoivent les impulsions 35 réfléchies par le défaut 31 similaire à une fissure.
La fig. 4 illustre une dépendance de l'épaisseur de la paroi d'une conduite le long de la conduite. Les tronçons 41,42 et 43 sont des tronçons de la conduite pour lesquels sont utilisés des tubes ayant une épaisseur de paroi nominale différente, à savoir : 10 mm pour le tronçon 41,8, 2 mm pour le tronçon 42 et 10 mm pour le tronçon 43. La différence de l'épaisseur nominale est dans ce cas de l'ordre de 20 %, les impulsions réfléchies par le défaut présent sur la paroi de la conduite ayant une épaisseur plus petite subissant une atténuation plus faible par rapport aux impulsions réfléchies par le défaut présent sur la paroi d'une conduite
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ayant une épaisseur plus forte, et à une valeur fixe du facteur d'amplification diverses valeurs des amplitudes pour les impulsions reçues correspondraient à des défauts ayant des paramètres géométriques égaux et présents dans les parois d'une épaisseur différente.
Un déclenchement successif et une interrogation des détecteurs ultrasoniques 61 excités par un générateur 71 sont réalisés à l'aide d'un multiplexeur 70 assurant un déclenchement successif du générateur 71 et d'un additionneur 60 assurant une interrogation successive des détecteurs 61. Un signal pour le déclenchement du détecteur arrivant à l'entrée du multiplexeur 70 initialise successivement les générateurs 71 qui excitent successivement les détecteurs ultrasoniques 61 par une impulsion d'une tension de 300 V. Autrement, un signal de déclenchement du détecteur arrive à l'entrée de commande de l'additionneur 60 en synchronisant la réception des impulsions émises par le détecteur 61. Un signal (une impulsion) arrive à partir du détecteur 61 à travers l'additionneur 60 à un amplificateur réglable 75, de la sortie duquel une impulsion du détecteur passe par un amplificateur logarithmique 76 vers une des entrées d'un additionneur 77. Le facteur d'amplification pour l'amplificateur réglable 75 est imposé à l'aide d'un convertisseur numérique analogique 83 commande par un module de conversion de données numériques. A partir de la sortie de l'additionneur 77 une impulsion arrive à un convertisseur analogique numérique 78 dans lequel s'effectue une conversion analogique numérique de l'amplitude de l'impulsion, les amplitudes numérisées étant fournies à partir du convertisseur analogique numérique 78 à un module de conversion de données numériques 79 et à une des entrées d'un circuit de mesure du niveau de bruit 85, à une deuxième entrée du circuit 85 étant fournie une valeur de référence du module 79. La valeur est fournie à partir de la sortie 85 à l'entrée d'un conformateur 86 de code d'un convertisseur numérique analogique 87. Une valeur analogique est fournie
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à partir du convertisseur numérique analogique 87 à travers un filtre de basses fréquences 88 à une deuxième entrée de l'additionner 77. A une troisième entrée de l'additionner 77 est fournie la valeur de la limite inférieure de la gamme de numérisation à partir de la sortie du convertisseur analogique numérique 78. Les données numériques converties dans le module 79 sont menées à un ordinateur de bord 80 dans lequel les données sont inscrites dans la mémoire de données numériques 81, on inscrit les données en fichiers en indiquant le temps d'ouverture et de fermeture du fichier selon l'horloge 82. L'horloge 82 est synchronisée avec un générateur de rythme 84.
Pour synchroniser le régime de balayage (d'émission des impulsions exploratrices) il est prévu un circuit 94 pour le traitement des données fournies par les odomètres 91,92 et 93, fig. 6. Les sorties des odomètres 91,92, 93 sont branchées sur les entrées du circuit 94, la sortie du circuit 94 correspondant au déclenchement des détecteurs ultrasoniques est raccordée à une des entrées du circuit 79 dont la sortie correspondant au déclenchement des impulsions ultrasoniques est raccordée à l'entrée du multiplexeur 70 et celle de l'additionneur 60. Les données définissant le régime de traitement des données des odomètres dans le circuit 94 arrivent du circuit 79 au circuit 94, et les données converties des odomètres arrivent du circuit 94 au circuit 79. La sortie de l'horloge 84 est, ellemême, raccordée à une des entrées du circuit 94.
Lors de la réflexion d'une impulsion ultrasonique par un défaut similaire à une fissure l'amplitude d'impulsion maximum caractérise la profondeur de la fissure. La fig. 5 représente une dépendance de l'amplitude"U"d'une impulsion électrique au maximum correspondant à l'impulsion ultrasonique réfléchie par un défaut similaire à une fissure par rapport à la profondeur d'un défaut"d", le degré d'absorption de l'ultrason étant imposé. Du fait de ce que les impulsions ultrasoniques reçues lors de
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l'inspection d'une conduite parcourent une longueur différente du chemin et, par conséquent, sont absorbées de manière différente, l'amplitude des impulsions électriques correspondant aux impulsions ultrasoniques reçues est normalisée par modification du facteur d'amplification selon le temps écoulé après l'émission d'une impulsion exploratrice.
Dans un intervalle de temps allant de 8,4 u. s à 56,6 p, s le facteur d'amplification"K"pour les impulsions électriques émises par les détecteurs ultrasoniques est augmenté discrètement, le pas étant de 8, 4 pts (au bout de 8 pas), de sorte que la valeur maximum"K"soit à peu près de 1,5* KO.
Selon l'une des réalisations possibles le facteur d'amplification"K" est augmenté comme fonction du type K = KO* (1 + 2 (M-9) *sgn (M-l)) où KO est une valeur initiale du facteur d'amplification (pendant le le'pas), M est le numéro du pas (M =[ (t - 1O/dt+1] où tO = 8,4 pus), c'est-à-dire le temps écoulé après l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice à partir de laquelle commence l'amplification des impulsions, dt est la longueur du pas dans le temps égale à 8,4 {is, d'où la valeur maximum"K" est de 1, 5*KO, la dépendance du facteur d'amplification des impulsions "K"par rapport au temps"t"écoulé après l'émission d'une impulsion exploratrice étant représentée sur la fig. 7 par une courbe 110. Ici, la variation maximale du facteur d'amplification"K"est de 0, 25*KO. Cette exécution est caractérisée par la réalisation d'appareil la plus simple et peut baser par exemple seul sur un compteur.
Selon une autre variante de réalisation possible le facteur d'amplification"K"pour les impulsions électriques émises par des détecteurs ultrasoniques est augmenté suivant ledit temps"t"écoulé dès l'instant de l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice et suivant le numéro du pas"M"conformément à la fonction du type :
K = KO* (1 + 0, 01* (M-1)2), M = [(t - t0)/dt + 1],
K = KO* (1 + 0, 01* (M-1)2), M = [(t - t0)/dt + 1],
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où tO est égal à 8,4 s et signifie le temps écoulé après émission d'une impulsion ultrasonique par laquelle commence l'amplification des impulsions, dt est une longueur du pas dans le temps égale à 8, 4 us. Ici, la variation maximale du facteur d'amplification"K"est de 0, 13*KO, la dépendance du facteur d'amplification des impulsions"K"par rapport au temps"t"écoulé après émission d'une impulsion exploratrice étant représentée sur la fig. 7 par une courbe 111.
Selon une variante de réalisation préférée, le facteur d'amplification des impulsions électriques émises par des détecteurs ultrasoniques est augmenté suivant le temps indique écoulé dès l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice conformément à une fonction tabulée du numéro du pas. La fonction tabulée est définie sous les conditions de laboratoire en tenant compte du type du milieu (l'eau, le pétrole, le kérosène, l'huile diesel etc.).
La valeur de seuil est modifiée discrètement comme fonction de temps imposée selon le détecteur dont les impulsions sont traitées à l'heure actuelle, le pas étant égal à 4,2 u. s
On lit dans le dispositif de conversion et d'emmagasinage de données numériques les (dans les modules de l'ordinateur de bord) les dépendances des facteurs d'amplification et des valeurs de seuil par rapport au temps au cours du passage de l'engin d'inspection à l'intérieur de la conduite et on définit une dépendance individuelle du facteur d'amplification et de la valeur de seuil par rapport au temps pour chaque détecteur simultanément avec l'intervalle de temps pendant lequel on reçoit des impulsions ultrasoniques à l'aide dudit détecteur.
On lit dans le dispositif de conversion et d'emmagasinage de données numériques les (dans les modules de l'ordinateur de bord) les dépendances des facteurs d'amplification et des valeurs de seuil par rapport au temps au cours du passage de l'engin d'inspection à l'intérieur de la conduite et on définit une dépendance individuelle du facteur d'amplification et de la valeur de seuil par rapport au temps pour chaque détecteur simultanément avec l'intervalle de temps pendant lequel on reçoit des impulsions ultrasoniques à l'aide dudit détecteur.
Les valeurs initiales des facteurs d'amplification sont définies pour chaque détecteur ultrasonique avant d'émettre des impulsions ultrasoniques en direction de la paroi de la conduite à contrôler de la manière suivante.
On excite le détecteur ultrasonique par une impulsion électrique de tension
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de 300 V, lequel émet ainsi une impulsion ultrasonique en direction d'une plaque d'acier ayant une épaisseur connue, et ensuite on reçoit à l'aide du même détecteur une impulsion correspondante réfléchie par la surface de la plaque, éloignée du détecteur. On augmente successivement le facteur d'amplification par un algorithme conformément aux moyens de conversion et d'emmagasinage réalisés jusqu'à ce que la valeur d'amplitude d'impulsion maximum n'atteigne une gamme comprise entre 0,7 et 0,8 de la valeur admissible maximum d'amplitude d'impulsion (de 1 V). Les codes du convertisseur numérique analogique correspondant aux valeurs initiales ainsi définies pour les facteurs d'amplification sont inscrits dans la mémoire opératrice d'un circuit intégré logique programmable pour le fonctionnement de l'engin et conserves dans une mémoire périphérique en forme de fichiers pour l'utilisation ultérieure.
Pour un premier passage de l'engin, on impose les valeurs de seuil qui sont obtenues pendant l'accord technologique de l'engin. Suivant les résultats obtenus après le passage, on définit des zones temporaires d'une longueur de 4, 2 gus formées après émission d'une impulsion exploratrice dans lesquelles le nombre des impulsions de bruit est compris entre 8 et 16. Si le nombre des impulsions de bruit est supérieur à ce domaine, on augmente la valeur de seuil à programmer pour ladite zone temporaire ayant un pas de 4 à 5 mV. Si le nombre des impulsions de bruit est inférieur audit domaine, on diminue la valeur de seuil à programmer pour ladite zone temporaire, le pas étant compris entre 4 et 5 mV. Ici, le nombre des zones temporaires est de 16. Ensuite on compare les valeurs d'amplitude numérisées pour les impulsions électriques obtenues avec les valeurs de seuil numériques.
Le passage suivant de l'engin s'effectue en faisant usage des valeurs de seuil trouvées pour chaque zone temporaire et inscrites dans la mémoire opératrice du circuit intégré logique programmable.
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Selon l'une des variantes de réalisation du procédé revendique, on corrige lesdites valeurs inscrites au cours du passage de l'engin conformément à l'algorithme susmentionné.
En conformité de l'algorithme réalisé par le programme de l'ordinateur de bord, les données mesurées numérisées issues du groupe des détecteurs sont unifiées en formant des cadres de données, dans un cadre de données étant inscrits les paramètres pour les impulsions reçues qui correspondent aux impulsions exploratrices de chaque détecteur ultrasonique et le temps selon l'horloge, relie nettement au temps d'émission desdites impulsions exploratrices. Lesdits paramètres des impulsions reçues comprennent des valeurs d'amplitude numérisées des impulsions et du temps pour chaque valeur d'amplitude, écoulé après l'émission de l'impulsion exploratrice correspondante. Lesdits paramètres des impulsions reçues incluent des valeurs d'amplitude numérisées des impulsions maxima et le temps maximum écoulé après l'émission de l'impulsion exploratrice correspondante.
Le cadre de données comporte lesdits paramètres des impulsions reçues qui correspondent à 64 impulsions exploratrices de chaque détecteur provenant du groupe des détecteurs ultrasoniques, on inscrit pour chaque groupe des détecteurs indique la valeur de temps selon l'horloge qui est nettement lie au temps du déclenchement de chaque détecteur provenant dudit groupe de détecteurs.
On inscrit les données numérisées dans la mémoire de données numériques en enregistrant dans le fichier 20 lesdits cadres de données ainsi que le temps d'ouverture et de fermeture du fichier, ledit temps étant défini à partir de la montre incorporée dans l'ordinateur qui commande l'enregistrement des données dans la mémoire.
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Le temps selon la montre de l'ordinateur et celui selon l'horloge sont synchronisés l'un avec l'autre et avec le temps selon l'horloge installée à l'extérieur de l'engin d'inspection avant et après le passage de celui-ci.
Selon une variante de réalisation préférée, on effectue au cours du passage de l'engin tant des mesures de l'épaisseur que celles ayant pour objet la recherche de défauts similaires à une fissure.
Simultanément, on met en route plusieurs détecteurs ultrasoniques (un sous-groupe de détecteurs) en gardant un intervalle entre la mise en route des sous-groupes. L'intervalle de temps entre les impulsions voisines émises par les odomètres correspond à la portion de la distance d'environ 3 mm mesurée par les odomètres. Au cours du passage de l'engin, on détermine la vitesse de ce dernier à l'intérieur de la conduite et vérifie la condition consistant dans ce que la vitesse de l'engin est d'au moins 0,1 m/s et d'au plus 1,5 m/s.
Si ladite condition n'est pas respectée, on met en marche les détecteurs ultrasoniques en faisant usage de la période imposée.
Après avoir termine le contrôle du tronçon de conduite donnée, on retire l'engin dit dispositif de détection de défauts de la conduite ou défectoscope et l'on transfère les données accumulées au cours du passage diagnostique dans l'ordinateur situe hors de l'engin.
Une analyse ultérieure des donnes enregistrées permet d'identifier des défauts présents dans la paroi de la conduite, et de définir leur position sur la conduite pour réparer ultérieurement les tronçons défectueux de la conduite.
Les figures 8 et 9 illustrent des fragments d'une représentation graphique des données obtenues au cours du passage diagnostique de l'engin dit dispositif de détection de défauts qui permettent d'identifier les particularités propres à la conduite et les défauts présents dans sa paroi. Le long de l'axe L, figures 8,9, est représentée la longueur d'une conduite
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selon son axe, le long de l'axe LR est représentée la longueur selon le périmètre au plan de section de la conduite. Les points noirs de l'image montrent que dans ces endroits du tube, la différence de la valeur d'épaisseur de paroi mesurée du tube par rapport à la valeur nominale pour ce tronçon de la conduite est supérieure à une certaine valeur de seuil. Sur la figure 8 sont identifiées les particularités caractéristiques de conduites, à savoir : des joints de soudure longitudinaux 151,152 des tubes, un joint de soudure présent entre les tubes 153, une ventouse 154. La fig. 9 représente des défauts corrosifs caractéristiques 161 inhérents aux conduites qui sont identifiables au cours de la réalisation de la détection de défaut par ultrasons à l'intérieur de tubes selon le procédé revendique.
Sources d'information :
1. Brevet de la Fédération de Russie RU2042946, Classification Internationale des Brevets : GOlN29/04, date de publication : 27. 08.95.
1. Brevet de la Fédération de Russie RU2042946, Classification Internationale des Brevets : GOlN29/04, date de publication : 27. 08.95.
2. Brevet de la Fédération de Russie RU2108569, Classification Internationale des Brevets : GOlN29/04, date de publication : 10. 04.98.
3. Brevet US 4162635, Classification Internationale des Brevets : GOlN29/04, date de publication : 31. 07. 79.
4. Demande internationale W096/13720, Classification Internationale des Brevets : GOlN29/10, date de publication : 09.05. 96 (brevets analogues : US5587534, CA2179902, EP0741866, AU4234596, JP3058352).
5. Brevet européen EP0304053, Classification Internationale des Brevets : G01N29/00, date de publication : 15.03. 95 (brevets analogues :
US4964059, CA1292306, N0304398, JP1050903).
US4964059, CA1292306, N0304398, JP1050903).
6. Brevet US5062300, Classification Internationale des Brevets :
GOlN29/06, date de publication : 05.11. 91 (brevets analogues : CA1301299, EP0318387, DE3864497, FR2623626, JP2002923).
GOlN29/06, date de publication : 05.11. 91 (brevets analogues : CA1301299, EP0318387, DE3864497, FR2623626, JP2002923).
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7. Brevet US5460046, Classification Internationale des Brevets :
G01N29/24, date de publication : 24.109. 95 Brevet US 4162635,
Classification Internationale des Brevets : G01N29/04, date de publication : (brevets analogues : EP0684446, JP7318336).
G01N29/24, date de publication : 24.109. 95 Brevet US 4162635,
Classification Internationale des Brevets : G01N29/04, date de publication : (brevets analogues : EP0684446, JP7318336).
8. Brevet européen EP0271670, Classification Internationale des Brevets : G01N29/04, date de publication : 13.12. 95 (brevets analogues : US4909091, CA1303722, DE3638936, N0302322, JP63221240).
9. Brevet européen EP0616692, Classification Internationale des Brevets : G01N29/10, date de publication : 28.09. 94 (brevets analogues : W09312420, US5635645, CA2125565, DE4141123, JP2695702).
10. Brevet de la Fédération de Russie RU2018817, Classification Internationale des Brevets : G01N29/10, date de publication : 30. 08. 94.
11. Brevet US5497661, Classification Internationale des Brevets : G01N29/04, date de publication : 12. 03. 96 (brevets analogues : W09210746, EP0561867, CA2098480, DE4040190).
Claims (18)
1. Procédé pour effectuer un contrôle par ultrasons à l'intérieur des tubes de conduites par passage à l'intérieur d'une conduite d'un engin d'inspection portant des détecteurs ultrasoniques et des moyens pour mesurer, traiter et emmagasiner les données de mesure, par émission au cours du passage des impulsions ultrasoniques exploratrices (24) et par réception des impulsions ultrasoniques réfléchies correspondant auxdites impulsions exploratrices à l'aide des détecteurs ultrasoniques, par amplification des impulsions électriques émises par les détecteurs (61) et correspondant aux impulsions ultrasoniques reçues, par conversion et emmagasinage des données de mesure, les valeurs d'amplitude des impulsions électriques obtenues correspondant aux impulsions ultrasoniques réfléchies étant comparées avec une valeur de seuil, le temps écoulé dès l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice étant définie au cours des mesures, caractérise en ce que l'on modifie à un intervalle de temps en discontinu le facteur d'amplification des impulsions électriques émises par les détecteurs ultrasoniques (61) et la valeur de seuil comme fonctions de temps imposées, en ce que l'on lit les dépendances des facteurs d'amplification et celles des valeurs de seuil par rapport au temps au cours du passage de l'engin d'inspection à l'intérieur de la conduite dans un dispositif (79,80) de conversion et d'emmagasinage de données numériques et en ce que l'on établit une dépendance individuelle du facteur d'amplification et de la valeur de seuil par rapport au temps pour chaque détecteur simultanément avec l'intervalle du temps pendant lequel on reçoit des impulsions ultrasoniques à l'aide dudit détecteur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on modifie en discontinu le facteur d'amplification, la période étant comprise
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entre 2 et 20 J. ts et le pas étant égal au plus à 0,25 de la valeur initiale du facteur d'amplification.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on établit la valeur de seuil en discontinu, la période étant comprise entre 1 et 10 u. s.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on augmente le facteur d'amplification"K"des impulsions électriques émises par les détecteurs ultrasoniques (61) selon le temps indique"t"écoulé dès l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice conformément à la fonction du type : K = c + a* (t-b) où"a"présente une valeur positive, "n"est égal au moins à 1 et"b"ne dépasse pas ladite limite inférieure de l'intervalle de temps.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérise en ce que"n"est égal à 2.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on augmente le facteur d'amplification"K"des impulsions électriques émises par les détecteurs ultrasoniques (61) selon les pas en tenant compte du temps indique écoulé dès l'émission d'une impulsion ultrasonique exploratrice marquée du numéro du pas"M", du nombre maximum des pas "N"et de la valeur initiale du facteur d'amplification KO conformément à la fonction du type K = KO* (1 + a*2M-N) où "a" présente une valeur positive et"N"est égal au moins à 6.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on établit la dépendance de la valeur de seuil par rapport au temps comme fonction du nombre des impulsions fausses émises au cours d'un laps de temps précédent et surpassant la valeur de seuil établie à l'instant de l'enregistrement d'une impulsion fausse.
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9. Procédé selon la revendication 8, caractérise en ce que les impulsions fausses sont des impulsions de bruit.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérise en ce que l'on établit une dépendance de la valeur de seuil par rapport au temps à laquelle correspondent à une seule impulsion ultrasonique exploratrice 8 à 16 impulsions fausses reçues dépassant le seuil.
11. Procédé selon la revendication 8, caractérise en ce que l'on détermine le nombre des impulsions fausses après l'achèvement du passage de l'engin d'inspection et que l'on établit une dépendance de la valeur de seuil par rapport au temps pour un passage diagnostique ultérieur.
12. Procédé selon la revendication 8, caractérise en ce que l'on divise ledit intervalle de temps en plusieurs zones temporaires, en ce que l'on utilise le schéma de division impose en zones temporaires après l'émission de chaque impulsion exploratrice, en ce que l'on calcule les impulsions fausses dans chaque zone, et en ce que l'on établit une valeur de seuil pour chaque zone selon le nombre des impulsions fausses ayant surpasse le seuil dans la zone correspondante pour plusieurs impulsions exploratrices.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérise en ce que le nombre des zones temporaires est d'au moins 4 et d'au plus 128.
14. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on détermine les valeurs initiales des facteurs d'amplification pour chaque détecteur ultrasonique (61) avant d'émettre des impulsions ultrasoniques en direction de la paroi de la conduite à contrôler par excitation d'un détecteur ultrasonique au moyen d'une impulsion électrique à paramètres imposés, alors par émission par le détecteur d'une impulsion ultrasonique perpendiculairement à la surface d'un objet ayant une épaisseur connue, située la plus proche du détecteur, et par réception d'une impulsion ultrasonique correspondante réfléchie par la surface de l'objet éloignée du détecteur à l'aide du même détecteur ultrasonique, par variation successive
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du facteur d'amplification conformément aux moyens réalisés de conversion et d'emmagasinage de données par un algorithme jusqu'à ce que la valeur d'amplitude d'impulsion maximum n'atteigne une certaine gamme des amplitudes.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérise en ce que l'on enregistre les codes correspondant aux valeurs initiales ainsi déterminées pour les facteurs d'amplification dans un dispositif de conversion et d'emmagasinage de données numériques.
16. Procédé selon la revendication 14, caractérise en ce que ladite limite inférieure est au moins égale à 0,7 de la valeur admissible maximum de l'amplitude d'impulsion et en ce que la limite supérieure est au plus égale à 0,8 de la valeur admissible maximum de l'amplitude d'impulsion.
17. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on compare les valeurs d'amplitude numérisées des impulsions électriques obtenues avec la valeur de seuil numérique.
18. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on groupe les paramètres numérisés des impulsions reçues en cadres de données, en ce que lesdits paramètres comprennent des valeurs d'amplitudes numérisées des impulsions et du temps écoulé après l'émission d'une impulsion exploratrice correspondante pour chaque valeur d'amplitude, en ce que le cadre de données comporte les paramètres des impulsions reçues correspondant à 10-1000 impulsions exploratrices pour chaque détecteur appartenant au groupe des détecteurs ultrasoniques, en ce que l'on inscrit pour chaque groupe des détecteurs (61) indique la valeur de temps déterminée selon une horloge installée dans l'engin d'inspection, et liée nettement au temps de mise en route de chaque détecteur appartenant audit groupe des détecteurs, en ce que l'on enregistre dans une mémoire de données numériques les données numérisées par enregistrement de plusieurs cadres de données dans un fichier (20) ainsi que le temps d'ouverture et de fermeture du fichier (20), en ce que l'on
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détermine ledit temps selon une montre installée dans l'ordinateur commandant l'enregistrement des données dans la mémoire et en ce que l'on synchronise le temps selon la montre incorporée dans l'ordinateur et le temps selon l'horloge l'un avec l'autre et avec le temps selon une horloge installée hors de l'engin d'inspection.
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US4162635A (en) * | 1978-01-03 | 1979-07-31 | Triad & Associates, Inc. | System for monitoring the condition of a pipeline |
WO1992010746A1 (fr) * | 1990-12-15 | 1992-06-25 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Procede de mesure du temps de propagation d'ultra-sons lors de l'application d'un procede de reflexion d'impulsions |
US5648613A (en) * | 1994-04-05 | 1997-07-15 | Gas Research Institute | Scan assembly and method for signal discrimination |
-
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