Les ondes ultrasonores guidées pour le contrôle non destructif des structures métalliques
Les ondes ultrasonores guidées constituent une technique émergente et leur application sur les structures métalliques se développe considérablement. Dans cet article, nous introduisons succinctement cette technique en soulignant les deux problèmes physiques qui sont reliés étroitement à cette technique et comment y remédier. L’exemple choisi concerne les structures cylindriques creux (tube, tuyauterie, pipeline…). Nous présentons quelques résultats expérimentaux obtenus dans des conditions très proches de la réalité. Différents défauts en géométrie et volume, implantés intentionnellement, ont été détectés avec succès. Exemple de résultats obtenus in situ.
Figure 1 : Phénomènes de corrosion et de dépôt dans les tuyauteries.
Figure 2 : Propagation d’un mode précis des OUG dans une plaque.
Figure 3 : Illustration du comportement dispersif et multimodal des OUG.
Figure 4 : OUG en mode de mesure pitch-catch.
Figure 5 : OUG en mode de mesure pulse-echo.
Figure 6 : Courbes de dispersion de la vitesse de phase (A) et de groupe (B) dans un tube vide en acier. Chaque courbe correspond à un mode.
Figure 7 : Un cas de simulation de la propagation des ondes guidées : avant (a), durant (b) et après (c), interaction avec un défaut.
Figure 8 : Photographies du pipeline sur lequel a été menée la campagne expérimentale.
Figure 9 : Photographies d’un capteur magnétostrictif posé sur un pipeline. Deux configurations de zone difficilement accessible : (A) deux pipes adjacents ; (B) le capteur est entre la soudure d’un coude et le début d’un mur.
Figure 10 : Schéma de la portion du pipeline, objet de l’expérimentation, présentée dans cette publication.
Figure 11 : Enveloppes de signaux spatiaux obtenus à haute fréquence (en haut) et à basse fréquence (en bas).
Figure 12 : Signal spatial obtenu à haute et à basse fréquences et représentation des courbes de Correction Amplitude-Distance (CAD).
Figure 13 : Deux signaux spatiaux obtenus à basse et à haute fréquences (respectivement f1 et f2). L’écho D1 correspond au défaut de corrosion superficielle externe montré par la photographie.
Figure 14 : Synoptique donnant les limitations de l’application des OUG.
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