Qu'est-ce que le contrôle non destructif des tuyaux en acier? Quels types de méthodes de détection des défauts sont inclus?

Contrôle non destructif, appelé CND, est une technologie d'inspection moderne qui détecte la forme, position, taille et évolution des défauts internes ou externes sans endommager l'objet à tester. Dans les années récentes, il a été largement utilisé dans la production de tuyaux en acier. Les méthodes de contrôle non destructif utilisées dans la production de tubes en acier sans soudure comprennent principalement des tests par ultrasons, essai par courants de Foucault, et tests radiographiques.
Tous les opérateurs d'inspection (sauf contrôle visuel) impliqué dans cette norme doit être un personnel d'inspection non destructif qualifié conformément à la norme ISO11484 ou ASNT SNT-TC-1A: 1984.
En plus des tests d'épaisseur de paroi, les systèmes d'inspection par ultrasons et électromagnétiques doivent utiliser les étalons de référence encochés ou percés indiqués dans le tableau pour vérifier la réponse de l'équipement aux étalons de référence manuels.
Si les étalons de référence artificiels décrits dans le tableau peuvent être détectés dynamiquement par des méthodes d'inspection par ultrasons ou électromagnétiques dans des conditions de fonctionnement normales, le fabricant peut utiliser toute procédure documentée pour définir ses limites de rejet et doit démontrer dynamiquement cette capacité de détection. Sélectionné par le fabricant, peut être détecté en ligne ou hors ligne.
Si des trous de forage sont utilisés pour l'étalonnage de l'équipement d'inspection électromagnétique, le système d'inspection doit être capable de produire des signaux à partir d'encoches internes et externes qui sont égaux ou supérieurs aux limites de rejet établies à l'aide de trous de forage.
Enregistrements de la capacité du système NDT
Le fabricant doit conserver des enregistrements du système d'essais non destructifs démontrant la capacité du système à tester les étalons de référence utilisés pour déterminer la sensibilité d'essai de l'équipement.. La vérification comprend au moins la base suivante:
une) Calcul de la couverture (c'est à dire: mode de numérisation), y compris la détection d'épaisseur de paroi;
b) Capacité de détection d'épaisseur de paroi prédéterminée;
c) répétabilité;
usinage) l'orientation de la sonde pour détecter les défauts typiques du processus de fabrication;
e) Documents démontrant que la méthode d'essai non destructif du tableau C.62 ou E.62 a été utilisée pour détecter les défauts typiques du processus de fabrication;
F) paramètres de détermination des limites;
en outre, le fabricant doit conserver les documents connexes suivants:
g) la méthode de fonctionnement du système de contrôle non destructif;
h) Instructions d'utilisation du matériel de contrôle non destructif;
je) Informations sur la qualification du personnel CND;
j) Données de test dynamique démontrant la capacité du système/fonctionnement NDE dans des conditions de test de production.
Inspection à blanc du tube ou du raccord —–Général
Sauf accord, toutes les opérations d'inspection NDE (autre que l'inspection visuelle, mais y compris l'inspection finale de la zone morte à l'extrémité du tuyau) doit être effectué après le traitement thermique final et le redressage par rotation, avec les exceptions suivantes:
une) Sauf pour certains types spécifiques de sections courtes;
b) Si plusieurs méthodes de contrôle non destructif sont utilisées, une des méthodes (autre que les tests par ultrasons) peut être utilisé avant le traitement thermique pour le redressage par rotation.
Inspection NDE globale du tubage et de la tubulure —–N80Q, M65, L80 et nuances C95
Tous les tuyaux doivent être inspectés pour les défauts longitudinaux sur les surfaces intérieures et extérieures, et le niveau d'acceptation doit être L4. L'inspection doit être effectuée par une ou plusieurs des méthodes suivantes:
une) L'inspection par ultrasons est effectuée conformément à la norme ISO 9303 ou ASTM E213;
b) L'inspection des fuites de flux magnétique est effectuée conformément à la norme ISO 9402 ou ASTM E570;
c) L'inspection par courants de Foucault est effectuée conformément à la norme ISO 9304 ou ASTM E309;
usinage) Inspection par particules magnétiques (pour la surface extérieure du tuyau) est effectué conformément à la norme ISO 13665 ou ASTM E709.
Inspection NDE globale du tubage et de la tubulure —–Outils en acier P110 A.10 (SR16) exigences en matière
Tous les tuyaux doivent être inspectés pour les défauts longitudinaux et transversaux sur les surfaces intérieures et extérieures, et le niveau d'acceptation doit être L4. L'inspection doit être effectuée par une ou plusieurs des méthodes suivantes:
une) Contrôle par ultrasons selon ISO 9303 ou ASTM E213 (longitudinale) et ISO 9305 ou ASTM E213 (transverse);
b) Contrôle de fuite de flux magnétique selon ISO 9402 ou ASTM E570 (longitudinale) et ISO 9598 ou ASTM E570 (transverse);
c) L'inspection par courants de Foucault est effectuée conformément à la norme ISO 9304 ou ASTM E309.
Voir l'annexe H pour les exigences supplémentaires pour les produits PSL-3.
10.15.8 Inspection globale du tubage et du tube—–La nuance d'acier P110 et la nuance d'acier P110 mettent en œuvre les exigences de A.10 (SR16) et A.3 (SR2)
Tous les tuyaux doivent être inspectés pour les défauts longitudinaux et transversaux sur les surfaces intérieures et extérieures, avec un niveau d'acceptation de L2, par une ou plusieurs des méthodes suivantes:
une) Contrôle par ultrasons selon ISO 9303 ou ASTM E213 (longitudinale) et ISO 9305 ou ASTM E213 (transverse);
b) Contrôle de fuite de flux magnétique selon ISO 9402 ou ASTM E570 (longitudinale) et ISO 9598 ou ASTM E570 (transverse);
c) L'inspection par courants de Foucault est effectuée conformément à la norme ISO 9304 ou ASTM E309.
Inspection globale du tubage et du tube—–C90, Nuances T95 et Q125
Tous les tuyaux doivent être inspectés par ultrasons pour les défauts longitudinaux et transversaux sur les surfaces intérieures et extérieures à un niveau d'acceptation de L2 conformément à la norme ISO 9303 ou ASTM E213 (longitudinale) et ISO 9305 ou ASTM E213 (transverse).
en outre, tous les tuyaux doivent être inspectés pour les surfaces externes par l'une des méthodes suivantes:
une) Inspection de fuite de flux magnétique, niveau d'acceptation L2, selon ISO 9402 ou ASTM E570 (longitudinale) et ISO 9598 ou ASTM E570 (transverse);
b) Eddy inspection en cours, le niveau d'acceptation est L2, selon ISO 9304 ou ASTM E309;
c) Inspection par particules magnétiques, selon ISO 13665 ou ASTM E709.
Inspection NDE des soudures de tuyaux soudés
Les dispositions pour l'inspection des soudures sont à la discrétion du fabricant, et sauf accord de l'utilisateur, inspection de toutes les soudures de l'acier traité thermiquement trempé et revenu tubes doit être effectué après le traitement thermique final et le redressage par rotation ultérieur.
L'équipement de test non destructif pour les soudures de tuyaux soudés doit être capable de tester toute la zone d'épaisseur de paroi à moins de 1,5 mm des deux côtés de la ligne de fusion.
L'inspection des défauts longitudinaux de tous les grades du groupe 1 et Groupe 2 les soudures doivent être réalisées par une ou plusieurs des méthodes suivantes:
une) L'inspection par ultrasons, le niveau d'acceptation est L3, selon ISO 9764 ou ASTM E273 ou ISO 9303 ou ASTM E213;
b) Inspection de fuite de flux magnétique, le niveau d'acceptation est L3, selon ISO 9402 ou ASTM E570;
c) Eddy inspection en cours, niveau d'acceptation L3, selon ISO 9304 ou ASTM E309.
Pour les nuances P110 et Q125, les exigences de A.6.5 (SR11.5) appliquer.
Couplage Stock, accessoires et articulations du chiot
Lorsque NDE est requis pour le stock d'accouplement, Le tableau C62 ou E62 doit être suivi. Tous les tuyaux doivent être inspectés pour les défauts longitudinaux et transversaux sur la surface extérieure. Le niveau d'acceptation doit être L2. L'inspection doit être effectuée par une ou plusieurs des méthodes suivantes:
—–L'inspection par ultrasons est effectuée conformément à la norme ISO 9303 ou ASTM E213;
—– L'inspection des fuites de flux magnétique est effectuée conformément à la norme ISO 9402 ou ASTM E570;
—– L'inspection par courants de Foucault est effectuée conformément à la norme ISO 9304 ou ASTM E309;
—–L'inspection par magnétoscopie est effectuée conformément à la norme ISO 13665 ou ASTM E709.
Les joints de tubes courts et les accessoires doivent être inspectés au besoin pour le tubage et les tubes.
une) Pour joints de tubes courts et accessoires fabriqués à partir d'une seule pièce de tubage ou de tube sans épaississement ou traitement thermique ultérieur, l'inspection requise des défauts de surface internes et externes doit être effectuée avant ou après la coupe à la longueur finale;
b) Pour joints de tubes courts ou accessoires usinés à partir de tubes ou de barres, l'inspection requise doit être effectuée avant ou après l'usinage aux dimensions du produit final, sauf que l'inspection visuelle de la surface extérieure doit être effectuée après l'usinage en produit final;
c) Sauf pour les joints de tubes courts à filetage rond et les accessoires en d), toutes les autres inspections requises des joints de tubes courts et des accessoires doivent être effectuées conformément à un);
usinage) Pour les joints de tubes courts à filetage rond ISO/API et les accessoires des spécifications répertoriées dans le tableau C.3 ou E.3 du groupe 1, Groupe 2, grades L80 et C95 et Groupe 3, sauf indication contraire de l'acheteur et du fabricant Hors accord, les inspections requises doivent être effectuées conformément à l'e) et f) au dessous de;
e) Surface extérieure et zone d'extrémité du tube en acier. L'inspection requise de la surface extérieure et de la zone d'extrémité doit être effectuée immédiatement après tout processus de refoulement et traitement thermique final.. Pour groupe 3 accessoires et articulations du chiot, l'inspection par magnétoscopie pour les défauts longitudinaux et transversaux peut remplacer l'inspection requise de la surface externe;
F) Pour les surfaces intérieures, l'inspection requise peut être effectuée avant ou après la découpe en tubes simples, tout procédé d'épaississement ou traitement thermique final.
g) Le fabricant utilise le défaut de référence pour calibrer l'équipement à ultrasons à compression et à onde de cisaillement. La surface extérieure près du défaut de référence doit être peinte avec les lettres “IR”. Les défauts de référence doivent être considérés comme des défauts et marqués d'un b) orthographe.
Extrémités de tuyau non inspectées
L'inspection des régions d'extrémité doit être effectuée après tous les traitements thermiques.
Il convient de souligner que de nombreuses méthodes d'inspection NDE automatiques spécifiées dans cette norme peuvent avoir une petite section d'extrémité de tuyau qui ne peut pas être inspectée. Dans ce cas, l'extrémité du tuyau qui ne peut pas être inspectée doit:
une) excision ou;
b) Utilisez la méthode des particules magnétiques pour inspecter toute la circonférence de l'extrémité de tuyau non inspectée et la plage dépassant la longueur de la zone aveugle pour inspecter les défauts de surface interne et externe ou;
c) Adopter une méthode d'inspection manuelle/semi-automatique, comme exigence minimale, avoir la même qualité d'inspection que l'inspection NDE automatique.
Épaississement de l'extrémité du tube
Sauf pour les nuances H40, J55 et K55, pour les parties bouleversantes et épaississantes (y compris la zone de transition d'épaississement) de toutes les autres nuances d'acier, après tout traitement thermique, la méthode d'inspection NDE doit être utilisée pour l'inspection des défauts transversaux sur les surfaces intérieure et extérieure. La base d'acceptation est Suivre la section 8.13. Pour tous éteints + nuances trempées, l'inspection de la zone d'extrémité du tube comprend des défauts longitudinaux.
Exigences pour les tubes en acier qualifiés supplémentaires, stock d'accouplement et accessoires
Évaluation des signaux d'affichage (validation)
Pour le signal supérieur ou égal à la limite de rejet, le fabricant peut l'évaluer conformément à cette clause, et l'évaluation du signal affiché doit être effectuée par un inspecteur qualifié de niveau I sous la supervision d'un inspecteur de niveau II ou de niveau III, ou par un inspecteur qualifié de niveau I. Personnel d'inspection qualifié de classe II ou III, l'évaluation du signal affiché doit être effectuée conformément aux procédures documentées.
Lorsqu'aucun défaut ne peut être trouvé dans la zone où le signal d'origine a été généré et que le signal ne peut pas être expliqué, le tuyau doit être rejeté ou le fabricant décide d'utiliser la même méthode que l'original, ou pour re-tester toute la longueur par méthode ultrasonique, le fabricant décide , l'équipement d'inspection doit être réglé à la même sensibilité que l'inspection d'origine, ou il peut être ajusté à une sensibilité inférieure qui répond aux exigences spécifiées.
Pour l'évaluation des défauts révélés, leur profondeur doit être mesurée par l'une des méthodes suivantes:
une) Mesurer avec un appareil de mesure mécanique (jauge de profondeur, étrier, etc.). Le meulage ou tout autre moyen d'enlever de la matière pour faciliter le mesurage ne doit pas permettre à l'épaisseur de paroi restante d'être inférieure à 87.5% de l'épaisseur de paroi spécifiée pour les tubes en acier. Le matériel de couplage ne doit pas permettre à l'épaisseur de paroi résiduelle d'être inférieure au minimum spécifié dans le contrat. Les changements soudains d'épaisseur de paroi causés par le meulage pendant la validation doivent être supprimés.
b) Méthodes ultrasoniques (basé sur le temps et/ou l'amplitude), ou d'autres méthodes possibles. La vérification par la méthode par ultrasons doit être documentée et doit permettre d'identifier des défauts plus grands ou plus petits que ceux spécifiés dans 8.13.
Si l'acheteur et le fabricant contestent les résultats du test d'évaluation, l'une ou l'autre des parties peut demander une inspection destructive du matériel.
Traitement des tubes contenant des défauts
Les défauts qui répondent aux exigences matérielles et les défauts inférieurs à la taille spécifiée peuvent exister sur le tuyau, et le soudage de réparation n'est pas autorisé. Les tuyaux défectueux doivent être éliminés de l'une des manières suivantes:
une) Meulage ou usinage
Les fissures de trempe ne doivent pas être meulées ou usinées. Si l'épaisseur de paroi restante est dans les limites spécifiées, les défauts doivent être complètement éliminés par meulage ou usinage, et le rayon du congé doit être suffisamment grand pour éviter les changements brusques d'épaisseur de paroi. Une fois le défaut supprimé, la zone affectée doit être réinspectée pour déterminer que le défaut a été complètement éliminé. La réinspection doit être:
1) utiliser le même équipement d'inspection et la même sensibilité que l'inspection d'origine, ou;
2) Adopter d'autres méthodes NDE ou des méthodes combinées, et prouver qu'ils ont une sensibilité égale ou supérieure à la méthode NDE originale;
Lors de l'utilisation de la méthode 2) au dessus, cette EMI (ou méthode combinée) doit être documentée pour avoir une sensibilité égale ou supérieure à la méthode NDE originale, et méthode 2) devrait tenir compte de la possibilité d'autres défauts qui se chevauchent dans la zone touchée .
b) excision
La section de tuyau défectueuse doit être coupée, et la longueur du tuyau coupé doit être dans la longueur requise.
c) Rejet
Les tubes doivent être rejetés.
Manipulation des stocks d'accouplement contenant des défauts
Les défauts qui répondent aux exigences matérielles et les défauts inférieurs à la taille spécifiée peuvent exister sur l'ébauche d'accouplement, et le soudage de réparation n'est pas autorisé. Les ébauches d'accouplement présentant des défauts doivent être