Qu'est-ce que les essais non destructifs (END) ? - Méthodes

Qu'est-ce que les essais non destructifs (END) ?

Les essais non destructifs (END) sont une technique d'essai et d'analyse utilisée par l'industrie pour évaluer les propriétés d'un matériau, d'un composant, d'une structure ou d'un système pour les différences caractéristiques ou les défauts et discontinuités de soudage sans endommager la pièce d'origine. Le NDT est également connu sous le nom d'examen non destructif (NDE), d'inspection non destructive (NDI) et d'évaluation non destructive (NDE).

Sur le terrain, NDT est souvent utilisé comme terme générique pour désigner les méthodes d'inspection non destructives, les outils d'inspection ou même l'ensemble du domaine des inspections non destructives.

Pour les applications commerciales, l'objectif principal de cet article, et de notre travail chez Flyability, l'objectif de NDT est de garantir que l'infrastructure critique est correctement entretenue afin d'éviter des accidents catastrophiques.

Alors que les méthodes CND sont généralement associées à des cas d'utilisation industrielle, comme l'inspection des points faibles d'une chaudière utilisée dans une raffinerie de pétrole, les utilisations en médecine sont en fait parmi les plus courantes.

Par exemple, une future mère subissant une échographie pour vérifier la santé de son bébé serait considérée comme un cas d'utilisation NDT, tout comme une radiographie ou une IRM pour en savoir plus sur une blessure.

Mais il est important de noter que les END ne nécessitent pas nécessairement l'utilisation d'outils spéciaux, ou d'outils du tout.

Par exemple, lorsque des inspecteurs en milieu industriel examinent l'extérieur d'un récipient sous pression à l'œil nu, cela relèverait de la désignation NDT, car ils collectent des données sur l'état de la chaudière sans l'endommager. D'autre part, l'utilisation d'un outil sophistiqué comme un capteur à ultrasons pour rechercher des défauts dans un certain matériau ou actif serait également appelée CND.

Quel que soit le cas d'utilisation spécifique, le point commun sous-jacent à tous ces exemples est la collecte de données de manière non intrusive.

Destructeur Vs. Tests non destructifs

Avant d'aller plus loin, nous devons préciser qu'il existe certaines méthodes utilisées pour tester les matériaux qui altèrent ou même endommagent et détruisent les matériaux testés.

L'utilisation de ces méthodes est appelée Test Destructif.

Dans les tests destructifs, un morceau du matériau peut être gratté pour analyse ou modifié d'une manière ou d'une autre sur site.

Voici quelques exemples :

• Macro sectionnement . Le macro-coupage teste une petite section d'un matériau soudé en le polissant et en le gravant pour examen.
• Essais de traction. Aussi appelé test de tension, il s'agit d'une technique de test destructif qui utilise une tension contrôlée appliquée à un échantillon de matériau pour voir comment il réagit. La tension peut être appliquée pour tester certaines charges ou conditions ou pour tester le point de rupture d'un matériau.
• Test de pliage en 3 points. Le test de pliage en 3 points examine la solidité et la flexibilité (ou ductilité) du matériau en prélevant un échantillon de celui-ci, appelé coupon, et en le pliant en trois points à un angle spécifié.

Codes et normes CND

Les techniques CND peuvent être utilisées pour toutes sortes d'inspections. Mais certains des types d'inspections CND les plus importants concernent des actifs tels que les chaudières et les récipients sous pression, qui peuvent être extrêmement dangereux s'ils ne sont pas correctement entretenus.

Parce qu'un bon entretien de ces actifs est si important pour la sécurité de ceux qui travaillent à proximité (ou même à distance, lorsqu'il s'agit de centrales nucléaires), la plupart des pays ont des lois obligeant les entreprises à respecter des codes et des normes d'inspection spécifiques lors de la réalisation d'inspections.

Ces normes et codes exigent généralement que des inspections soient effectuées périodiquement en suivant des directives spécifiques. Pour la plupart des actifs qui présentent le plus grand risque, ces inspections doivent être à la fois menées par un inspecteur certifié et approuvées par un témoin certifié travaillant pour un organisme d'inspection officiel.

Voici les organisations les plus suivies dans le monde pour la création de normes et de codes CND :

• API (Institut américain du pétrole)
• ASME (Société américaine des ingénieurs mécaniciens)
• ASTM (Société américaine pour les essais et les matériaux)
• ASNT (Société américaine pour les essais non destructifs)
• COFREND (Comité Français d'Etudes des Essais Non Destructifs)
• Groupe CSA (Association canadienne de normalisation)
• ONGC (Office des normes générales du Canada)

Pourquoi utiliser les END ?

Voici les principales raisons pour lesquelles les CND sont utilisés par tant d'entreprises à travers le monde :

• Économies. La réponse la plus évidente à cette question est que les essais non destructifs sont plus attrayants que les essais destructifs, car ils permettent au matériau ou à l'objet examiné de survivre à l'examen sans dommage, économisant ainsi de l'argent et des ressources.
• Sécurité. Le CND est également attrayant car presque toutes les techniques de CND (à l'exception des tests radiographiques) sont inoffensives pour les personnes.
• Efficacité. Les méthodes CND permettent une évaluation approfondie et relativement rapide des actifs, ce qui peut être crucial pour garantir la sécurité et les performances continues sur un chantier.
• Précision. Les méthodes CND se sont avérées précises et prévisibles, deux qualités recherchées lorsqu'il s'agit de procédures de maintenance destinées à assurer la sécurité du personnel et la longévité des équipements.

« Les essais non destructifs sont la pierre angulaire d'une installation bien gérée. Les techniques CND et les résultats reproductibles dépendent de techniciens hautement qualifiés, expérimentés et intègres. Les méthodes CND industrielles et l'interprétation des résultats sont effectuées par des professionnels certifiés.

Non seulement le technicien doit être certifié dans une méthode CND spécifique, mais il doit également savoir comment faire fonctionner l'équipement utilisé pour recueillir des données. Comprendre les capacités et les limites de l'équipement est la différence entre une décision d'acceptation ou de rejet. »

Les 8 méthodes CND les plus courantes

Il existe plusieurs techniques utilisées en END pour la collecte de divers types de données, chacune nécessitant son propre type d'outils, de formation et de préparation.

Certaines de ces techniques peuvent permettre une inspection volumétrique complète d'un objet, tandis que d'autres ne permettent qu'une inspection de surface. De la même manière, certaines méthodes CND auront des degrés de succès variables selon le type de matériau sur lequel elles sont utilisées, et certaines techniques telles que le CND par particules magnétiques, par exemple, ne fonctionneront que sur des matériaux spécifiques (c'est-à-dire ceux qui peuvent être magnétisé).

Voici les huit techniques CND les plus couramment utilisées :

1. CND visuel (VT)
2. END par ultrasons (UT)
3. CND radiographique (RT)
4. CND par courants de Foucault (ET)
5. CND à particules magnétiques (MT)
6. Émission acoustique NDT (AE)
7. CND par ressuage liquide (PT)
8. Test d'étanchéité (LT)

1. Test visuel (VT)

Définition :Le contrôle visuel non destructif est l'acte de collecter des données visuelles sur l'état du matériel. Le test visuel est le moyen le plus simple d'examiner un matériau ou un objet sans le modifier de quelque manière que ce soit.

Comment effectuer des tests visuels :

Les tests visuels peuvent être effectués à l'œil nu, par des inspecteurs examinant visuellement le matériel ou les actifs. Pour les tests visuels en intérieur, les inspecteurs utilisent des lampes de poche pour ajouter de la profondeur à l'objet examiné. Les tests visuels peuvent également être effectués avec un outil RVI (Remote Visual Inspection), comme une caméra d'inspection. Pour mettre la caméra en place, les inspecteurs CND peuvent utiliser un robot ou un drone, ou simplement l'accrocher à une corde.

2. Test par ultrasons (UT)

Définition :Le contrôle non destructif par ultrasons est le processus de transmission d'ondes sonores à haute fréquence dans le matériau afin d'identifier les changements dans les propriétés du matériau.

Comment effectuer des tests par ultrasons :

En général, les tests par ultrasons utilisent des ondes sonores pour détecter les défauts ou les imperfections à la surface du matériau créé.

L'écho d'impulsion est l'une des méthodes de test par ultrasons les plus courantes. Avec cette technique, les inspecteurs introduisent des sons dans le matériau et mesurent l'écho (ou les réflexions sonores) produit par les imperfections à la surface du matériau lorsqu'elles sont renvoyées vers un récepteur.

Voici quelques autres types de tests par ultrasons :

1. Test par ultrasons multiéléments (PAUT)
2. Tests automatisés par ultrasons (AUT)
3. Diffraction du temps de vol (TOFD)

3. Test de radiographie (RT)

Définition :Le contrôle non destructif par radiographie consiste à utiliser des rayons gamma ou X sur des matériaux pour identifier les imperfections.

Comment effectuer des tests radiographiques CND :

Les tests de radiographie dirigent le rayonnement d'un isotope radioactif ou d'un générateur de rayons X à travers le matériau testé et sur un film ou un autre type de détecteur. Les lectures du détecteur créent un graphique d'ombre, qui révèle les aspects sous-jacents du matériau inspecté.

Les tests de radiographie peuvent révéler des aspects d'un matériau qui peuvent être difficiles à détecter à l'œil nu, tels que des altérations de sa densité.

4. Essais par courants de Foucault (électromagnétiques) (ET)

Définition :Le test non destructif par courants de Foucault est un type de test électromagnétique qui utilise des mesures de la force des courants électriques (également appelés courants de Foucault) dans un champ magnétique entourant le matériau afin de prendre des décisions sur le matériau, qui peuvent inclure les emplacements des défauts.

Comment effectuer des tests par courants de Foucault :

Pour effectuer des tests par courants de Foucault, les inspecteurs examinent le flux de courants de Foucault dans le champ magnétique entourant un matériau conducteur afin d'identifier les interruptions causées par des défauts ou des imperfections du matériau.

5. Test de particules magnétiques (MT)

Définition :les essais non destructifs de particules magnétiques consistent à identifier les imperfections d'un matériau en examinant les perturbations dans le flux du champ magnétique à l'intérieur du matériau.

Comment effectuer des tests de particules magnétiques :

Pour utiliser le test de particules magnétiques, les inspecteurs induisent d'abord un champ magnétique dans un matériau très sensible à la magnétisation. Après induction du champ magnétique, la surface du matériau est alors recouverte de particules de fer, qui révèlent des perturbations dans la circulation du champ magnétique. Ces perturbations créent des indicateurs visuels pour les emplacements des imperfections dans le matériau.

6. Test d'émission acoustique (AE)

Définition :les essais non destructifs d'émission acoustique consistent à utiliser les émissions acoustiques pour identifier les éventuels défauts et imperfections d'un matériau.

Comment effectuer des tests d'émission acoustique :

Les inspecteurs qui effectuent des tests d'émission acoustique examinent les matériaux pour les rafales d'énergie acoustique, également appelées émissions acoustiques, qui sont causées par des défauts dans le matériau. L'intensité, l'emplacement et l'heure d'arrivée peuvent être examinés pour révéler des informations sur d'éventuels défauts dans le matériau.

7. Test de ressuage liquide (PT)

Définition : Le ressuage non destructif fait référence au processus d'utilisation d'un liquide pour recouvrir le matériau, puis à la recherche de ruptures dans le liquide pour identifier les imperfections du matériau.

Comment effectuer un test de ressuage :

Les inspecteurs effectuant un ressuage enduiront d'abord le matériau testé avec une solution contenant un colorant visible ou fluorescent. Les inspecteurs retirent ensuite toute solution supplémentaire de la surface du matériau tout en laissant la solution dans les défauts qui "cassent" la surface du matériau.

Après cela, les inspecteurs utilisent un révélateur pour extraire la solution des défauts, puis utilisent la lumière ultraviolette pour révéler les imperfections (pour les colorants fluorescents). Pour les colorants ordinaires, la couleur apparaît dans le contraste entre le pénétrant et le révélateur.

8. Test de fuite (LT)

Définition : Le test de fuite non destructif fait référence au processus d'étude des fuites dans un récipient ou une structure afin d'identifier les défauts de celui-ci.

Comment effectuer un test de fuite :

Les inspecteurs peuvent détecter des fuites à l'intérieur d'un navire à l'aide de mesures prises avec un manomètre, des tests de bulles de savon ou des appareils d'écoute électroniques, entre autres.

Où les tests non destructifs sont-ils utilisés ?

Selon la portée de votre définition des CND, vous pourriez dire qu'ils sont utilisés dans presque toutes les industries du monde, puisque les inspections visuelles (qu'elles soient formelles ou occasionnelles) ont lieu dans presque tous les lieux de travail sous une forme ou une autre.

Cela étant dit, il existe des industries spécifiques qui ont besoin d'END et qui ont formalisé des processus pour son utilisation, comme codifié par les organisations que nous avons énumérées ci-dessus comme l'API et l'ASME.

Ces secteurs incluent :

• Pétrole et gaz
• Production d'énergie
• Produits chimiques
• Exploitation minière
• Aéronautique
• Automobile
• Maritime
• Exploitation minière

Comment les drones peuvent aider avec les CND

Au cours des dernières années, les drones équipés de caméras sont devenus un autre outil couramment utilisé en CND pour collecter des données visuelles.

En raison des limitations de la technologie, pendant un certain temps, les drones ne pouvaient fournir que des données visuelles supplémentaires aux inspecteurs, mais ne pouvaient pas remplacer les inspecteurs qui collectaient eux-mêmes physiquement des données visuelles.

Cependant, à mesure que la technologie des drones s'est améliorée, les inspecteurs ont pu utiliser de plus en plus les drones comme outils RVI, remplaçant dans certains cas complètement la nécessité pour eux de collecter manuellement des données visuelles.

Voici deux des principales façons dont les drones aident avec NDT ces jours-ci :

Sécurité

En supprimant la nécessité pour les inspecteurs d'entrer dans des espaces dangereux afin de collecter des données visuelles, les drones contribuent à améliorer la sécurité sur le lieu de travail.

Pour les inspections extérieures d'actifs tels que des lignes électriques ou des tours, l'utilisation d'un drone pour collecter des données visuelles réduit le temps qu'une personne doit passer physiquement dans les airs sur la tour ou la ligne.

Pour les inspections intérieures d'actifs tels que des récipients sous pression ou des chaudières, l'utilisation d'un drone comme l'Elios 2 pour collecter des données visuelles signifie que l'inspecteur n'a pas besoin d'entrer dans un espace confiné pour le faire, ce qui contribue à nouveau à réduire considérablement l'exposition au risque.

Économies

Les drones peuvent aider les entreprises à améliorer leur retour sur investissement dans les scénarios intérieurs et extérieurs, mais les économies sont particulièrement importantes pour les inspections intérieures.

L'utilisation d'un drone d'intérieur professionnel au lieu d'envoyer un inspecteur pour collecter manuellement des données visuelles signifie que les entreprises évitent d'avoir à construire et à démonter des échafaudages, et peuvent réduire les temps d'arrêt associés à ces exigences, dans certains cas jusqu'à un à deux jours. .

FAQ.

Qu'est-ce que les tests non destructifs ?

Les essais non destructifs (END) sont le processus d'inspection, de test ou d'évaluation des matériaux, des composants ou des assemblages pour les discontinuités ou les différences de caractéristiques sans détruire l'état de fonctionnement de la pièce ou du système. En d'autres termes, lorsque l'inspection ou le test est terminé, la pièce peut encore être utilisée.

Que signifie CND ?

NDT signifie Test Non Destructif. Il fait référence à un ensemble de méthodes d'inspection qui permettent aux inspecteurs d'évaluer et de collecter des données sur un matériau, un système ou un composant sans le modifier de manière permanente.

À quoi sert le CND ?

Les essais non destructifs (END) sont une technique d'essai et d'analyse utilisée par l'industrie pour évaluer les propriétés d'un matériau, d'un composant, d'une structure ou d'un système pour les différences caractéristiques ou les défauts et discontinuités de soudage sans endommager la pièce d'origine.

CND est-il une bonne carrière ?

Le NDT est utilisé dans un très large éventail d'industries telles que; Le pétrole et le gaz, l'aérospatiale, l'énergie, l'énergie, le nucléaire, les transports et les opportunités d'emploi sont pratiquement illimitées. Une carrière en CND est extrêmement dynamique, où une formation à jour est une nécessité.

Quels sont les types de tests non destructifs ?

Les 8 méthodes CND les plus courantes

• CND visuel (VT)
• END par ultrasons (UT)
• CND radiographique (RT)
• CND par courants de Foucault (ET)
• CND à particules magnétiques (MT)
• Émission acoustique NDT (AE)
• CND par ressuage (PT)
• Test d'étanchéité (LT)

Quelles sont les 3 méthodes de test destructif ?

Les types les plus courants de méthode de test destructif sont les tests en environnement agressif. Essais de corrosion. Essais de rupture et mécaniques.

Pourquoi utilise-t-on des tests non destructifs ?

Des tests non destructifs sont effectués pour vérifier que les composants ou les matériaux utilisés ne sont pas endommagés ou défectueux et sont aptes à être utilisés par le personnel. Le résultat des tests peut indiquer si les composants doivent être réparés ou s'ils peuvent fonctionner en toute sécurité.

Que sont les tests destructifs et non destructifs ?

La différence entre les tests destructifs et non destructifs. Les tests destructifs sont effectués en endommageant l'échantillon qui est testé. En revanche, lors des essais non destructifs (END), l'article testé ne subit aucun dommage physique et peut être utilisé en fonctionnement actif après le test.

Comment les tests non destructifs sont-ils effectués ?

Les méthodes CND actuelles sont les tests d'émission acoustique (AE), les tests électromagnétiques (ET), les méthodes de test au laser (LM), les tests de fuite (LT), les fuites de flux magnétique (MFL), les tests de ressuage (PT), les tests de particules magnétiques (MT) , Essais radiographiques neutroniques (NR), Essais radiographiques (RT), Essais thermiques/infrarouges (IR).

Que signifient les tests destructifs (DT) ?

Les essais destructifs (DT) sont une forme d'analyse objective qui consiste à appliquer un test pour décomposer un matériau particulier afin de déterminer ses propriétés physiques, telles que les propriétés mécaniques de résistance, de ténacité, de flexibilité et de dureté.

Quel est un exemple de test destructif ?

Cela comprend différents types de méthodes de test destructif telles que les tests de tension, les tests de flexion, les tests d'impact Charpy, les tests de chute de poids Pelini, les tests de pelage, les tests de collision, les tests de pression et de rupture.

Pourquoi utilise-t-on les tests par ultrasons ?

Le contrôle par ultrasons (UT) est une méthode de test non destructive qui utilise des ondes sonores pour détecter les fissures et les défauts dans les pièces et les matériaux. Il peut également être utilisé pour déterminer l'épaisseur d'un matériau, comme mesurer l'épaisseur de paroi d'un tuyau.

Les essais de dureté sont-ils non destructifs ?

Le test de dureté est un test non destructif relativement simple et peu coûteux qui peut être effectué sur la surface extérieure des matériaux ou des soudures. Bien que les tests de dureté ne permettent généralement pas de détecter des défauts, ils peuvent montrer que le matériau ou les soudures ne sont pas devenus trop fragiles pendant le soudage ou le traitement thermique.

Comment les tests destructifs sont-ils effectués ?

Les tests destructifs sont réalisés en forçant le matériau à échouer sous divers facteurs de charge. La méthode d'essai destructif est utilisée pour trouver les propriétés mécaniques des matériaux telles que la résistance à la traction, la limite d'élasticité, la dureté, la résistance aux chocs, l'allongement, etc.

Comment fonctionnent les tests de soudure par ultrasons ?

Test de soudure par ultrasons pour les énergies alternatives

• Une jauge à ultrasons transmet un faisceau d'énergie ultrasonore à haute fréquence dans le composant ou le matériau.
• Le faisceau ultrasonore pénètre dans l'intégralité du composant ou du matériau.
• Ensuite, deux signaux sonores proviennent de la jauge, alertant le testeur.

Qu'est-ce qu'une méthode destructive ?

Les méthodes destructives sont généralement utilisées pour déterminer les propriétés physiques d'un produit particulier qui va être fabriqué en série. Cela garantit que vous connaissez la durabilité d'un article avant qu'il n'arrive sur le marché.