Comment détecter les discontinuités sur les canalisations conformément à la norme ASTM G62

DeFelsko Corporation

Publié : 17/10/2023

Les pipelines constituent un élément vital de l'infrastructure moderne et transportent toutes sortes de gaz et de liquides qui font fonctionner le monde d'aujourd'hui — qu'il s'agisse de gaz naturel provenant de lignes d'écoulement, de biocarburants acheminés par des lignes d'alimentation ou d'essence transportée d'une raffinerie par une ligne de transport vers un centre de stockage ou de distribution. En tant qu'élément d'infrastructure critique, les pipelines font l'objet de nombreux contrôles de qualité pour garantir leur intégrité structurelle et leur efficacité. L'un des aspects de la protection d'un pipeline est le revêtement utilisé pour le protéger contre la corrosion. Il est primordial pour l'intégrité du pipeline de vérifier que le système de revêtement est performant conformément aux spécifications.

Il existe une multitude d'essais, de procédures et d'instruments utilisés pour vérifier la qualité des revêtements de protection avant, pendant et après l'application de la peinture :

• Mesure de l'épaisseur de feuil sec — sans doute la mesure la plus importante réalisée lors de l'application et de l'inspection des revêtements de protection.
• Préparation de surface — la surface de la tuyauterie doit être adéquatement préparée avant l'application du revêtement. Cela comprend l'identification et l'élimination de toute trace de rouille, de saleté, de poussière ou d'autres contaminants tels que le sel. De plus, la création d'un profil de surface ou d'un profil d'ancrage adéquat par décapage par the projet abrasif aide le revêtement à adhérer et à se lier au substrat.
• Conditions environnementales — des conditions environnementales optimales sont essentielles pour la préparation de surface, l'application et le séchage des revêtements et des garnitures afin de maximiser leur performance à long terme.
• Essai d'adhérence — la capacité d'un revêtement à adhérer à un substrat, appelée « adhérence sur substrat », ou la capacité d'un revêtement à adhérer aux différentes couches du système, appelée « adhérence inter-couches ».
• Détection de discontinuités / porosités — après l'application d'un revêtement de protection, il est important de s'assurer qu'aucun défaut ni aucune discontinuité n'expose le substrat sous-jacent. De petites zones de revêtement mince ou manquant, appelées « porosités » ou « discontinuités », peuvent devenir des foyers de corrosion et réduire considérablement la durée de vie d'un système de revêtement protecteur.

Cet article portera sur la détection des discontinuités sur les revêtements appliqués aux canalisations conformément aux méthodes d'essai et procédures décrites dans la norme ASTM G62 — « Standard Test Methods for Holiday Detection in Pipeline Coatings ».

Qu'est-ce que la détection des discontinuités ?

La détection des discontinuités est un essai non destructif réalisé sur des revêtements non conducteurs appliqués sur des substrats conducteurs, tels que les canalisations. Telle que définie par des méthodes d'essai comme l'ASTM G62, elle utilise une électrode sous tension passée sur un revêtement. Lorsqu'une discontinuité est rencontrée, un courant circule de l'électrode vers le substrat conducteur sous-jacent. Le courant retourne au détecteur par un câble de masse, fermant le circuit et déclenchant une alarme pour avertir l'inspecteur du défaut.

Informations complémentaires :

« Comment localiser les microtrous / discontinuités dans les revêtements de protection »

Qu'est-ce qu'une discontinuité ? Pourquoi la détection des discontinuités est-elle nécessaire ? Comment les discontinuités sont-elles détectées ?

Comment se forment les discontinuités ?

Qu'est-ce que la norme ASTM G62 — « Standard Test Methods for Holiday Detection in Pipeline Coatings » ?

La norme ASTM G62 — « Standard Test Methods for Holiday Detection in Pipeline Coatings » décrit deux méthodes d'essai utilisées pour localiser les microtrous et les discontinuités dans les revêtements de pipelines :

• Méthode A conçue pour détecter les porosités et les discontinuités dans les revêtements minces (25 µm à 0,254 mm ou 1 à 10 mils) à l'aide d'une électrode à éponge humide et d'une tension appliquée inférieure à 100 V CC. En cas d'utilisation d'un agent mouillant en plus de l'eau, elle est efficace jusqu'à 0,508 mm (20 mils).

Voir : Détecteur de porosité basse tension PosiTest LPD

• La méthode B est utilisée pour détecter les microtrous et les discontinuités dans les revêtements à film épais (≥ 250 µm ou ≥ 10 mils) à l'aide de diverses brosses métalliques plates et d'électrodes exploratrices à ressorts rotatifs. La plage de tension appliquée recommandée pour ces instruments se situe entre 4 et 35 kV CC.

Voir : Détecteurs de discontinuités haute tension PosiTest HHD et PosiTest HHD C

Les deux méthodes reposent sur des principes de fonctionnement similaires. Une électrode chargée est passée sur un revêtement. Lorsqu'une discontinuité est rencontrée, un courant circule de l'électrode vers le substrat conducteur sous-jacent. Le courant retourne au détecteur par un fil de masse, complétant le circuit et déclenchant une alarme qui avertit l'inspecteur du défaut.

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Procédure d'essai ASTM G62, étalonnage et vérification du fonctionnement :

Le texte suivant décrit la procédure d'essai de la norme ASTM G62 pour chaque méthode d'essai utilisant les détecteurs de discontinuités PosiTest LPD (méthode A) et de la gamme PosiTest HHD (méthode B).

Remarque : Ces instructions fournissent des résumés des procédures utilisées pour effectuer les essais de détection de discontinuités conformément à la norme ASTM G62. Consultez et suivez la méthode d'essai ASTM G62 avant de procéder aux essais.

Étalonnage :

La norme ASTM G62 recommande un étalonnage annuel effectué par le fabricant de l'instrument, un agent autorisé ou un laboratoire d'étalonnage accrédité approuvé par le fabricant. Un certificat d'étalonnage raccordable au NIST doit être conservé avec l'instrument.

Tous les instruments de détection de porosités et de discontinuités DeFelsko incluent un certificat d'étalonnage détaillé raccordable au NIST.

Vérification :

La vérification de la tension de sortie et du fonctionnement global doit être effectuée avant et après chaque période d'utilisation, en cas de chute du détecteur, ou si l'épaisseur du revêtement ou l'électrode change.

Procédure de vérification ASTM G62 :

Vérification de la tension de sortie :

Remarque : Les contrôleurs PosiTest LPD, PosiTest HHD et PosiTest HHD C intègrent des voltmètres étalonnés qui vérifient la tension à l'électrode. Sauf exigence contraire, la procédure ci-dessous n'est pas nécessaire pour les détecteurs de porosité et de discontinuités DeFelsko. Si les protocoles d'assurance qualité l'exigent, DeFelsko propose un vérificateur PosiTest LPD ainsi que des vérificateurs de la gamme PosiTest HHD pour les modèles à impulsions (PosiTest HHD) ou à CC continu (PosiTest HHD C).

1. Assurez-vous de la mise à la terre correcte du détecteur de discontinuités et vérifiez que l'électrode est connectée à l'appareil et en contact avec le revêtement.
2. Connectez le câble de masse (terre) du voltmètre haute tension au connecteur de terre du détecteur de discontinuités.
3. Mettez le détecteur de discontinuités sous tension, réglez la tension en fonction de l'épaisseur de revêtement faible attendue/mesurée (épaisseur minimale) et activez la sortie de tension. Reportez-vous au tableau de correspondance des tensions ci-dessous. Établissez le contact entre l'électrode et le substrat.
4. Placez la pointe de touche du voltmètre contre l'électrode du détecteur de discontinuités. La mesure du voltmètre doit se situer à moins de 10 % de la tension d'essai souhaitée.
5. Si nécessaire, ajustez la tension du détector de discontinuités et procédez à une nouvelle vérification.

Vérification fonctionnelle :

1. Localiser dans le revêtement une discontinuité connue d'un diamètre de 40 mils (1 mm) atteignant le substrat.
2. Mettre en marche le détection de discontinuités et activer la sortie de tension. Balayer l'électrode sur la discontinuité connue conformément à la procédure d'essai (indiquée ci-dessous ou à la section 11 de la norme ASTM G62).
3. S'assurer que l'alarme se déclenche lorsque l'électrode passe au-dessus de la discontinuité connue.

Procédure d'essai :

Les procédures d'essai ASTM G62 sont divisées en méthode A (détecteurs de porosités basse tension) et méthode B (détecteurs de discontinuités haute tension).

Méthode A (détecteur de discontinuités basse tension) :

1. Assembler le détecteur basse tension conformément aux instructions du fabricant. (Manuel d'instructions du PosiTest LPD)

• Humidifiez l'électrode en éponge avec de l'eau du robinet propre et fixez l'éponge dans la perche
• Essorez l'excès d'eau de l'éponge jusqu'à ce qu'elle ne goutte plus

*Le PosiTest LPD est capable d'effectuer des mesures sur des plages de DFT allant jusqu'à 20 mils (500µm). En cas de contrôle sur une DFT > 250 µm (10 mils), l'ajout d'un agent mouillant ou d'un autre tensioactif peu moussant à l'eau permettra de réduire la tension superficielle de l'eau et de favoriser une meilleure pénétration dans les discontinuités.

2. Connecter la pince de masse (terre) à un point non revêtu de la pièce à tester. Brancher le câble de masse dans la prise de câble de masse (située au bas du PosiTest LPD).

3. Mettez l'appareil sous tension.

4. Sélectionnez la tension d'essai. Le PosiTest LPD vérifiera automatiquement la tension réglée à l'aide du volmètre intégré.

5. Vérifiez le fonctionnement en plaçant l'électrode sur une surface nue. Les alarmes visuelles (LED) et sonores doivent se déclencher.

6. Placez l'électrode à éponge sur la pièce revêtue. Les détecteurs de porosité basse tension PosiTest LPD sont dotés de la technologie GroundSense™, qui confirme visuellement à l'utilisateur que l'instrument est correctement mis à la terre. Vérifiez que le voyant LED GroundSense™ reste allumé et ne clignote pas.

• Si le voyant clignote, vérifiez les connexions du câble de terre au niveau de la pince de terre et du détecteur.
• Si toutes les connexions sont sécurisées et que la LED clignote toujours, fixez la pince de masse à une autre zone non revêtue de la pièce

7. Le détecteur de porosité basse tension est maintenant prêt à effectuer le contrôle. Déplacez l'éponge sur la surface revêtue à une vitesse maximale de 0,3 m/s (1 pi/s). Si l'éponge du PosiTest LPD entre en contact avec une porosité, toutes les LED de l'écran s'allumeront et une alarme sonore retentira.

8. Utilisez le coin de l'éponge pour localiser précisément le porus. Utilisez ensuite de la craie ou du ruban de masquage pour repérer le porus en vue de sa réparation.

Méthode B (détecteur de discontinuités haute tension) :

1. Assemblez le détecteur de discontinuités haute tension conformément aux instructions du fabricant. (Manuel d'instructions du PosiTest HHD, Manuel d'instructions du PosiTest HHD C)

• Fixez la tige porte-électrode et l'électrode, ainsi que le câble de masse. Installez la batterie.

2. Mesurez l'épaisseur du revêtement de la zone à contrôler conformément à la norme ASTM D7091. La jauge d'épaisseur de revêtement PosiTector 6000 pour tous les substrats métalliques est idéale pour cette tâche.

3. Sélectionnez la tension d'essai—

Remarque : Le PosiTest HHD est équipé d'un calculateur de tension intégré. Il invite l'utilisateur à saisir l'épaisseur du revêtement de la pièce à tester ainsi que la norme applicable, puis calcule automatiquement la tension d'essai correcte.

La tension d'essai doit être égale à 1,5 fois la rigidité diélectrique de l'air à l'épaisseur de film sec mesurée, calculée selon la loi de Paschen, plus 1 500 V. Pour l'air à température et pression atmosphériques standard, cette tension peut être calculée comme suit :

V=1500+1.5[170+2.48d+58√d] (micromètres)

V=1500+1.5[170+63.0d+293√d] (mils)

Où V = la tension d'essai et d = l'épaisseur du revêtement

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Trouver ci-dessous dans l'annexe A la table de recherche de tension pour les valeurs d'épaisseur de revêtement basées sur la formule ci-dessus.

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La norme ASTM G62 recommande que pour tout revêtement présentant des variations d'épaisseur substantielles, plusieurs réglages de tension adaptés au DFT de la zone contrôlée soient utilisés.

Avertissement : La tension réglée ne doit pas dépasser la rigidité diélectrique du revêtement, sous peine d'endommager ce dernier. Consultez la fiche technique du fabricant pour connaître la rigidité diélectrique appropriée.

4. Raccorder l'éprouvette à la masse

5. Assurez-vous que la surface revêtue est sèche et maintenez l'électrode à une distance d'au moins 1/2 pouce (12,7 mm) de tout bord brut cisaillé ou refendu.

6. Mettre en marche le détecteur de discontinuités haute tension.

Remarque : Lire attentivement et assimiler le manuel d'instructions applicable avant d'activer le mode de détection.

Manuel d'instructions du PosiTest HHD

Manuel d'instructions du PosiTest HHD C

Avertissement : NE PAS toucher l'électrode lorsque l'instrument est sous tension.

7. Déplacez l'électrode sur l'éprouvette de test à une vitesse inférieure à 0,3 m/s (1 pi/s). Assurez-vous que l'électrode entre en contact avec l'ensemble de la zone revêtue.

8. Les alarmes sonores et visuelles du détecteur de discontinuités se déclenchent s'il passe au dessus d'une discontinuité, d'un vide, d'un microtrou ou d'une zone de revêtement plus mince. Utiliser une « palette conductrice » (Conductive Rubber Paddle) pour localiser précisément le défaut.

9. Marquer l'emplacement de la discontinuité / du microtrou à l'aide de craie ou de ruban de masquage.

10. Réparer le revêtement

11. Laisser un temps de séchage suffisant pour que la réparation durcisse avant de procéder à un nouvel essai. Les conditions de séchage sont généralement spécifiées par le fabricant du revêtement. Seules les zones réparées doivent faire l'objet de nouveaux essais jusqu'à ce qu'aucun défaut ne soit détecté.

Rapports :

Les rapports d'essai ASTM G62 doivent contenir :

• L'identification complète de l'éprouvette (noms / numéro de code du revêtement, diamètre du tuyau, origine, données de production et numéro de lot de production). Pour les tuyaux en acier ondulé prérevêtus de polymère, utiliser les exigences de rapport de la norme ASTM A742/A742M.

• Le nom et le type d'instrument utilisé, la méthode de vérification du fonctionnement, ainsi que l'indication de l'utilisation de la méthode A ou B.

• Si la méthode B a été utilisée, indiquer la ou les tensions d'essai ainsi que la rigidité diélectrique minimale déclarée du revêtement (V/mm [V/mil]), si elle est connue.

Conclusion

La détection des discontinuités sur les pipelines revêt une importance capitale pour les programmes d'assurance de la qualité et, par conséquent, pour l'intégrité des systèmes de revêtement qui protègent les pipelines contre les effets de la corrosion. La norme ASTM G62 établit deux méthodes d'essai pour la détection adéquate de divers défauts tels que les microtrous, les discontinuités et autres déformations.

Le détecteur de porosité basse tension PosiTest LPD et la gamme de détecteurs de discontinuités haute tension PosiTest HHD sont parfaitement adaptés pour effectuer les essais détaillés dans la norme ASTM G62. Appelez le 315-393-4450, remplissez un formulaire de demande commerciale ou demandez un devis directement depuis la page du produit.

Annexe A : Tableau de correspondance des tensions selon la norme ASTM G62