Application Note

Comprendre la technologie de bande MS d'Innerspec pour les ondes guidées EMAT

La plateforme VOLTA 2 d'Innerspec utilise une technique de balayage brevetée MS Strip (magnétostrictive) pour transmettre des ondes de cisaillement horizontales des scanners vers le substrat pour les applications EMAT MRUT et LRUT.

Cette bande MS Strip exclusive améliore considérablement le rapport signal sur bruit (SNR) et offre des avantages significatifs par rapport aux transducteurs piézoélectriques à ondes guidées traditionnels.

Pour les inspections LRUT, elle augmente le SNR de plus de 20 dB par rapport aux colliers piézoélectriques, tout en offrant une zone morte plus réduite et une meilleure sélectivité de mode. Comme elle n'est pas affectée par les vibrations, elle peut être utilisée pendant la production. Pour les inspections MRUT, la bande MS Strip offre une augmentation du SNR de plus de 60 dB par rapport aux autres techniques.

Le rouleau de bande complet (30 mètres de long) pèse moins de 1 kg et peut être coupé à n'importe quelle longueur pour s'adapter à divers diamètres de tuyaux ou tailles de composants, permettant ainsi un balayage à la fois axial et circonférentiel. Utilisée avec les scanners, elle permet des applications difficiles, voire impossibles avec d'autres techniques, comme sur de grands diamètres (jusqu'à 60 pouces) ou sur des tuyaux empilés et difficiles d'accès où un profil bas est nécessaire.

Grâce à sa qualité de signal supérieure et à sa rapidité d'installation, cette méthode offre un avantage de productivité significatif par rapport aux colliers piézoélectriques traditionnels. L'application à l'aide de ruban adhésif double face prend généralement moins de 3 minutes, et les matériaux peuvent être réutilisés plusieurs fois. À titre de référence, l'inspection complète d'un support type prend environ 10 minutes, préparation de surface incluse.

Figure 1 : Utilisation de la bande MS Strip sur le terrain

1. Comment fonctionne la magnétostriction ?

L'inspecteur passe un aimant permanent sur la bande magnétostrictive dans la direction d'inspection souhaitée. Cette action crée un champ magnétique résiduel au sein de la bande. L'interaction entre ce champ statique et le champ dynamique induit par le courant tangentiel dans la bobine du capteur génère une contrainte magnétostrictive. Cette contrainte induit des ondes ultrasonores dans la bande, qui sont ensuite couplées au réseau cristallin du matériau inspecté.

Figure 2 : Génération d'ultrasons par technique de magnétostriction

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Figure 3 : Inspecteur magnétisant la bande MS, positionnée axialement sur le tuyau.

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2. Options de fixation de la bande MS

Bien que le ruban adhésif double face soit la technique de fixation la plus courante, la bande MS peut également être fixée mécaniquement à l'aide d'un tendeur haute température ou d'époxy pour s'adapter aux différents besoins d'inspection.

2.1. Ruban adhésif double face

Le ruban adhésif double face est l'option recommandée pour les inspections standard de -30°C à +60°C, offrant une excellente réponse d'acquisition, une installation rapide et la réutilisation de la bande. Cette technique de fixation permet un positionnement aussi bien axial que circonférentiel et offre une adaptabilité exceptionnelle.

La bande peut être coupée à la taille souhaitée selon les besoins de l'inspection et réutilisée, généralement dix à douze fois, avant de devenir trop froissée pour un placement optimal. Il est recommandé de remplacer le ruban adhésif double face tous les deux usages pour garantir un couplage optimal. Le temps d'application est généralement inférieur à trois minutes et la qualité de l'acquisition du signal est systématiquement jugée très bonne.

Pour les tuyaux fortement corrodés, il est recommandé de sabler la zone et de recouvrir la bande avec du ruban adhésif toilé (gaffer) pour éviter les réverbérations potentielles causées par des bulles d'air emprisonnées. Dans ces conditions, le ruban adhésif double face doit être remplacé après chaque utilisation pour un couplage optimal.

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Autres méthodes : L'époxy est une autre option viable. Bien qu'elle garantisse un placement constant de la bande et offre une excellente réponse d'acquisition, c'est la méthode la moins utilisée car elle empêche la réutilisation de la bande et nécessite une application plus longue. Plus précisément, elle requiert un temps de séchage de 24 heures. Pour cette application, l'époxy doit être dilué avec de la résine ou de la peinture anticorrosion ; elle convient aux tuyaux ayant des températures de fonctionnement allant jusqu'à 60-70°C.

2.2. Tendeur haute température

Le kit de tension permet la fixation mécanique de la bande MS sur des tuyaux haute température jusqu'à 260ºC pour les applications LRUT. Il permet uniquement un positionnement circonférentiel, avec deux positions recommandées espacées de 60º, afin d'assurer une couverture complète.

Les bandes utilisant un tendeur ont une longueur fixe, ce qui nécessite une bande par diamètre de tuyau. Le temps d'application est généralement d'environ 5 minutes. La bande offre une grande réutilisabilité, dépassant généralement 9 utilisations. Les températures très élevées nécessitent le remplacement de la bande d'amortissement.

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Figure 4 : Bande MS fixée au tuyau via le kit de tension.