La numérisation 3D : une solution avancée pour une inspection CND fiable et performante des conduites de gaz

SCANTECH a récemment collaboré avec l’Institut de Recherche de Zhejiang Provincial Energy Group Co., Ltd — acteur de référence dans le secteur de l’énergie intégrée en Chine — en déployant une solution d’inspection non destructive (CND) fondée sur la numérisation 3D, pour l’évaluation de l’état des conduites de gaz. Cette intervention a permis d’identifier avec précision des défauts critiques tels que la corrosion, les dommages mécaniques et les fissures.

Les défaillances de conduites constituent un risque majeur pouvant entraîner des pertes économiques substantielles, des impacts humains graves ainsi que des dommages environnementaux. Dans ce contexte, l’inspection des réseaux de gaz s’inscrit comme un levier essentiel de la gestion de l’intégrité des infrastructures. Les réglementations en vigueur imposent des contrôles réguliers — internes et externes — afin de garantir un niveau de sécurité optimal et d’assurer la pérennité des installations.

Les méthodes d’inspection non destructive, telles que les technologies ultrasonores et la détection par fuite de flux magnétique, offrent aux opérateurs des solutions efficaces pour tester les pipelines. La numérisation 3D, en tant que solution CND de pointe, permet d’inspecter les conduites sans compromettre la sécurité, l’intégrité ni la précision des résultats.

Lorsqu’elle est associée à des logiciels 3D et à des algorithmes de modélisation intelligente, la solution de numérisation 3D CND de SCANTECH permet aux opérateurs de pipelines d’assurer l’intégrité de leurs infrastructures tout en respectant des contraintes budgétaires strictes et des délais serrés. Cette technologie émergente se distingue par sa supériorité en termes d’efficacité et de précision par rapport aux méthodes de mesure traditionnelles..

Notre solution 3D complète offre un déploiement rapide, une portabilité élevée, une configuration simplifiée, des résultats de mesure précis, des essais non destructifs, des capacités d’analyse polyvalentes, des données 3D exhaustives et des rapports intuitifs.

Informations sur le client

Le client mentionné dans cette étude de cas est l’Institut de Recherche de Zhejiang Provincial Energy, une entreprise publique de grande envergure en Chine. Spécialisée dans la production d’électricité et de chaleur, l’investissement et l’exploitation de mines de charbon, la commercialisation du charbon, ainsi que dans l’exploitation et la valorisation du gaz naturel, cette société est également active dans les services énergétiques et divers secteurs connexes.

Objectif du projet

L’objectif du projet est d’obtenir des analyses détaillées et approfondies des dommages en fournissant une visualisation 3D complète des zones inspectées. La mesure et l’évaluation se concentrent principalement sur la corrosion et les déformations des surfaces externes des conduites de gaz, ce qui nécessite une grande efficacité et une précision maximale. Le taux de précision des mesures des défauts et de la reconstruction des modèles 3D des défauts doit être supérieur à 98 %.

Défis de l’inspection 3D des conduites

Les conduites concernées dans ce projet, fabriquées en acier ou en PE, varient en diamètre de 100 mm à 1014 mm. Les conduites en acier présentent des surfaces lisses et relativement réfléchissantes. En raison de l’ellipticité des conduites, la reconstruction des pipelines et des dommages sur leurs surfaces représente un défi technique important.

De nombreuses techniques d’inspection ont été développées pour détecter les dégradations. Toutefois, peu de méthodes de mesure sur site existent ou sont suffisamment pratiques pour s’adapter aux conditions complexes et aux différents types de dommages rencontrés.

Traditionnellement, les ingénieurs utilisent des jauges manuelles et des règles pour inspecter les dommages. Les opérateurs mesurent les dimensions des dégradations après excavation, puis des experts analysent les données et effectuent des calculs afin d’évaluer les dommages conformément aux normes pertinentes. Cependant, ces méthodes inefficaces présentent plusieurs inconvénients, notamment des résultats de mesure imprécis, une durée d’inspection prolongée, une évaluation des dommages et une gestion des données inefficaces, ainsi qu’une exigence de compétences professionnelles spécialisées.

Les inspections physiques inappropriées peuvent, dans certaines situations, accroître les taux de fuites dans les pipelines vieillissants. L’utilisation de solutions sophistiquées d’inspection 3D non destructive (CND) est donc essentielle pour garantir des inspections de haute qualité au sein des systèmes de distribution de pipelines.

Flux de travail du projet

Les ingénieurs ont déployé le scanner 3D composite KSCAN de SCANTECH, accompagné du module intelligent AirGo Power (permettant d’alimenter le scanner 3D de métrologie directement sur le terrain sans alimentation externe), pour procéder à l’inspection des dégradations des conduites. L’ensemble du processus a été réalisé en environ 20 minutes.

Grâce à la collecte de données 3D de haute résolution et de haute précision sur la corrosion et les déformations, les ingénieurs ont pu générer des modèles 3D des zones affectées, intégrant des valeurs spécifiques. Les petites dégradations, telles que la corrosion par piqûres, ont été capturées rapidement et efficacement.

Les nuages de points des dégradations ont été traités de manière à extraire avec précision les caractéristiques des défauts sur les surfaces externes des conduites, telles que leurs longueurs, largeurs, profondeurs et courbures. Ces données permettent une analyse approfondie et une identification rapide des causes des dégradations.

À partir des données 3D recueillies, les ingénieurs ont développé une base de données des dommages des pipelines, intégrant des modèles 3D des dégradations, lesquels sont stockés pour des comparaisons et analyses ultérieures. Cela permet une évaluation continue des dégradations et une prévision précise de l’évolution de l’état des conduites. Ainsi, les ingénieurs sont en mesure d’évaluer les risques avec une grande exactitude, de prédire la durée de vie résiduelle des pipelines et de mettre en place des mesures préventives de manière proactive et dans les délais requis.

Avantages de la solution 3D de SCANTECH pour l’inspection des pipelines

Numérisation 3D sur site dans des zones sans alimentation électrique

Couplé au module intelligent AirGo Power, le scanner laser 3D KSCAN permet de réaliser des mesures directement sur site, même dans des zones isolées sans alimentation électrique. Cette solution élimine les contraintes liées à l’utilisation de câbles d’alimentation longs pour les scanners 3D industriels, offrant ainsi une numérisation 3D fluide et sans interruption, même dans des environnements difficiles.

Précision et résolution élevées pour la capture des détails complexes

Le scanner 3D professionnel KSCAN propose cinq modes de fonctionnement standards, dont la numérisation de grandes surfaces et la numérisation fine. Grâce à deux ensembles de caméras industrielles haute définition, il réalise des scans 3D des pipelines avec une grande minutie. Son algorithme avancé et son mode de numérisation fine sont idéaux pour capturer les défauts les plus subtils. Ce scanner laser 3D industriel, avec une précision atteignant jusqu’à 0,020 mm, garantit des résultats de mesure d’une précision exceptionnelle pour l’analyse des dégradations.

Haute efficacité

Grâce à sa capacité de mesure atteignant jusqu’à 1,65 million de mesures par seconde, le scanner KSCAN permet une acquisition rapide des surfaces avec des performances de numérisation optimales. En général, il faut environ une demi-journée pour accomplir les tâches de mesure des pipelines sur site. Cependant, le temps de mesure a été réduit à seulement 20 minutes, ce qui a considérablement amélioré l’efficacité de l’inspection et réduit les coûts liés au temps et à la main-d’œuvre.

Rapports intuitifs

Le KSCAN est équipé d’un logiciel spécialisé d’inspection des pipelines de niveau métrologique, capable de fournir des valeurs précises pour la longueur, la largeur, la profondeur, les diamètres et les zones de défauts. Par exemple, les cavités sont représentées dans une palette de couleurs allant du vert clair au bleu foncé, permettant aux ingénieurs de visualiser de manière intuitive la profondeur des défauts.

Système d’évaluation des dommages

Les données ont été utilisées pour créer un système intelligent d’évaluation des dommages, permettant d’établir une plateforme centralisée pour la gestion, l’évaluation et le stockage des dégradations. Les utilisateurs peuvent accéder aux informations et aux caractéristiques des dommages via une base de données en ligne et générer rapidement des rapports d’évaluation des dommages.

Potentiel pour des applications supplémentaires

Le système de mesure 3D a été déployé avec succès dans le domaine des pipelines du Zhejiang Energy Group pour l’inspection des conduites. Les résultats de mesure obtenus ont fait preuve d’une grande précision, et les processus de mesure se sont avérés particulièrement efficaces, offrant des avantages notables pour les fabricants et les entreprises en termes de réduction des coûts liés au temps et à la main-d’œuvre. Cette solution permet de diminuer le temps requis pour les réparations d’urgence des fuites de pipelines et fournit une base de données exhaustive pour l’évaluation de la durée de vie résiduelle des conduites.