Méthodes d'inspection de surface
Méthodes d'inspection de surface
Dans cet article, nous aborderons les trois méthodes d'inspection de surface couramment disponibles et utilisées pour examiner les soudures, soient l'inspection visuelle, le contrôle par magnétoscopie et le contrôle par ressuage.
Inspection visuelle du soudageÌý
L'inspection visuelle du soudage est d'une grande importance dans l'industrie de fabrication car elle constitue la principale base d'acceptation de nombreux types de soudures.
À titre d’exemple, nous pouvons nous référer aux articles 11.5.4.1 et 12.5.4.1 de la norme canadienne CSA W59 sur les constructions soudées en acier, qui stipule que toutes les souduresÌýdoivent être soumises à un examen visuel.
Elle est devenue l’une des méthodes d’inspection les plus utilisées car elle est relativement facile à appliquer, rapide et peu coûteuse par rapport aux autres méthodes d’Essai Non Destructif (END). Au Canada, les exigences relatives à la qualification des inspecteurs visuels en soudage sont énoncées dans la norme CSA W 178.2 ''Íâ¹úÃÀŮɫÇéƬ des inspecteurs en soudage''. Cette norme énonce les exigences pour trois (3) niveaux de certification. En règle générale, la norme définit les exigences minimales en matière de vision; ainsi que pour le maintien de la certification par le biais d'examen d'acuité visuelle au fil du temps et énonce en outre d'autres exigences générales, à savoir:
ÌýQuel que soit leur niveau, les inspecteurs en soudage doivent être en mesure deÌý:
- vérifier et d’interpréter les modes opératoires d’inspection en soudage à la lumière des normes, des codes et des dessins pertinents, avec un degré de compétence équivalent à celui de leur niveau de certification;
- superviser et examiner le travail des pointeurs, des opérateurs de machines de soudage ou des soudeurs;
- consigner les résultats de l’inspection de façon que le travail inspecté peut être identifié; et
- rédiger des rapports clairs et précis. Consulter l’annexe C pour obtenir un échantillon non obligatoire du formulaire de rapport d’inspection.
La norme définit ensuite des exigences supplémentaires pour les inspecteurs de niveaux 1, 2 et 3, qui incluent de nombreuses connaissances supplémentaires relatives aux matériaux, aux modes opératoires de soudage, aux symboles de soudage, aux connaissances générales des normes, à la métallurgie de l'acier et du soudage, aux matériaux de soudage et à d'autres méthodes END, etc.
L'organisme de certification des inspecteurs en soudage, agissant en tant que tiers, est le Bureau canadien de soudage (CWB).
Contrôle par magnétoscopie (MT)
Le contrôle par magnétoscopie est une avancée par rapport à l’inspection visuelle. La méthode utilise un champ magnétique, avec des pôles nord et sud, qui sont induits dans des matériaux en acier ou d’autres matériaux magnétiques.
Si un champ magnétique est interrompu par une discontinuité au niveau de la surface du matériau, le champ devient déformé. Il s'agit d'un champ de fuite de flux et un nouveau pôle nord/sud se formera à chaque point de séparation du matériau, comme illustré à la figure 1 ci-dessous.
Si de fines particules magnétiques sont appliquées sur le matériau mis à l'essai, le champ de fuite de flux formé à la surface de la soudure attire et retient les particules, qui formeront un pont visible à travers la discontinuité et montreront cette indication.
La méthode la plus courante pour induire le champ magnétique lors du contrôle des soudures consiste à utiliser la méthode avec culasse magnétique CA/CD utilisant un courant alternatif ou continu. Le courant alternatif (CA) est la méthode la plus couramment utilisée pour l’examen de surface des soudures. Pour effectuer un contrôle approprié, au moins deux orientations différentes du champ magnétique sont nécessaires, car les discontinuités apparaissent mieux lorsqu'elles sont orientées à 90° par rapport au champ magnétique, comme illustré à la figure 2.
Le contrôle MT est un excellent moyen pour détecter les défauts de soudage et il peut être utilisé dans toutes les positions, y compris la position au plafond. Dans la plupart des cas, les normes d’inspection exigent des techniciens MT certifiés. Au Canada, les techniciens en END sont certifiés par un tiers, Ressources Naturelles Canada (NRCan) selon trois niveaux, conformément aux exigences définies par la norme en vigueur de l'ONGC (Office des normes générales du Canada), telle que la norme CAN/ONGC-48.9712.
La figure 3 ci-dessous montre les indications MT à proximité des zones de raccordement d’une réparation de soudure.
Inspection par ressuage (PT)
Le contrôle par ressuage est basé sur un processus très simple. Dans un premier temps, la surface des pièces à examiner doit être nettoyée avant l’application des matériaux pénétrants afin d'éliminer toute saleté, graisse, huile et autres contaminants de surface.
Un pénétrant coloré est ensuite appliqué sur la surface d'un matériau et est autorisé à ''demeurer'' (à rester sur la surface) pendant une période de temps spécifique pendant laquelle il est aspiré dans toutes les discontinuités ouvertes à la surface par action capillaire. Cette action capillaire permet d’utiliser le procédé dans toutes les positions.
Une fois le temps de séjour terminé, l'excès de pénétrant restant sur la surface est soigneusement enlevé de la surface sans le retirer des discontinuités potentielles dans lesquelles il a été aspiré.
Une poudre absorbante de couleur blanche (révélateur) est ensuite appliquée sur la surface. Ce révélateur extrait le pénétrant qui s'est infiltré dans les cavités. Au fur et à mesure que le pénétrant est aspiré, il se répand dans la fine couche de révélateur, formant des indications visibles.
Les six étapes de base pour le contrôle PT sont illustrées à la figure 4 ci-dessus et un saignement provenant d'un défaut au raccordement d'une soudure d'angle est illustré à la figure 5.
Les deux principaux types de pénétrants disponibles sont:
- Colorant visible: le pénétrant est coloré pour fournir un contraste et la visualisation dans cette méthode se fait sous lumière blanche comme indiqué à la figure 5.
- Colorant fluorescent: L'observation dans cette méthode se fait sous lumière ultraviolette ou ''lumière noire'' (lumière proche de l'ultraviolet).
Les méthodes de contrôle par ressuage sont relativement faciles à appliquer et permettent d’obtenir des informations utiles. Les résultats ne sont toutefois pas disponibles aussi rapidement qu’avec le contrôle par magnétoscopie. Bien que le contrôle par ressuage soit effectué sur les aciers austénitiques (non magnétiques) et au carbone, il est plus efficace d'utiliser le contrôle MT sur les aciers au carbone.
Lors du choix du type de pénétrant avec des aciers inoxydables austénitiques non magnétiques, certaines spécifications limitent les halogènes contenus dans le pénétrant (chlorures, etc.) qui peuvent être présents dans les pénétrants. Les halogènes peuvent provoquer des fissures de corrosion sous contrainte dans certaines conditions. Par conséquent, lors de l'inspection de certains composants (par exemple, pour l'industrie aérospatiale et nucléaire), les produits utilisés pour le contrôle par ressuage doivent être certifiés quant à leur teneur en halogènes.
Comme pour le contrôle MT, la plupart des normes de fabrication exigent des techniciens PT certifiés. Au Canada, cela se fait encore une fois par l’intermédiaire de NRCan et les exigences sont énoncées dans la norme CAN/ONGC-48.9712/ISO 9712.
Le texte ici a couvert les méthodes et techniques d'inspection de surface, les futurs articles couvriront les méthodes de contrôle radiographique (RT) et par ultrasons (UT).
En attendant, n'hésitez pas à consulter ces courtes vidéos (très) sur YouTube décrivant à la fois le contrôle MT et PT.
Mick J Pates IWE
Président PPC et A
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