Un réseau de robots peut surveiller avec succès les canalisations à l’aide de capteurs d’ondes acoustiques
Une méthode et une procédure de conception d’inspection par lesquelles des robots mobiles peuvent inspecter de grandes structures de canalisations ont été démontrées avec l’inspection réussie de plusieurs défauts sur un tube en acier de trois mètres de long à l’aide de capteurs à ondes acoustiques guidées.
L’équipe de l’Université de Bristol, dirigée par les professeurs Bruce Drinkwater et Anthony Croxford, a développé une approche qui a été utilisée pour examiner un long tuyau en acier présentant de multiples défauts, notamment des trous circulaires de différentes tailles, un défaut ressemblant à une fissure et des piqûres, à travers un chemin d’inspection conçu. pour atteindre une couverture de détection de 100 % pour un défaut de référence défini.
Dans l’étude, ils montrent comment ils ont pu examiner efficacement de grandes structures en forme de plaque à l’aide d’un réseau de robots indépendants, chacun portant des capteurs capables à la fois d’envoyer et de recevoir des ondes acoustiques guidées, fonctionnant en mode écho d’impulsion. L’article « Inspection des canalisations à l’aide de capteurs à ondes acoustiques guidées intégrés à des robots mobiles » a été publié dans NDT et E International.
Cette approche présente l’avantage majeur de minimiser la communication entre les robots, de ne nécessite aucune synchronisation et d’ouvrir la possibilité d’un traitement embarqué pour réduire les coûts de transfert de données et donc les dépenses globales d’inspection. L’inspection était divisée en une étape de détection des défauts et une étape de localisation des défauts.
L’auteur principal, le Dr Jie Zhang, a expliqué : « Il existe de nombreux systèmes robotiques dotés de capteurs à ultrasons intégrés utilisés pour l’inspection automatisée des pipelines de l’intérieur afin de permettre à l’opérateur du pipeline d’effectuer les inspections requises sans arrêter le flux de produit dans le pipeline. ont du mal à faire face aux différentes sections de canalisations ou à la complexité du réseau, ce qui entraîne inévitablement une interruption des pipelines lors de l’inspection. Cela les rend adaptés aux inspections spécifiques d’actifs de grande valeur, tels que les oléoducs et les gazoducs, mais ne sont pas généralement applicables.
« À mesure que le coût des robots mobiles a diminué ces dernières années, il est de plus en plus possible de déployer plusieurs robots pour une inspection de vastes zones. Nous prenons l’existence de petits robots d’inspection comme point de départ et explorons comment ils peuvent être utilisés pour une surveillance générique. d’une structure. Cela nécessite des stratégies d’inspection, des méthodologies et des procédures d’évaluation qui peuvent être intégrées aux robots mobiles pour une détection et une localisation précises des défauts, à faible coût et efficaces.
« Nous étudions ce problème en considérant un réseau de robots, chacun doté d’un seul transducteur d’ondes acoustiques guidées omnidirectionnelles. Cette configuration est considérée car elle est sans doute la plus simple, avec un bon potentiel d’intégration dans une plateforme à faible coût. »
Les méthodes employées sont généralement applicables à d’autres scénarios connexes et permettent de quantifier rapidement l’impact de toute décision relative à une méthode de détection ou de localisation. Les méthodes pourraient être utilisées sur d’autres matériaux, géométries de tuyaux, niveaux de bruit ou modes d’ondes guidées, permettant d’explorer la gamme complète des paramètres de performance des capteurs, des tailles et types de défauts et des modalités de fonctionnement.
Les techniques peuvent également être utilisées pour évaluer les performances de détection et de localisation pour des paramètres d’inspection spécifiés, par exemple pour prédire le défaut détectable minimal sous une probabilité spécifiée de détection et une probabilité de fausse alarme.
L’équipe va maintenant étudier les opportunités de collaboration avec les industries pour faire progresser les prototypes actuels en vue d’inspections réelles de canalisations. Le travail fait partie du projet Pipebots.
