Inspection des tuyauteries d’installations : trouver la corrosion sur le dessus des racks et sous les supports

La dégradation des tuyauteries se répartit entre la corrosion externe (dégradation du revêtement, corrosion au droit des supports, corrosion sous isolant (CUI)), la perte d’épaisseur interne (érosion, fluides corrosifs) et les dommages mécaniques (fatigue vibratoire, piquages de petit diamètre fissurés, supports déplacés ou déformés). La difficulté est qu’une partie seulement de l’extérieur est visible.

Au Japon, les tuyauteries transportant des gaz à haute pression ou des matières dangereuses sont soumises à une inspection périodique au titre de la loi sur la sécurité des gaz à haute pression (High Pressure Gas Safety Act) et de la loi sur les services d’incendie (Fire Service Act). En plus des contrôles visuels, la méthode de base est la mesure d’épaisseur par ultrasons répétée en des points fixes, qui permet d’estimer la durée de vie restante à partir de la vitesse de perte d’épaisseur.

La difficulté tient au volume et à la hauteur. Les réseaux de tuyauteries sont longs, les racks comptent plusieurs niveaux et les niveaux supérieurs se trouvent à plusieurs mètres du sol. Chaque point de mesure exige un échafaudage ou une nacelle élévatrice, et les lignes calorifugées doivent être décalorifugées, mesurées puis recalorifugées. Les échafaudages et le calorifugeage des tuyauteries peuvent occuper une grande partie du planning d’un grand arrêt.

L’autre difficulté est de choisir où regarder. Tout mesurer de la même façon est impossible, si bien que l’on sélectionne les emplacements à haut risque (inspection basée sur les risques, RBI). Mais la *vue d’ensemble extérieure* nécessaire pour vérifier que cette sélection est juste a toujours été difficile à obtenir.

La première tâche des drones sur les tuyauteries est de parcourir du regard le dessus des racks et les abords des supports d’un bout à l’autre. Avec une vue extérieure complète, vous pouvez cibler les endroits où apporter les instruments de mesure. Des drones qui appliquent une sonde d’épaisseur à ultrasons contre la tuyauterie sont également apparus.

Le schéma de base est un parcours parallèle au rack. Photographiez le niveau supérieur par le dessus et regardez les supports en contre-plongée, en capturant chaque tuyauterie sous plusieurs angles. Les tuyauteries sont rondes : sous un seul angle, vous n’en voyez que la moitié.

Un rack de tuyauteries est une cage à poules de charpente métallique et de tubes : exigu, avec un GNSS faible, un compas perturbé, une présence possible de produits inflammables et des lignes chaudes partout. Pour un drone, l’exiguïté et le danger arrivent ensemble.

• Espaces confinés : les espaces entre tuyauteries sont étroits, et les lignes d'instrumentation fines et les câbles sont difficiles à voir pour les capteurs d'obstacles. Utilisez des aéronefs carénés et faites du zoom depuis l'extérieur du rack la règle par défaut. Espaces confinés
• Sans GNSS : sous les racks et entre les bâtiments, le GNSS est faible. Choisissez des aéronefs qui se localisent visuellement ou par LiDAR. Environnements sans GNSS
• Perturbations magnétiques : entouré de tuyauteries et de charpentes en acier, la boussole ment. Décollez à l'écart de l'acier et soyez prêt à voler sans cap magnétique. Perturbations magnétiques
• Atmosphères explosives : les zones autour des tuyauteries en service sont souvent classées à risque d'explosion. Les drones du commerce ne sont pas antidéflagrants, donc photographiez depuis l'extérieur de la zone ou n'approchez qu'une fois l'absence de gaz confirmée. Atmosphères explosives
• Chaleur : les lignes de vapeur et les lignes de procédé chaudes réchauffent l'aéronef à l'approche, et les tuyauteries chaudes se réfléchissent dans les images thermiques. Chaleur

Les photos de tuyauteries se ressemblent toutes. Sans rattacher chaque image à quelle ligne, quelle tuyauterie et quel emplacement, elle est inutile. Reliez les images aux plans de tuyauterie (P&ID et isométriques) ou aux nuages de points, ainsi qu’au registre des mesures d’épaisseur. C’est seulement alors qu’elles peuvent guider le choix des points de mesure.

Au Japon, les tuyauteries de gaz à haute pression sont soumises à des inspections de sécurité et à des auto-inspections périodiques au titre de la loi sur la sécurité des gaz à haute pression (High Pressure Gas Safety Act), et les tuyauteries de matières dangereuses à une inspection au titre de la loi sur les services d’incendie (Fire Service Act). Pour l’utilisation de drones dans les installations, les lignes directrices pour l’utilisation sûre des drones dans les installations industrielles publiées par le METI, l’Agence de gestion des incendies et des catastrophes et le ministère de la Santé, du Travail et des Affaires sociales font référence. La manière dont l’imagerie ou les mesures par drone comptent pour une inspection réglementaire doit être confirmée auprès de l’autorité compétente pour chaque type d’inspection.

À l’étranger, l’inspection des tuyauteries en service suit largement le code d’inspection des tuyauteries API 570 de l’American Petroleum Institute et les pratiques de l’API 574. L’API 570 classe les tuyauteries en catégories assorties d’intervalles maximaux pour la mesure d’épaisseur et l’inspection visuelle externe (cinq ans pour les deux en classe 1), et accorde une attention particulière à la CUI. Aux États-Unis, l’OSHA Process Safety Management (PSM) exige une inspection de l’intégrité mécanique.

Les règles de vol s’appliquent séparément. Les racks de tuyauteries en extérieur relèvent du droit aérien, et les vols à moins de 30 m de biens nécessitent une permission ou une approbation. Comparez les pays dans réglementations mondiales.

• Sous le calorifuge et perte de paroi interne : les photos ne montrent que la surface de la tôle de protection. Les images thermiques sont des indices ; l'épaisseur doit être mesurée par ultrasons ou d'autres jauges.
• La face de contact du support : l'endroit où une tuyauterie repose sur un support est invisible sous tout angle. Il exige un levage ou des méthodes d'inspection dédiées.
• Relevés par contact en chaque point : les drones de contact ne peuvent pas atteindre certains points, selon l'orientation de la tuyauterie et l'encombrement.
• Vol rapproché en zone à risque d'explosion en service : ne faites jamais voler un drone ordinaire là où des gaz inflammables peuvent être présents.
• Notation et responsabilité : juger de la durée de vie résiduelle et du moment du remplacement reste un travail humain.

Au bout du rack de tuyauteries de l’usine se trouve une station de drone. Une fois par mois, le drone longe le rack, photographie chaque tuyauterie depuis la même position que la fois précédente et applique une sonde d’épaisseur contre la paroi là où quelque chose paraît anormal. Les résultats s’inscrivent automatiquement sur un modèle 3D de la tuyauterie, et seuls les endroits qui s’amincissent rapidement changent de couleur sur l’écran de l’ingénieur. C’est le tableau qu’anticipe notre rédaction.

Personne n’a besoin d’échafauder le rack et de le parcourir. On cherche pourquoi les tuyauteries s’amincissent, on revoit les conditions d’exploitation et les matériaux, et on fixe l’ordre des remplacements. L’inspection passe du parcours tuyauterie par tuyauterie au suivi de toute la vie du réseau.