Parfois, l'innovation commence par une question du client qui n'a pas de réponse évidente. Pour NDT Global, cette question était de savoir si le point culminant - une caractéristique de fabrication subtile le long du joint longitudinal d'un pipeline pouvait être identifiée et mesurée de façon suffisamment fiable pour aider les exploitants à comprendre où elle peut contribuer au risque d'intégrité. Le défi n'était pas simplement de détecter les irrégularités géométriques. Il s'agissait de trouver un moyen fiable de caractériser la caractéristique et, surtout, de comprendre ce que cela pourrait signifier pour la détection des fissures au même endroit.
Ce qui a suivi a été un parcours de développement pluriannuel qui allait au-delà de la résolution du défi technique de mesurer les pointes. Parallèlement aux progrès de la technologie et de l'analyse d'inspection, l'équipe a dû intégrer un nouveau processus aux opérations de la Science des données dans un délai de six mois, en établissant les ressources, la formation, les procédures de contrôle de la qualité et les flux de travail nécessaires pour fournir le service de façon uniforme. Cela a nécessité une étroite collaboration entre les équipes des sciences des données, de la technologie, des logiciels, de l'analyse et des opérations, ainsi qu'une refonte fondamentale de la façon dont les pointes pouvaient être mesurées et évaluées.
Pourquoi culminer est important
La pointe est un écart lié à la fabrication par rapport à la forme circulaire idéale d'un pipeline, qui se produit habituellement le long du joint longitudinal.
Bien que la caractéristique puisse être relativement petite, sa présence peut devenir importante lorsqu'elle est combinée à des cycles de pression répétés. À mesure que la pression interne change, la conduite réagit à ces changements de géométrie et de contrainte. Dans certaines circonstances, cela peut contribuer à la formation de fissuration par fatigue au niveau de la couture ou autour de celle-ci.
Pour les exploitants de pipelines, le fait de savoir où il y a un pic et de comprendre ses caractéristiques peut donc fournir un contexte important lorsqu'il s'agit d'évaluer l'intégrité. Mais la mesurer avec précision représente un défi fondamental.
Au début, la mesure des pointes peut sembler relativement simple : déterminer jusqu'à quel point le tuyau s'écarte de sa forme circulaire idéale et indiquer la hauteur de l'élément. En pratique, toutefois, un pipeline n'est pas parfaitement rond.
Cela crée une question difficile : Où se trouve exactement le centre d'un tuyau qui n'est pas complètement circulaire ?
La réponse peut influer sur la hauteur mesurée de la caractéristique de pointe. L'alignement et le mouvement du capteur peuvent également influer sur la mesure. L'équipe a donc commencé à examiner le problème différemment.
Plutôt que de se fier uniquement à la hauteur de pointe, les chercheurs ont exploré l'utilisation de l'angle formé autour de la couture longitudinale pour caractériser la caractéristique. En comparant la géométrie de chaque côté de la soudure, la méthodologie pourrait déterminer l'angle associé à la pointe. Cette approche réduisait la dépendance à l'établissement d'un centre présumé pour la conduite et offrait une façon plus robuste de caractériser la caractéristique.
De la recherche à une solution client
Les données d'inspection existantes pourraient fournir des renseignements précieux sur les périodes de pointe, mais l'application de cette approche à l'ensemble d'un pipeline a posé d'autres défis. Les premières technologies d'inspection, utilisant des données de mesure de l'épaisseur de paroi (UM) par ultrasons, comportaient des limites quant à la résolution circonférentielle et à la façon dont l'outil d'inspection interagissait mécaniquement avec la couture longitudinale. Dans certaines circonstances, l'outil pourrait rouler sur la soudure, changeant les angles d'inspection et rendant difficile l'évaluation constante des pointes.
Cela signifiait que même si la méthodologie pouvait fournir des renseignements précieux, il y avait des domaines où la couverture ne pouvait pas être réalisée avec le niveau de confiance voulu. L'exigence du client a motivé à pousser le concept plus loin. Au lieu de considérer ces limites comme une raison pour laquelle le problème n'a pu être résolu, l'équipe a commencé à se demander si une plateforme technologique existante pourrait fournir les ingrédients nécessaires à une approche différente.
Comment PROTON™ a changé l'approche
Avec l'introduction de PROTON™, la technologie de réseau progressif de NDT Global, qui permet de détecter et de dimensionner avec précision les défauts combinés des pipelines, a apporté plusieurs avantages au défi. La conception mécanique était mieux adaptée au maintien de la géométrie d'inspection requise autour de la couture longitudinale, tandis que sa résolution circonférentielle plus élevée permettait une plus grande précision pour caractériser la conduite.
L'équipe a identifié une résolution circonférentielle d'environ 2 mm ou moins avec PROTON, comparativement à environ 4 mm pour l'approche précédente discutée au cours de l'élaboration.
Cependant, le transfert de la méthodologie à PROTON n'était pas simplement une question d'application d'un algorithme existant à un nouvel ensemble de données. Le volume et la complexité des données ont nécessité de nouvelles méthodes d'analyse, de développement de logiciels et de flux de travail. L'équipe devait également comprendre comment l'inspection devrait être adaptée à la géométrie évaluée.
Cela a mené à une évolution importante de l'approche. Plutôt que de procéder à une inspection par rapport à un tuyau parfaitement rond, les paramètres d'inspection pourraient être adaptés à la géométrie réelle de la conduite à l'emplacement de pointe.
Concrètement, l'équipe pourrait d'abord caractériser le pic, puis ajuster l'approche d'inspection pour en tenir compte lors de l'évaluation des fissures.
Cela a jeté les bases d'une évaluation plus complète : identifier et caractériser les pointes tout en améliorant la capacité de détecter les fissures associées à ces endroits.
Au-delà de la géométrie
Pour l'équipe, il s'agissait d'une distinction importante. Les exploitants ne sont pas nécessairement intéressés à atteindre un sommet simplement parce qu'un tuyau n'est pas parfaitement rond. La question la plus importante est de savoir ce que la géométrie pourrait signifier pour l'intégrité des pipelines.
Les pointes peuvent influer sur les conditions dans lesquelles l'inspection des fissures est effectuée, car les changements de géométrie peuvent influer sur les angles d'inspection. Avec PROTON, l'équipe a élaboré une approche qui tient compte de la géométrie locale des conduites lors de la configuration de l'inspection.
L'objectif est de maintenir la probabilité requise de détection de fissures aux points de pointe plutôt que de traiter ces zones de la même manière qu'une section de conduite parfaitement ronde. Les essais ont également porté sur des pointes artificielles et des entailles sur les échantillons de tuyaux des clients, fournissant ainsi des renseignements supplémentaires sur la façon dont l'inspection répond à ces caractéristiques.
Ce travail aide l'équipe à comprendre non seulement où se produit le pic, mais comment la présence de pointes peut être intégrée à une évaluation plus large du risque de fissuration.
L'élaboration du concept technique ne constituait qu'une partie du défi. La transformation d'une approche de recherche en un service capable d'analyser des centaines de kilomètres de pipelines et des dizaines de milliers de tronçons de canalisations a nécessité des efforts considérables à l'échelle de l'organisation.
Les scientifiques des données ont élaboré et peaufiné la méthodologie d'analyse, les Services technologiques ont travaillé à la configuration des inspections et au développement d'outils, les spécialistes des logiciels ont mis au point les fonctionnalités nécessaires au traitement des données, tandis que l'équipe du service de données s'est concentrée sur l'analyse et les exigences pratiques pour le déploiement du service à grande échelle.
Le développement a également mis en évidence une réalité importante de l'innovation : les solutions évoluent au fur et à mesure qu'elles sont appliquées sur le terrain.
Les premières données d'inspection ont révélé des exigences qui n'avaient pas été prévues au cours de l'élaboration initiale. Plutôt que de les considérer comme une raison d'arrêter, l'équipe a adapté l'approche logicielle et analytique pour travailler avec les données disponibles et a continué de peaufiner la méthodologie.
Ce processus itératif a joué un rôle important dans le passage de la capacité de la recherche à des applications pratiques.
Aujourd'hui, la capacité de pointe représente plus qu'une nouvelle technique de mesure. Il démontre comment les défis des clients peuvent stimuler l'innovation au sein des équipes de technologie, de science des données et d'exploitation. En combinant une technologie d'inspection de pointe à de nouvelles approches analytiques, NDT Global a créé un moyen pratique de caractériser les pointes et de l'intégrer à une évaluation plus large de l'intégrité des pipelines. Au fur et à mesure que la méthodologie continue d'évoluer grâce à l'application sur le terrain, elle offre aux exploitants une meilleure compréhension de la relation entre la géométrie des pipelines, la détection des fissures et la fiabilité à long terme des actifs.
