Evaluation d’algorithmes d’imagerie rapide pour le contrôle de pièces épaisses en transmission

Abstract

Ce travail s’inscrit dans le cadre du contrôle de composants de forte épaisseur, en particulier dans l’industrie nucléaire. Les conditions de fonctionnement sévères (température, pression, irradiation…) peuvent être à l’origine de divers types de défauts mettant en jeu la sûreté des installations. Si les défauts volumiques sont aisément détectables, les fissures de faible ouverture orientées perpendiculairement aux surfaces accessibles pour le contrôle sont plus problématiques, plus particulièrement si elles sont localisées à coeur. Si elles ne sont pas détectées à temps, elles peuvent s’étendre selon l’épaisseur du composant et rompre l’étanchéité de ce dernier. Dans cette étude, on s’intéresse en particulier aux méthodes d’imagerie par ultrasons multiéléments de ces fissures dans des composants métalliques. L’objectif principal consiste à mettre au point une méthode de contrôle efficace de ces défauts à un stade précoce, tout en réduisant au minimum la durée du contrôle. La combinaison des contraintes de dimensions de défaut visé, nombre d’éléments du transducteur acceptable, et épaisseur des composants conduit à l’exploitation d’une configuration en transmission, dans laquelle on dispose une paire de capteurs multiéléments situés de part et d’autre de la pièce à inspecter, profitant de l’accessibilité de deux faces parallèles du composant. Des algorithmes d’imagerie basés sur l’émission d’ondes planes sont alors évalués, d’une part sur des données simulées à l’aide du logiciel CIVA, et d’autre part sur des données expérimentales sur une pièce en acier contenant des fissures électro-érodées dans toute son épaisseur. La couverture de zone atteignable dans une telle configuration est étudiée. Les algorithmes d’imagerie existant dans des configurations mono-capteur multiéléments sont étendus à la configuration en transmission, tout d’abord dans le domaine temporel (imagerie PWI), puis dans le domaine fréquentiel (imagerie fk), ce qui constitue une première étape vers une imagerie en temps réel de ces structures.