• Lundi 11 mai 2020
  • Mardi 12 mai 2020
  • Mercredi 13 mai 2020
  • Jeudi 14 mai 2020
  • Vendredi 15 mai
Cliquez sur les blocs pour voir le détail des conférences
7:00
MONTAGE STANDS NUS
14:00
ACCES AUX STANDS EQUIPES
17:00
ASSEMBLEE GENERALE DE LA COFRENDPalais des Congrès - Auditorium
19h00
Cocktail dinatoire AGPalais des Arts
08:00
Ouverture de l'exposition & Accueil Café sur le stand de la COFRENDHall Exposition
10:30
Plénière d'ouverture Bienvenue et introductionAuditorium - Palais des congrès

10h30 – 10h45 : Mot de Bienvenue / Welcome – Président de la COFREND

10h45 – 11h45 : Plénière d’ouverture par / Opening Plenary by
Bernard BIGOT – Directeur Général ITER (International Fusion Energy Organization)

11h45 – 12h00 : Mot de la Région PACA

12h00 – 12h30 Tour inaugural de l’Exposition / Inauguration Tour of the Exhibition

12:30
DEJEUNERHall Exposition
13:30
PLENIERE SCIENTIFIQUEAuditorium - Palais des congrès
14:30
MA.1.AEND Robotisés IPalais des Congrès

14:30 MA.1.A.1
Méthodologie de développement d’un système CND industriel automatisé, numérique intégré à la production, compatible « usine 4.0 »
Lionel gay – Safran Composites / Co-auteur : 

14:50 MA.1.A.2
Robotisation des contrôles par ultrasons multiéléments : Deux cas d’application
Guillaume Pors – Cetim / Co-auteur : Oriane Fedrigo – Cetim
La nécessité de gagner en productivité dans les phases de contrôle (augmentation des cadences) amène le Cetim à développer de nouvelles solutions robotisées utilisant des moyens CND existants et/ou innovants. Les travaux portent sur les moyens mis en œuvre pour acquérir les données, les traiter mais aussi pour les visualiser le plus fidèlement possible (vue 3D). Le premier cas d’application traite d’un contrôle robotisé de soudure thermoplastique dans un cadre de production. Le second porte sur un projet européen dont un des objectifs était le développement d’une méthodologie de contrôle automatique d’un hublot en composite. Application contrôle de soudure thermoplastique : L’objectif de cette étude est de robotiser un contrôle des soudures de vannes en plastique. Sur ces vannes, deux tubes sont soudés par emboitement. La première phase de ce projet a consisté à développer une méthode de contrôle par ultrasons multiéléments permettant la détection d’un panel de défauts représentatifs de ceux potentiellement générés en production. Suite à cette phase d’étude, le contrôle a ensuite été robotisé. Un cobot est utilisé pour manipuler les pièces et les positionner dans la zone de contrôle. Une sanction automatique est ensuite réalisée pendant le contrôle. Celle-ci a été intégrée à la configuration de contrôle de manière à ce que le cobot puisse déposer les pièces rebutées dans une zone spécifique et remettre les pièces conformes dans le processus de production en fonction des résultats du contrôle. Application contrôle de hublots composites : L’objectif de cette étude est d’automatiser le contrôle par ultrasons multiéléments d’un hublot en composite et de réaliser un traitement de données permettant de visualiser les résultats en 3 dimensions. L’un des verrous technologiques dans cette application est lié à la géométrie de la pièce. Dans un premier temps, une étude a été nécessaire afin de définir la méthodologie de contrôle la plus adaptée au matériau, à la géométrie de la pièce, aux défauts recherchés et enfin au temps de cycle de contrôle. Une fois les configurations de contrôle figées, un cobot a été programmé afin de déplacer les capteurs au-dessus de la pièce, en suivant le profil de la pièce. Une fois cette étape réalisée, un traitement des données spécifique de type reconstruction, permet de visualiser, sous un logiciel d’analyse de tomographie, des cartographies de la pièce en 3 dimensions. Aucun fichier CAO n’est utilisé pour représenter les données enregistrées, celles-ci sont issues directement de la trajectoire robot et des mesures ultrasons.

15:10 MA.1.A.3
CND robotisé : boucle réel & virtuel
Dominique Humblot – Applied Computing Engineering / Co-auteur : 

15:30 MA.1.A.4
EXACT : nouvelle chaîne intercontrôle d’inspection des tubes de GV
Thomas Charret – Framatome Intercontrôle / Co-auteur : 

MA.1.BRadiographie IPalais des Congrès

14:30 MA.1.B.1
Recherche de la perte d’épaisseur sur les tuyauteries installées du parc électronucléaire à l’aide de la radiographie numérique et du Se 75.
Charles Jumeaux- EDF / Co -auteur : 

14:50 MA.1.B.2
Radiographic Sensitivity of Selenium versus Iridium Radioisotopes for Digital Detector Array and Computed Radiography Systems
Jacques ROUSSILHE – Carestream Health France / Co-auteur : Fallet Eric, Brian S. White – Carestream Health France – QSA Global
Radiographic sensitivity was determined for Selenium and Iridium radioisotopes used in combination with computed radiography and digital detector array radiography systems. Steel and aluminum plates with a range of penetrameter thicknesses were utilized to determine the point at which sensitivity could be achieved. Detectability improved with Selenium relative to Iridium across all conditions due to lower noise. Likewise, detectability improved with digital detector array radiography systems relative to computed radiography systems. Data from this investigation, as well as corresponding practical images, will be presented as part of this paper.

15:10 MA.1.B.3
Caractérisation du spectre X d’un accélérateur d’électrons
Maeva Maulin – CEA Cadarache / Co -auteur : 

15:30 MA.1.B.4
An Advanced X-Ray Solution for Detection and Deterrence of Technical Fraud in Cycling For the Union Cycliste Internationale
Apostolos Christodoulou – VJ Technologies / Co -auteur : Mélina Christodoulou – VJ Technologies
The sport of cycling has suffered from cheating in the past. As a result, the sport of cycling has on several occasions been a front-runner for all sports in the fight against cheating. In France, the big scandals related to doping, such as the Delgado cases in 1988 and Festina in 1998. Without speaking about the biggest scandal in the cycling, Lance Armstrong. In cycling, the past decade revealed examples of technological fraud. For example, in the 2009 Tour de France, it was discovered that riders would place ice inside the handlebars to increase the weight of the bike when weighing, which then melted during the race, making the bike lighter. More seriously, for about 10 years, sports professionals and the media have been worried about the presence of hidden electric motors that fraudulently improve the performance of professional bikes. The first suspicions of hidden motors in the bikes were during the Tour of Flanders 2010 and the first hidden motor was found in 2016, during the World Championship. It is in this context that UCI has contacted VJ Technologies to develop an X-ray system to be used during the cycling events to inspect the bikes for hidden motors. The X-ray system is based on a fully shielded cabinet mounted on a trailer. This system uses an X-ray source of 100kV, 1,5mA. The dose rate outside the shielded cabinet allows the system to be deployed in the race and be used without any risk for the spectators and operators. The imaging performance shows the higher density components such as the chain, bottom bracket bearings and gears, and enables permitted electronic devices and instrumentation wiring. Electronics and sensors in the crank can be clearly identified. The absence of items in the tire and rims is also shown.

MA.1.CDémonstration de performancesPalais des Congrès

14:30 MA.1.C.1
Le rôle de la Commission de Qualification dans la démonstration de performance des procédés d’essais non destructifs utilisés pour le contrôle en service des réacteurs à eau sous pression
Bernhard Rotter – EDF
En France, depuis 1999, la réglementation requiert la qualification, par un organisme indépendant, des procédés d’essai non destructif utilisés pour l’inspection en service des équipements sous pression les plus importants pour la sûreté des réacteurs électronucléaires à eau sous pression. L’exploitant Electricité de France (EDF) a décidé de mettre en place un organisme interne à l’entreprise, la Commission de Qualification, qui réunit un collège d’experts internes et externes à EDF. Depuis 2002, la Commission the Qualification est accréditée par le Comité Français d’Accréditation (COFRAC) sous le n° d’organisme 3- 169(*), selon les exigences de la norme ISO 17020 pour l’inspection. Elle émet des attestations de performance pour les procédés d’END qualifiés. L’objectif de la présentation est de décrire succinctement les rôles et les responsabilités de la Commission de Qualification, en montrant plus particulièrement comment les recommandations émises au niveau européen par l’ENIQ (« European Network for Inspection Qualification », réseau Européen pour la qualification des inspections) et à présent maintenues et publiées par l’association NUGENIA, ont été implémentées en France. Le champ, la revue des exigences émises par l’exploitant, les démarches de qualification comprenant des justifications techniques et le recours à des essais sur maquettes, l’utilisation de résultats de modélisation, les exigences relatives à la compétence et la certification du personnel, les interfaces avec les parties prenantes, dont l’exploitant nucléaire et l’Autorité de Sûreté Nucléaire seront discutés, ainsi que d’autres aspects comme le maintien de l’impartialité et l’indépendance de jugement de la Commission. Les évolutions récentes du processus de qualification seront présentées, montrant l’adaptation continue aux évolutions des techniques et des référentiels de contrôle. En conclusion, la commission contribue, depuis presque 20 ans, par son processus rigoureux de revue indépendante, à la connaissance et l’établissement des limites de performance des procédés de contrôle non destructif appliqués en service sur les équipements les plus importants pour la sûreté nucléaire des centrales d’EDF, comme les cuves des réacteurs ou les générateurs de vapeur. Elle renforce par là le volet « contrôle » du dossier de sûreté et contribue au maintien d’un niveau très élevé de sûreté pendant toute la durée d’exploitation des réacteurs nucléaires. (*) La portée de l’accréditation est disponible sous www.cofrac.fr

14:50 MA.1.C.2
Outils numériques et simulation pour la démonstration de performance d’un contrôle soudure par ultrasons en mode TFM
Stéphane Le Berre – CEA List / Co -auteur :

15:10 MA.1.C.3
Contrôle par Ultrasons : dimensions des défauts plans détectable… et de ceux non détectés
Julien Cadith – EDF / Co -auteur :

15:30 MA.1.C.4
Caractérisation des incertitudes expérimentales pour la simulation de courbes de probabilité de détection
Christophe REBOUD – CEA / Co -auteur : Xavier Artusi, Pierre Calmon, Thomas Desrez, Michel Cardoso – CEA List
Les courbes de probabilité de détection sont un outil bien établi dans plusieurs secteurs industriels pour quantifier la capacité d’une procédure d’inspection non destructive à détecter des défauts en fonction d’un paramètre caractéristique, en général représentatif de leur taille. Afin d’être représentative, une étude POD requiert la réalisation d’un nombre important de maquettes et d’essais, ce qui rend cette démarche longue et coûteuse. Afin de compléter un telle étude, la simulation peut être utilisée pour, d’une part, générer un plus grand nombre de signaux et ainsi améliorer la représentativité statistique, et d’autre part élargir le périmètre de configurations étudiées. La procédure MAPOD (pour POD assistée par la modélisation) consiste à tirer aléatoirement des jeux de valeurs correspondant aux incertitudes du contrôle et à simuler un grand nombre de cas pour l’ensemble des valeurs de paramètre caractéristique, on parle alors de propagation d’incertitudes. Afin de pouvoir quantitativement reproduire les courbes POD expérimentales, il est impératif de disposer d’un modèle fidèle à l’expérience et de définir correctement les incertitudes du contrôle simulé. Si la précision du modèle peut être vérifiée par des validations expérimentales, il est en revanche très difficile de caractériser les incertitudes liées à une situation de contrôle donnée. Actuellement, ces incertitudes sont déterminées arbitrairement sur la base de l’expertise et du retour d’expérience. Cette communication présente une stratégie quantitative d’estimation des incertitudes à partir d’un jeu de mesures expérimentales. Une approche de type chaîne de Markov est utilisée pour mettre itérativement à jour les fonctions de densité de probabilité associées aux paramètres incertains de l’étude MAPOD. Le cas d’étude considéré est une inspection ultrasonore manuelle à l’aide d’un capteur monoélément au contact. Les densités correspondant à trois paramètres incertains sont caractérisées à partir d’un jeu de relevés d’indications (amplitudes maximales). Pendant l’acquisition, le capteur est lui-même instrumenté et suivi en temps par un traqueur optique, ce qui permet l’enregistrement expérimental des valeurs des paramètres incertains et une comparaison quantitative des histogrammes mesurés et estimés. La démarche suivie sera présentée et les résultats obtenus en termes de densités de probabilité et de courbes MAPOD seront discutés. Les nombreuses perspectives ouvertes par ce travail seront également évoquées.

MA.1.DMicrostructure UT & Simulation IPalais des Congrès

14:30 MA.1.D.1
Outils de simulation pour le contrôle d’assemblages soudés par des modèles rayon et éléments finis : vers une approche mixte pour une solution optimale et une analyse avancée
Nicolas Leymarie – CEA List / Co -auteur :

14:50 MA.1.D.2
Etude de l’impact du revêtement en acier inoxydable sur les ultrasons par simulation à l’aide d’un modèle à l’échelle du grain et comparaison expérimentale
Sharfine Shahjahan – EDF Direction industrielle / Co -auteur : Lhuillier Pierre-Emile – EDF R&D
Lors des contrôles ultrasonores sur les aciers ferritiques revêtus en acier inoxydable austénitique, un effet d’atténuation lié au revêtement est observé. Cet effet provient notamment de l’anisotropie engendrée par les orientations des dendrites du revêtement et peut in fine perturber le faisceau ultrasonore. L’impact sur les performances d’un procédé END est évalué par essais, puis retenu dans la construction du seuil de détection qui garantit la notation du défaut recherché sur ce type de composant. Dans cette étude, l’objectif est d’évaluer la validité des simulations numériques pour reproduire l’impact du revêtement, à l’aide d’un modèle à l’échelle du grain et du code aux éléments finis ATHENA 2D. Ce type d’approche peut notamment aider à évaluer l’impact induit en présence de surépaisseur de revêtement qui serait rencontrée sur site. Les cellules de diagrammes de Voronoï modélisant les dendrites sont allongées et inclinées afin de reproduire la microstructure du revêtement (sous hypothèses 2D). Les réponses ultrasonores obtenues par simulation avec un capteur ultrasons à 4 MHz sur des trous à fond plat sont comparées à des essais expérimentaux sur une maquette revêtue pour évaluer la validité de ce type de modèle. Par ailleurs, une étude paramétrique sur plusieurs désorientations de dendrites et tailles de grains est présentée afin d’illustrer les tendances liées à ces paramètres.

15:10 MA.1.D.3
Approche numérique pour la simulation de la propagation des ultrasons à travers des matériaux anisotropes et hétérogènes à gros grains
Samir Bakhti– Omexon NDT Engineering & Services / Co -auteur : René  Mathieu, Jimmy Ponton, Julien Fortineau – Omexon NDT Engineering & Services 
La propagation des faisceaux ultrasonores et leurs interactions avec les réflecteurs (voire avec les défauts) peut être non maîtrisée à travers des composants ayant des structures hétérogènes à gros grains. L’impact de ces matériaux sur les caractéristiques des faisceaux ultrasonores (direction de propagation et orientation des fronts d’ondes) est traduit par la disparité acoustique observée sur les mesures de paramètres comme les amplitudes des signaux et les célérités directionnelles. Cet impact rend difficile la garantie des performances du procédé END et donc la contrôlabilité de ce type de composants. L’objectif de cet article est de présenter la démarche adoptée pour la définition de la modélisation numérique des composants en question. Cette approche numérique est exploitée afin de mieux cerner les phénomènes physiques se produisant durant la propagation des ultrasons à travers un matériau hétérogène à gros grains. Elle permet donc l’établissement des performances et des limitations du procédé END par ultrasons. Dans cette étude, les paramètres matériaux caractéristiques de l’anisotropie et de l’hétérogénéité ont été utilisés de manière non exhaustive : constantes d’élasticité, célérités directionnelles homogènes en fonction des directions de propagation, courbes de lenteurs, atténuations… Ces paramètres ont été définis dans le logiciel de modélisation numérique CIVA en exploitant différentes fonctionnalités disponibles comme les métamodèles, les projets de variation ainsi que le modèle Voronoï. Les pièces définies dans cette étude peuvent être mono-volume, multi-volume isotropes ou anisotropes. Les paramètres amplitude et temps de vol obtenus par simulation sont relevés et comparés aux résultats issus des contrôles END des assemblages polycristallins à gros grains fortement anisotropes et hétérogènes. L’étude réalisée par Omexom NDT montre une bonne corrélation du modèle Voronoï avec les résultats expérimentaux. Ce modèle est donc retenu pour la modélisation de plusieurs échantillons du composant à contrôler en optimisant ses paramètres (nombre de grains et dispersion des vitesses).

15:30 MA.1.D.4
Couplage de la simulation numérique du soudage et de la modélisation du contrôle non destructif par ultrasons
Pierre-Emile Lhuillier- EDF R&D, EDF LAB Les RENARdieres / Co -auteur : Andreas Schumm – EDF R&D, Chengdam XUE, Gildas Guillemot , Charles-André Gandin, Michel Bellet- MINES ParisTech
Le contrôle de l’intégrité des soudures du circuit primaire des centrales nucléaires françaises est un enjeu majeur pour EDF au cœur de la stratégie de maintenance des installations électronucléaires. Pour les contrôles non destructifs par ultrasons, le contrôle des soudures austénitiques reste un challenge important. Les soudures en acier inoxydable, constituées d’un empilement d’un grand nombre de passes de soudage successives, présentent une structure polycristalline fortement hétérogène et anisotrope. Cette structure perturbe la propagation des ultrasons : les joints de grains, associés à des changements brusques de l’orientation cristalline, provoquent des déviations ou des divisions du faisceau ultrasonore qui induisent des échos parasites et perturbent la détection et l’identification des défauts. Dans le cadre réglementaire français, EDF doit également démontrer les performances des CND par ultrasons avant leur mise en œuvre sur site. Ces justifications de performances doivent intégrer l’ensemble des paramètres influents du contrôle, notamment la variabilité de la structure métallurgique des composants, induite par les fluctuations du procédé de soudage : variation d’énergie, vitesse de soudage, position de soudage, enchainement de passe, … Or l’évaluation de l’influence de ces paramètres par des moyens expérimentaux est extrêmement complexe et couteuse. Ces programmes nécessitent en effet la réalisation de nombreuses maquettes de soudage, dans des conditions particulièrement contrôlées. Dans cette optique, EDF s’appuie intensivement sur l’utilisation de la simulation numérique pour évaluer l’impact des paramètres de soudage. EDF R&D a développé par le passé un modèle phénoménologique permettant de prédire une cartographie d’orientation cristallographique à l’échelle macroscopique dans les soudures multi-passes. Récemment, EDF R&D s’est associé avec le CEMEF (Centre de Mise en Forme des Matériaux, PSL Research University, MINES ParisTech ) dans le cadre du projet ANR NEMESIS, pour étendre cette méthode. La méthode CAFE (Cellular Automaton Finite Element) permet de modéliser la microstructure d’une soudure à l’échelle des grains, et ainsi accéder aux distributions topologiques des orientations cristallographiques alors accessibles aux calculs de propagation des ultrasons. L’exposé présentera les résultats préliminaires du couplage entre la modélisation par éléments finis de la propagation ultrasonore avec une modélisation de la structure granulaire d’une soudure TIG multi-passes par simulation numérique du soudage. D’une part, la simulation de la propagation ultrasonore est faite au moyen du code éléments finis ATHENA 3D développé par EDF R&D. D’autre part, la microstructure de la soudure utilisée par ATHENA 3D est issue de la méthode CAFE qui permet de simuler la solidification cristalline pendant le soudage. Les résultats préliminaires confirment l’intérêt de cette démarche, qui permet d’envisager une prédiction numérique de la contrôlabilité ultrasonore des soudures complexes avant leur réalisation.

MA.1.EInternational SessionPalais des Congrès

14:30 MA.1.E.1

Krishnan Balasubramanian – Indian Institute of Technology Madras (Indian) / Co-auteur : 

14:50 MA.1.E.2
Piping sYstem, Risk management based on wAll thinning MonItoring and preDiction – PYRAMID A french japanese collaborative project dedicated to risk management in the context of Nuclear Power Plants decommissioning
Guy Philippe – lva – INSA Lyon / Co-auteur : Shaw Anurupa – INSA Lyon, Valentin Serey, Vahan Baronian, Christophe Reboud, Alain Lhémery – CEA List, Takagi Toshiyuki, Uchimoto Tetsuya, Sun Hongjun – IFS – Tohoku University
The International Collaborative Research Project PYRAMID, gathering French and Japanese research teams, aims to develop new tools and techniques to detect and quantify wall thinning in piping systems. The phenomenon of interest here is the Slurry Flow induced Corrosion (SFC), which is a special case of Flow Accelerated Corrosion characterized by a high concentration of debris of various kinds (concrete, corrosion, metallic…). The final goal is to provide a risk management system based on prediction and monitoring of wall thinning due to SFC. Ultrasonic Testing (UT) methods will be designed with the help of simulation and their performance will be assessed in corrosion test facilities. Among the various UT techniques used in the industry, Electro-Magnetic Acoustic Transducers (EMAT) allow contactless generation and sensing of elastic waves in pieces under test. Hence, they can advantageously replace standard piezoelectric transducersinvariousharshenvironments.TheuseofEMATconstitutesaversatilesolutionadaptedtocomplexcases,both for bulk local wall thinning measurements and long-range detection of flaws by guidedwaves. Numerical study of GW scattering is often computationally expensive, especially when the number of scattered modes from non-axisymmetric defect (typical corrosion area, cracks…) becomes too large for standard finite element method. In this work, EMAT sources are taken into account in an efficient hybrid Semi-Analytical Finite Element/FE method implemented at CEA LIST for computing the scattered modes by a complex defect affecting a straight part or an elbow. We will show some examples of simulations comparison with experimental results both for guided waves flaw detection and local thickness measurement with EMAR (resonance method with EMAT sensors). This approach, which combines simulation experiments and characterization, should make it possible to optimize the inspection process in corroded steel pipes. After the design of the techniques, simulation will help evaluating their performance in terms of accuracy and sensitivity to perturbed conditions. This information will feed a study of the engineering risk associated to the wall thinning monitoring due to SFC. This approach, which combines simulation experiments and characterization, should make it possible to optimize the inspection process in corroded steel pipes.

15:10 MA.1.E.3
Digital Twin approach for critical engine components using PCRT
Thomas Koehler– Vibrant GmbH / Co-auteur :

15:30 MA.1.E.4
Self-supervised Machine Learning for Defect Detection in CT-Scans
S. Schüller – Volume Graphics / Co-auteur : P. Fuchs, T. Kröger – Volume Graphics
Automatically detecting pores in computed tomography (CT) scans of cast aluminum parts is a difficult task. This is especially the case when the data quality suffers from severe image artifacts, e.g. noise, beam hardening, and ring artifacts. These arise due to the constraints of the imaging process and the short scan times that are common in industry—particularly in inline scenarios. To solve this task we use a modern machine learning approach in combination with a sophisticated training method: We only use the precise ground truth generated from a realistically simulated CT data set. To illustrate the prediction performance gain with our approach, we show a qualitative evaluation on real data sets and quantitatively compare them with classical approaches. Additionally, we illustrate the differences in the results between our synthetic training data and hand-labeled training data. Introduction: The detection of pores, cavities, and other defects in CT-scans is known to be a challenging and time-consuming problem. Recently, the first machine learning algorithms based on deep learning were reported to surpass human-level perception in common image classification and semantic segmentation tasks. These modern machine learning algorithms manage to detect and correctly classify their targets even in cluttered scenes. This accuracy is achieved by statistically evaluating huge data sets containing a broad variety of samples. However, this means they might ‘learn’ errors which are in the training labels. As experts tend to be indecisive about what a defect is and what is not, we only rely on our simulated data for training. Methods: We use aRTist simulation software to generate a broad variety of CT-scan scenarios. In these scenarios the acquisition itself is modulated for different parameters (e.g. voltage, sampling, detector characteristic) and additionally the parts are altered (e.g. material, dimension, density). The scanned objects consist of the primary object surfaces and additionally defect surfaces. All surfaces which are used in the simulations are represented by polygon meshes. These are used as ground truth as well. To evaluate the quality of our trained models, we quantitatively measure the probability of detection (POD) and intersection over union (IoU). Conclusion: Our training approach enables neural networks to achieve a high prediction performance on real world data. The self-supervised training using our automated simulation pipeline makes an adaption to new scan scenarios very easy. Furthermore, this approach opens up the possibility to predict the characteristics of single defects.

TABLE RONDE CERTIFICATIONHall Exposition - Salle Méditerranée Veyre
PRESENTATIONS & DEMONSTRATIONS COMMERCIALES14h30 - 15h00 : ROHMANNHall Exposition - Espace Conférences
15:50
PAUSE CAFEHall Exposition
16:10
MA2AEND Robotisés IIPalais des Congrès

16:10 MA.2.A.1
Accurate & Flexible contactless solutions for non-destructive testing using robotized/cobot system
Mickael BOINET – Saint-Gobain Research Provence –France / Co-auteur : David Marlot, Pascal Casalta – Mistras Group SAS, Vincent Gleize – Saint-Gobain Research Provence
The requirement to increase inspection speeds for non-destructive testing (NDT) is common to many manufacturers. The traditional NDT process is time-consuming and furthermore, complex shapes present a limitation due to the human error factor and the multiple conditions to check while running the inspection process. The prevalence of complex curved surfaces in the industry provides significant motivation for the use of robotized system for deployment of NDT inspections as dimensional inspection, flaw detection, mechanical properties, etc. Several robotic inspection prototype systems and a number of commercial products have been developed worldwide during the last few years to automate the NDT process [1-4]. A fundamental issue with our manufacturing products compared to other field lies in the process variability. Often parts that are designed as identical have deviations from CAD, and also suffer from inherent but different part to part spring-back out of the mold. This represents a significant challenge for precision NDT measurement deployment which must be flexible to accommodate these manufacturing issues. The key challenges of automated NDT inspection include generation and in- process modification of the robot tool-path, high speed NDT data collection through a variety of acquisition techniques and integration of surface metrology measurements. The main objective of our project was to have a robotized/cobot system carrying one/or several non-destructive probe(s) (as ultrasound, laser, camera, etc.) for remote examination, that allowed the probe(s) to be orientated and translated with respect to its axial direction. For example, through the generation of the robot path from a CAD file and the synchronization between the movement of the robot and the UT device; a C-scan image on the UT tablet screen showed the inspection results point by point in real time of a complex shape product. More results will be presented at the conference. This system offered the following advantages: #1- Safety during the quality control of our products; #2- Be able to inspect complex shapes; #3- More repetitive and reliable inspections; #4- Increase the yield of a control; #5- To be sure to have a good alignment

16:30 MA.2.A.2
Inspection de Flexibles en service
Antoine Chevaleyre – TechnipFMC 
Les conduites flexibles sont vitales pour les systèmes de production pétrolière sous-marins. En raison de leur complexité et de l’environnement dans lequel elles sont situées, il est difficile d’y avoir accès et d’installer des systèmes de surveillance et d’inspection. Jusqu’à présent, aucune technologie d’inspection satisfaisante n’était disponible pour les risers flexibles. Le nouveau système d’inspection des conduites risers flexibles en service (IRIS) de TechnipFMC a été développé et testé. Il permet l’inspection des couches sous-jacentes des conduites flexibles au travers des gaines externes afin d’en vérifier l’intégrité, tout en maintenant la production. Un flexible est composé d’une gaine thermoplastique, de fibres (type aramides) et de plusieurs couches métalliques. La zone d’intérêt pour IRIS est la première couche métallique en dessous de la gaine (vérification de la corrosion, casse, crack & fissuration). IRIS est le premier robot d’inspection du genre à permettre le déploiement et l’exploitation simultanés de plusieurs technologies non destructives, notamment : – Ultrasons (UT), permet l’identification de défauts dans la première couche d’armure par le biais d’un capteur ultrasons ; – Electromagnétique (ET), permet l’identification d’un défaut à l’intérieur de la première couche d’armures (et potentiellement la seconde couche) par une méthode de type ACFM. L’équipement est non intrusif et dispose d’une fonction crawler (avance pas à pas) lui permettant de se déplacer le long du flexible de façon indépendante, depuis la surface jusqu’à 250m de profondeur d’eau. Un système de nettoyage des dépôts marins (coquillages, algues,…) a été développé et intégré à l’outil et est opérationnel tout en faisant l’inspection.

16:50 MA.2.A.3
BugWright2: Projet H2020 sur l’inspection des infrastructures métalliques
Cédric PRADALIER – CNRS UMI 2958 GT-CNRS / Co-auteur : Stephanie Aravecchia – CNRS UMI 2958 GT-CNRS, Jean-Marie Brussieux – RoboPlanet
Le dernier appel H2020 ICT cherchait à financer des projets centrés sur la robotique pour l’inspection et la maintenance des infrastructures. Un des projets sélectionnés, BugWright2, a pour objectif de développer l’utilisation de la robotique autonome pour l’inspection et le nettoyage des grandes structures métalliques telles que les réservoirs de stockage et l’extérieur des coques des grands navires marchands. Coordonné par l’UMI2958 GT-CNRS (Prof. C. Pradalier), le projet implique 21 partenaires européens, dont 4 partenaires français. Le CETIM et RoboPlanet y représentent en particulier l’expertise “Contrôle Non-Destructif”. D’un point de vue technologique, BugWright2, combinera une flotte de robots à roues magnétiques évoluant sur la coque (ou le réservoir) pour réaliser des mesures d’épaisseur et évaluer la faisabilité de réaliser une tomographie acoustique sur le terrain. Des drones de type quadcopters permettront de faire une inspection visuelle rapide de la structure et d’en obtenir une représentation géométrique. Pour les navires, des sous-marins filoguidés (ROV) seront utilisés pour une inspection visuelle rapide de la partie immergée de la coque. L’ensemble du système sera ensuite intégré dans une interface utilisateur avancée pour fournir des outils d’assistance à la décision. Au-delà des partenaires académiques, BugWright2 implique l’ensemble de la chaîne de valeur de l’industrie navale: petites entreprises fournissant les robots, ports et chantiers navals, agence de certification, entreprise de service maritime, armateurs. Tous ces acteurs auront pour rôle de démontrer la faisabilité de ces technologies sur le terrain ainsi que d’en étudier la viabilité économique. Pour compléter le projet, un partenaire expert en droit maritime, un partenaire expert en valorisation et un partenaire expert dans les aspects psychologiques de la digitalisation industrielle apporteront leurs contributions essentielles au déploiement des technologies du projet au-delà de son périmètre immédiat. Dans le contexte de la COFREND, cette contribution présentera le projet BugWright2, ses objectifs et ses ressources, ses acteurs et ses plateformes technologiques, ainsi qu’un résumé des outils technologiques sur lesquels se construira le projet.

17:10 MA.2.A.4
Contrôle TTU Robotisé
Aigueperse Antoine – Applied Computing and Engineering / Co-auteur : Thomas Gramberger – Applied Computing and Engineering
Dans beaucoup d’applications industrielles l’inspection des pièces en composite est réalisée par la méthode Through Transmission Ultrasonic (TTU) par jet d’eau. Généralement, ces méthodes sont déplacées avec des systèmes de mise en position simple (robot cartésien) ou complexe (cellule robotisée). Pour les petites pièces, des outillages spéciaux, pouvant être onéreux, sont conçus permettant de disposer les 2 traducteurs de chaque côté de la pièce. Cette méthode n’est pas aisément transposable aux pièces de grandes dimensions ou à l’inspection en petite série. L’autre solution consiste à utiliser 2 robots disposés de part et autre de la pièce à inspecter. Les 2 robots doivent être parfaitement synchronisés en position, ce qui complexifie énormément la programmation des robots. Cet article présente plusieurs cellules d’inspection TTU robotisé composées d’un robot ou de 2 robots fonctionnant en mode Maitre/Esclave. Les architectures matérielles sont analysées et comparées. En second partie, une méthode de programmation pour cellule Master/Slave est présentée à partir de l’application e-hub NDI. Ce logiciel de programmation hors ligne de robot industriel basée sur la CAO intègre des fonctions spécifiques à ce type de cellule tel que la modélisation des outils jet d’eau ou bien le couplage des robots en fonction de l’épaisseur de la pièce à contrôler. Il assiste l’opérateur de contrôle dans la création des programmes robots sans besoin d’expertise en robotique. Enfin une troisième partie expose de manière prospective les évolutions logicielles possibles dans ce domaine pour rendre le process de contrôle compatible avec l’industrie 4.0.

MA2BFabrication Additive IPalais des Congrès

16:10 MA.2.B.1
Comparaison de mesures dimensionnelles à partir d’images acquises par tomographie synchrotron avec VGSTUDIO MAX et ImageJ
Anne-Françoise Obaton – LNE/ Co-auteur : Yves Gaillard – CTIF, Athur de Soete, Catherine Yardin – LNE, Nicolas Coutant – Volume Graphics GmbH
Le groupe de travail « Tomographie » de la COFREND a initié une comparaison inter-laboratoires portant sur trois pièces de référence dont une pièce issue de la fabrication additive (FA) désignée sous la dénomination « star phantom ». Cette pièce en cobalt-chrome conçue et optimisée pour des tomographes avec des énergies de 450 keV a été fabriquée au sein du groupe de normalisation ISO/TC261-ASTM/F42, dédié à la fabrication additive (FA), plus spécifiquement dans le groupe joint JG59 sur le contrôle non-destructif pour la FA. Manufacturée par un procédé de la catégorie fusion laser sur lit de poudre, elle contient des discontinuités conçues dans le modèle numérique représentatives des défauts typiques de cette catégorie de procédé, à savoir des manques de fusion entre couches et entre cordons, représentés respectivement par des cylindres verticaux débouchant et des cylindres horizontaux débouchant, de la poudre piégée ou non-fusionnée représentée par des sphères et des cylindres enfouis. Les diamètres des cylindres et des sphères varient 200 µm à 800 µm. La « star phantom » a été inspectée avec le rayonnement synchrotron de l’ESRF de Grenoble. Les images tomographiques ont ensuite été analysées par plusieurs laboratoires selon un protocole défini, avec deux logiciels VGSTUDIO MAX et ImageJ. Les résultats de mesures dimensionnelles des différentes discontinuités artificielles ont été comparés et analysés afin de déterminer un éventuel effet logiciel et/ou laboratoire. Ces éléments seront utilisés pour quantifier l’incertitude de mesure associée aux résultats. Cette étude sera présentée et discutée ici

16:30 MA.2.B.2
Inspection de pièces en fabrication additive pour le marché Oil & Gas
Alexandre Noel – Vallourec Research Center France / Co-auteur : Umberto Caruso – Vallourec Research Center France
En tant que fabricant de solutions tubulaires pour le marché Oil & Gas, Vallourec s’intéresse aux opportunités offertes par la fabrication additive. Ce mode de production pourrait compléter les process de fabrication classiquement utilisés par le groupe. Les produits visés étant de dimensions importantes, les développements concernent majoritairement la technologie WAAM. Dans le développement de solutions, l’inspection des pièces est considérée comme un maillon clé. C’est dans ce cadre que le centre de recherche de Vallourec a recherché des solutions aux challenges posés par l’inspection de pièces issues de fabrication additive. En effet, les pièces fabriquées sont de formes complexes, peuvent présenter des hétérogénéités de composition ou des états de surface gênants pour l’inspection. D’autre part, les inspections recherchées se doivent d’être compatibles avec une utilisation industrielle. Le papier présentera donc la démarche d’étude de solutions potentielles, l’évaluation de leurs performances et leur conformité avec les contraintes liées aux process, produits et implémentation industrielle. Les méthodes concernées sont la magnétoscopie pour l’inspection de surface et les ultrasons multiéléments pour le contrôle volumique. La présentation comportera également une ouverture sur l’utilisation des données d’inspection (dont l’imagerie ultrasonore par TFM) pour la simulation numérique de l’impact des indications détectées sur l’utilisation du produit.

16:50 MA.2.B.3
Inspection in situ de pièces en fabrication additives LMD à l’aide d’un système ultrasons laser embarqué sur un bras robotique
Jérome Laurent – CEA List / Co-auteur :

MA2CMulti-éléments IPalais des Congrès

16:10 MA.2.C.1
Detection of loss of sealing of underwater flanges with metallic gaskets. A new technology using Phased Array UT inspection
Jean-Michel Aubert – TOTAL / Co-auteur : Nicolas Nourrit – Institut de Soudure
During an inspection by divers, on a TOTAL-operated deep offshore field, a flange connecting a water injection riser was discovered with a small leak. A root cause analysis has been conducted and the most probable cause has been evaluated as a lack of energizing of the steel gasket during initial bolts tensioning, due to a mistaken shape of the gasket. Despite the flange pass the hydrostatic test, the leak occurred after a few years and associated pressure cycles. Many other flanges were potentially impacted by this issue. TOTAL and IS (The French Welding Institute) developed in emergency a NDT procedure using UT-PA in order to verify the correct energizing of the metallic gasket. Further the inspection performed with divers and supervised by IS, some flanges were discovered defective and could be repaired in a planned intervention before leaking. This article details the methodology used and its potentiality for directly verifying the correct sealing of flanges using metallic gaskets instead of indirect checks like bolts tensioning verification.

16:30 MA.2.C.2
Les ultrasons multiéléments au service du contrôle des organes de roulement en maintenance ferroviaire
Bastien Richard – SNCF – Agence d’essai ferroviaire / Co-auteur : David Beaubier, Stéphane Cato – SNCF – Agence d’essai ferroviaire
Que ce soit pour les contrôles d’organes ferroviaires en production dans les technicentres de maintenance de la SNCF, pour les expertises ou les analyses de défaillance en laboratoire, les contrôles ultrasons réalisés par la technique multiélément modernisent considérablement les applications, apportant un gain de temps significatif, un contrôle plus efficient et une plus grande ergonomie pour l’opérateur. Dans le cadre de la révision des organes de roulement en Technicentre, plusieurs applications de contrôle ultrasons ont évolué vers cette technique ou sont en cours de mise en production : examen des pistes de roulement, santé interne des roues, recherche de fissuration de fatigue dans les axes,… Dans chacun des cas, les travaux de déploiement des contrôles ultrasons multiéléments consistent à adapter les paramétrages et les modes opératoires aux spécificités propres au domaine ferroviaire : géométries complexes des zones à contrôler ou des zones d’application des sondes, la présence d’éléments d’assemblage, états de propreté après plusieurs années de service, des distances de sondage qui peuvent être importantes,… Le domaine ferroviaire bénéficie aujourd’hui des avancées des techniques multiéléments ultrasons pour les examens volumiques et il s’oriente également vers des développements d’examens surfaciques en multiéléments par courants de Foucault.

16:50 MA.2.C.3
Du design à la réalisation de capteurs ultrasons multiéléments
Valentin Perret – Ekoscan / Co-auteur :

17:10 MA.2.C.4
Aircraft Engine Fan Blade Inspection by means of UT Phased Array and Eddy Current Array
Patrick Cabanis – Olympys- EMEA / Co-auteur : Ghislain Morais – Olympus – OSSA
Two different in-service incidents in less than one year involving fatigue cracks in engine fan blades have lead the federal authorities (FAA) to demand higher level of detection performance to be achieved during regular maintenance of civil aircraft engines. Olympus was recently mandated to develop new NDT inspection methods for high accuracy detection of reduced size fatigue cracks in titanium blades. Two complementary NDT methods have been selected to be suitable for in-service inspection: Eddy Current Array and Phased Array Ultrasound. These methods are due to be implemented at regular intervals and/or number of cycles. While Phased Array inspection is being done more often, on the wing, the Eddy Current Array shall be performed in the maintenance workshop following blade preparation. This paper describes the method and the tools specifically developed for this application. Data sets will be presented that confirm the well know advantages of multi-element techniques over the single element ones. In addition, the benefits of ultrasound combined with eddy current over penetrant testing will be explained. Imaging of the results and real-time coupling check reduces the human factor influence, volume and surface coverage with the use of multi-group technology improves the POD, electronic focalization increases the sensitivity while data storage and availability, speed of inspection and repeatability make the described method particularly interesting. The paper finally shows that the use of dedicated Phased Array and EC Array probes and setups can bring clear advantages and improve the inspection performance and the safety of civil aircraft engines.

MA2DUltrasons Non-linéairesPalais des Congrès

16:10 MA.2.D.1
Suivi de la relaxation non linéaire du béton par émission acoustique
Bentahar Mourad – Laboratoire d’acoustique de l’université du Mans / Co-auteur : Yu Xiaoyang, Montrésor Silvio, Mechri Charfeddine – Laboratoire d’acoustique de l’université du Mans
Ce travail présente une méthode de contrôle par émission acoustique (EA) mettant en jeu la dynamique lente dans des échantillons de béton microfissurés. Afin d’obtenir des états d’endommagement calibrés, l’Emission acoustique a d’abord été utilisée pour caractériser les micro-endommagements en temps réel lorsque des échantillons de béton sont soumis à des tests de flexion trois points. Ensuite, une classification non supervisée des signaux d’émission acoustique basée sur l’analyse en composantes principales et les k-moyennes a été appliquée pour classer les salves d’émission acoustique en liaison avec les mécanismes d’endommagement. Par ailleurs, le suivi de la relaxation non linéaire des échantillons de béton par émission acoustique a révélé l’existence d’une période de silence avant que le béton ne commence à émettre les salves d’émission acoustique. Une similitude est apparue entre les propriétés des salves détectées lors de la relaxation non linéaire et celles des essais quasi-statiques. Enfin, ce travail montre également que la dynamique des mécanismes d’EA identifiés pendant la relaxation non linéaire est dépendante du mécanisme considéré.

16:30 MA.2.D.2
Contrôle par ultrasons non-linéaires de joints métalliques collés et validation par comparaison avec des tests destructifs
Guillemette Ribay – CEA List / Co-auteur :

16:50 MA.2.D.3
Imagerie ultrasonore non-linéaire pour la détection et la caractérisation de fissures fermées
Ewen Carcreff – TPAC / Co-auteur : Marwane Dherbécourt, Anissa Méziane, Mathieu Rénier – I2M, Andreas Schumm
La caractérisation de fissures de fatigue est une problématique récurrente dans de nombreux domaines des essais non destructifs. Les techniques ultrasonores conventionnelles permettent de détecter et dimensionner les fissures présentant une rupture d’impédance acoustique (typiquement de l’air ou de l’eau à l’intérieur de la fissure). Lorsque les fissures sont fermées ou soumises à des contraintes qui les ferment, ces techniques classiques ne permettent pas de détecter les parties fermées des fissures et aboutissent à un sous-dimensionnement du défaut. La détection et le dimensionnement de ce type de défauts est donc un enjeu industriel important dans de nombreuses applications. Récemment, des techniques d’imagerie non-linéaire utilisant des sondes multiéléments ont montré de très bons résultats. Ces techniques utilisent des séquences ayant différentes puissances acoustiques transmises dans le matériau en jouant sur le nombre d’éléments émetteurs. Le premier avantage technologique de cette technique est qu’elle fonctionne avec des plateformes d’imagerie classiques mais nécessite une ouverture aux paramètres de mesure et aux données brutes. L’image non-linéaire est ensuite obtenue par soustraction entre les images linéaires et montre une représentation du résidu non-linéaire autour de la fréquence fondamentale de la sonde. Le deuxième avantage est le fait d’utiliser des sondes classiques, sans avoir besoin de mesurer des harmoniques supérieurs ou inférieurs. Des expérimentations sur des échantillons réalistes montrent une meilleure sensibilité de la méthode non-linéaire sur des fissures fermées et améliorent nettement le contraste des images. Dans ce travail, une étude des paramètres est également menée afin de mieux comprendre et augmenter les performances de la méthode. 

17:10 MA.2.D.4
Analyse modale non linéaire appliquée au suivi des structures en Génie Civil
Vincent Garnier – Université Aix Marseille / Co-auteur :

MA2EInternational SessionPalais des Congrès

16:10 MA.2.E.1

Channa Nageswaran – TWI (UK) / Co-auteur :

16:30 MA.2.E.2
Phased Array Ultrasonic Testing of Bars with CIVA-Driven System Design
Wolfram A. Karl Deutsch / Co-auteur : M. Eng. Timur Sayfullaev, Dipl.-Ing. Jörn Bolten
Driven by extensive CIVA computations and supported by several man-years of experimental work, two new concepts for the phased array bar inspection were developed. (Normally) 128 parallel PAUT test channels and four or six phased array probes are used to inspect bars within a diameter range between 15 mm and 130 mm. Two testing machines were installed in the UT systems laboratory of KARL DEUTSCH in Wuppertal Germany, where a fully functional roller conveyor allows for bar and tube transportation with test speeds of up to 2 m/s and diameters between 15 mm and 100 mm. The first test concept uses an immersion tank with four, five or six probes, depending on the application and the shape of the bar (round, quadratic, oval). A testing machine (type ECHOGRAPH-HRPS-PAUT) for oval aluminum bars with four PAUT probes and 100 % coverage of the bar cross section was successfully put into operation at the customer’s workshop in early 2019. The second test concept uses squirter coupling (water nozzles) and five PAUT probes in the standard configuration. The combined sector scans of all probes again produce 100 % coverage of the bar cross section. This testing machine (type ECHOGRAPH-STPS-PAUT) requires only two sets of probes to cover the diameter range between 15 mm and 130 mm. Fast change-over (less than 5 minutes including probe change), convenient maintenance (easy access to all mechanical parts), long probe lifetime (protected in water nozzles), few required spare parts (few probes) and the ability to inspect bars with straightness deviations up to 2 mm/m are important features of the newly developed testing machine. The skids which guide the squirter nozzles and probes along the bar surface are carefully chosen in accordance with the application (hard-metal, brass, plastics, sometimes rollers). Several PAUT testing machines of both types were successfully put into operation at the customers’ workshops in Europe and China. Steel and aluminum bars (mostly raw material for the automotive industry) were inspected.

16:50 MA.2.E.3
Practical evaluation of corrosion damage detection capabilities on pipelines using guided wave testing with axial propagation
Lukasz Sarniak – Warsaw University of Technology / Co-auteur : Jaroslaw Mizera, Andrzej Zagorski – Warsaw University of Technology
The Guided Waves Testing method allows screening the entire pipe wall, over tens of meters, from a single inspection position, as well as detection and location of discontinuities in the form of wall loss and corrosion effects on pipelines. It uses guided ultrasonic waves propagating in the axial direction of the pipe, excited by transducer rings consisting of connected piezoelectric modules. The received signal, in form of amplitude-time scan (A-Scan), provides information on general variations in the total cross-sectional area of pipe. This article discusses the detection capabilities of guided wave testing with axial propagation, based on practical tests carried out using Olympus Ultrawave LRT system on both above-ground and underground pipelines. The tested pipelines varied in terms of service life, diameter, thickness, temperature, type of coatings and insulation. The article discusses the possibilities and limitations of the method verified in practical application, as well as the obtained measurement ranges and signal-to-noise ratio.

17:10 MA.2.E.4
Ultrasonic response of a corner-cube retroreflector alone and behind screen(s) for telemetry applications
Marie-Aude PLOIX – Aix Marseille University / Co-auteur : François Baqué – Centre de Cadarache, Gilles Corneloup – Aix Marseille University
Ultrasonic telemetry involves detecting and then locating an object remotely. This requires good orientation conditions between the object and the transducer in order to have a measurable reflection echo. This can be degraded if the position of the object to be monitored has changed, for example. One solution is to use a target attached to the object that is designed to reflect energy even in case of misalignment. Here we study the corner-cube retroreflector (CCR, or rectangular trihedral target). It has the advantage of sending energy back in the same direction as the incidence direction (over a certain angular range). In the case of a steel target immersed in water, the performance of the CCR is compared to a selection of other targets (plate, groove, beads, tube and angle) and the clear advantage of the CCR is shown, especially in oblique incidence. We also show its good performance when it is hidden behind one and then two plates. Finally, as the work is carried out in the context of Generation IV reactors (with liquid sodium), the response of this target for the steel/liquid sodium couple is studied. Given the security difficulties in experimentally validating these simulations (carried out under CIVA), we have chosen to study the copper/water couple in order to get closer to it. This validation also allows to show the strong influence of the materials involved on the response of the CCR as a function of the angle of incidence.

TABLE RONDE CERTIFICATIONHall Exposition - Salle Méditerranée Veyre
PRESENTATIONS COMMERCIALES16h10 - 16h40 : TESTIAHall Exposition - Espace Conférences
17:30
4ème Edition des DOCTORIALES de la COFRENDSession Pitchs "Ma thèse en 180 secondes"Auditorium Palais des Congrès
18:40
FIN DU PROGRAMMEFermeture de l'Exposition
8:00
OUVERTUREACCES AUX EXPOSANTSHall Exposition
8:30
ME1AComposites et Céramiques IPalais des Congrès

8:30 ME.1.A.1
NDT assistance for impacts management of « black aircrafts »
Ithurralde Guillaume – Testia / Co-auteur : Chamfroy Cédric – Airbus
Carbon fibre reinforced polymers have been massively used in latest civil aircrafts such as ‘787’ by Boeing & ‘A350’ by Airbus, including for fuselage panels. Mechanical properties of these materials bring a lot of benefits except regarding impacts which can cause delamination and/or disbonding. Consecutive potential risks are managed by Airbus thanks to a range of solutions which make possible damage assessment by B1 mechanics. The ‘Linesizing’ is able to size automatically discontinuities. The ‘Linemap’ helps the operator to locate them in the reference of the digital twin of the aircraft. All the results are reported to its digital health book ‘e-tech 3D repair’, which is cloud hosted.

8:50 ME.1.A.2
Contrôle d’assemblages de matériaux (collés, soudés, multicouches) par imagerie 3D THz.
Thierry Antonini – Terakalis
Les ondes TeraHertz (THz) sont des ondes électromagnétiques situées entre les micro-ondes et les infrarouges couvrant les fréquences de 0.1 – 10 THz; l’utilisation de ces ondes pour des applications de Contrôle Non Destructif (CND) des matériaux s’est développée ces dernières années, confirmant son potentiel de technologie CND sans contact, non nocive, pénétrante dans les matériaux à faible conductivité électrique (polymères, élastomères, céramiques et composites associés) tout en démontrant une haute sensibilité de détection vis à vis des défauts internes ou propriétés internes des matériaux. Les procédés d’assemblage multi-matériaux (collage, soudage, brasage) sont omniprésents dans l’élaboration de pièces industrielles mais leur emploi reste limité en raison de la difficulté à contrôler ces assemblages notamment dans le cas de pièces assurant des fonctions critiques. Ce contrôle que l’on souhaite sur 100% des pièces requiert une technologie à la fois pénétrante à l’intérieur des matériaux, non destructive et dotée d’une sensibilité de détection suffisante. L’imagerie par ondes TeraHertz, basée sur l’association d’une source d’émission et d’un capteur de mesure, permet de cartographier, dans le volume, l’assemblage entre deux ou plusieurs matériaux. Un cordon de collage, de soudure plastique ou de brasage peut être représenté sous la forme d’une image de contraste d’amplitude. Les différents types de défaut (adhésif, cohésif) sont détectés par le pouvoir d’atténuation qu’ils génèrent en interaction avec l’onde TeraHertz. Les 3 dimensions du cordon peuvent aussi être quantifiées Nous présenterons des résultats issus de cas applicatifs industriels avec des combinaisons diverses d’assemblage utilisant des matériaux primaires : polymères, composites, mousses, céramiques, métaux. Ces résultats seront comparés à ceux obtenus par d’autres techniques existantes de CND volumique comme les ultrasons ou les rayons X. Nous conclurons enfin par les avantages et les limitations de cette nouvelle technologie en termes de performances mais aussi en termes d’aptitudes aux différents environnements de contrôle : en laboratoire, en production ou sur site d’exploitation.  

9:10 ME.1.A.3
Les nano senseurs résistifs quantiques (sQRS) pour la détection de l’endommagement au cœur des matériaux composites
Jean-Claude Lenain – Sense In / Co -auteur : Jean-François Feller – Sense In
Les nano-senseurs résistifs quantiques (sQRS) présentent l’intérêt de pouvoir être intégrés à la structure de manière non- intrusive, de ne pas être exposés directement à un environnement hostile et de permettre de suivre la santé des composites au cœur de leur structure. Les sQRS sont constitués d’une architecture conductrice à base de nanotubes de carbone, stabilisée par une matrice époxy qui les rend homogènes avec le composite. Ces capteurs permettent de mesurer les déformations dans les domaines élastique et plastique. La preuve de concept du potentiel des sQRS pour détecter les endommagements des structures composites a été faite à la fois à l’échelle du laboratoire, sur des tests mécaniques modèles, statiques et dynamiques et sur différentes structures. Après une description des capteurs, des résultats de suivi d’essais seront présentés ainsi que des applications dans les domaines de l’énergie (pale d’éolienne) et du nautisme (foils). Ces travaux démontrent le potentiel de ces capteurs pour un monitoring des structures en matériaux composites (SHM).

ME1BRadiographie IIPalais des Congrès

8:30 ME.1.B.1
Radiologie numérique pour l’évaluation des profondeurs d’affaissements au sein de composants soudés pour turbomoteurs.
Emmanuel Siryabe – Safran Helicopter Engines / Co -auteur : Etienne Juliac, André Barthe – Safran Helicopter Engines
Le contrôle non destructif par radiologie numérique à rayons X (RX) est de plus en plus utilisé dans les industries aérospatiales et les applications médicales en raison de ses nombreux avantages, parmi lesquels, la non utilisation des produits consommables et chimiques et la réduction du temps de contrôle. Dans cette étude, la radiologie numérique est utilisée pour évaluer la profondeur d’affaissements ou des cavités, dans des composants soudés pour turbomoteurs, en mesurant la différence de niveaux de gris entre la soudure et l’affaissement. Deux lots d’échantillons représentatifs sont premièrement testés : le premier est constitué d’alliage base nickel et le second d’alliage base cobalt. La comparaison entre les mesures RX et celles obtenues par profilomètre laser et découpes micrographiques, montre un accord satisfaisant. Des pièces réelles sont ensuite soumises au contrôle RX et analysées. Les résultats obtenus démontrent la capacité de la radiologie numérique à rayons X à évaluer les profondeurs d’affaissements dans des assemblages soudés.

8:50 ME.1.B.2
Présentation du logiciel de Radiographie/Tomographie X Modherato
Nicolas Estre – CEA List / Co -auteur : 

9:10 ME.1.B.3
A new photon counting detector for high energy NDT applications
Peterzol Angela – Framatome Intercontrole / Co -auteur : Brun Pascal – Framatome Intercontrole, Eriksson Charlotte, Weber Niclas, Ullberg Christer – Direct Conversion – Xcounter
We present here a new dual energy, photon-counting detector (PCD) prototype designed for high energy range (E > 200 keV) applications. Two modifications have been brought about to the older Direct Conversion Thor model (which is a direct converting X-ray detector based on CdTe-CMOS sensor hybrids): 1) The first one concerns the thickness of the CdTe active layer, which has been adjusted in order to allow a detection efficiency increase of about a factor 1.4; 2) The second modification entailed the detector ASIC re-spin in order to enlarge the range for the energy threshold selection. Up to now, the latter was limited to 130 keV; with the new PCD, the maximum threshold has been augmented by a factor 10. Improvement 2) allows reducing scatter content of acquired images when dealing with gamma sources such as Iridium 192, and Cobalt 60; and also pulsed sources like linear accelerators or betatrons. As a consequence, flaws contrast results significantly improved. Outcomes from new PCD performance evaluation tests will be presented. Comparison with the older detector model will be detailed for the Iridium 192, and Cobalt 60 sources. Image quality will be assessed in terms of EN ISO 19232 IQI (wire and hole), Signal to Noise Ratio and basic spatial resolution (via duplex IQI) according to the EN ISO 17636_2.

ME1CPatrimoinePalais des Congrès

8:30 ME.1.C.1
Expertise des tableaux par les techniques non destructives
Elisabeth Ravaud – Centre d’Études et de Recherche des Musées de France/ Co-auteur :

8:50 ME.1.C.2
Application END pour le maintien en service d’un matériel ferroviaire centenaire
Florence Bey, Jean-Pierre Gielen – SNCF Voyageurs/ Co-auteur : Yann Cheynet– SNCF Voyageurs
Le Train Jaune est un train à voie métrique qui relie Villefranche-de-Conflent à la Tour de Carol dans les Pyrénées depuis 1910. Son matériel roulant chargé d’histoire est très apprécié des touristes. Cette ligne ferroviaire est source d’enjeux politiques et un atout touristique important pour la région Occitanie. En 2012, l’Ingénierie du Matériel SNCF a été sollicitée pour définir les conditions de prolongation d’exploitation du matériel roulant jusqu’en 2014 puis 2020. Les opérations de révision ont alors mis en évidence de très nombreux défauts sur les roues à rayons des essieux de certaines voitures historiques, dus au procédé d’élaboration du matériau utilisé au début du 20ème siècle. Un protocole adapté et inédit de suivi en service par END a été mis en place par l’Ingénierie du Matériel SNCF afin de permettre à la Région OCCITANIE de continuer à exploiter ces véhicules en sécurité durant les périodes estivales.

9:10 ME.1.C.3
Nouveaux contrôles non destructifs et nouvelles connaissances sur le patrimoine métallique
Jacques Rebiere, Françoise Mielcarek – LC2R Draguignan / Co -auteur : Sébastien Brzuchacz, Fabrice Echevarria – CETIM, José Peral, Serge Valcke – Perazio, Jean-Luc Pettier, Laurent Sauvage, Daniel ECK, Fanny Jallu – CEA Cadarache, Kosta Gkaragis- Centre dracénois d’imagerie – Espace Euros 
L’application des examens non destructifs à des objets issus de productions normalisées peut également être réalisée ou appliquée à des objets métalliques très endommagés à la suite d’une immersion ou d’une conservation prolongée dans le sol. En fonction des sources et des résolutions qui leurs sont liées, nous présenterons les apports et limites des techniques conçues à des fins industrielles ou médicales appliquées à un patrimoine mobilier métallique dont la conception et l’utilisation ne correspondent pas aux normes habituelles des contrôles non destructifs. Ces examens non invasifs, en ouvrant la voie à des reconstitutions virtuelles de certains objets massifs ou composites, permet une meilleure stratégie de conservation de ce patrimoine fragile. Il s’agit de l’une des avancées majeures de la décennie écoulée en matière de conservation, d’étude et de valorisation du patrimoine.

ME1DInternational Session- IIWPalais des Congrès

8:30 ME.1.D.1

Mark Kreuzbruck – University of Stuttgart (Germany)/ Co-auteur :

8:50 ME.1.D.2

Channa Nageswaran – TWI (UK)/ Co-auteur :

9:10 ME.1.D.3

PROGRESS on FMC / TFM Technique Standardisation
Daniel Chauveau – Institut de Soudure / Co -auteur : Wassink Casper – Eddy Fi
Most NDT is performed according to standards, to check the integrity or safety of an industrial component especially when it is welded. In some regulated domains, e.g. pressure equipment, it is almost impossible to apply new NDT techniques without appropriate standards. That is why, it is so important to develop standards for the new NDT technique, in order to facilitate their adoption by end-users. In this paper the status of development of standards for Full Matrix Capture / Total Focusing Method (FMC/TFM) in different standardisation bodies will then be presented, emphasising the development of new ISO standards (ISO/DIS 23864 for weld testing and ISO/DIS 23865 as a general technique description). Examples of implementation and verification of FMC/TFM in a procedure for weld testing according to the new ISO standards will be presented. With these examples, the main issues discussed in development of the above standards will be explored.

9:30
PAUSE CAFEHall Exposition
9:50
4ème Edition des DOCTORIALES de la COFRENDSession Posters DoctorantsHall Exposition
10h00
Open DaysJournée Portes Ouvertes aux étudiants de la Région Découvrir les métiers et les formations en END : 1ère PartieAuditorium Palais des Congrès

10:15 A LA DÉCOUVERTE DES END
Présentation : Les END, c’est quoi et à quoi ça sert ?

10:45 LES FILIÈRES DE FORMATIONS INITIALES ET CONTINUES

Panorama des formations initiales en END/CND, du BEP au Master 2, la formation en alternance et la formation continue : les formations nécessaires pour l’obtention de la certification

11:15 LES MÉTIERS (point de vue des donneurs d’ordre)

Permettre de mieux comprendre les attentes des employeurs, les compétences requises, les formations, les aptitudes et qualités exigées. En quoi la certification est importante, exemple dans l’entreprise, du processus de recrutement.

11:45 TÉMOIGNAGES (point de vue de jeunes professionnels)

De jeunes professionnels du niveau BEP à ingénieur, témoignent sur leur parcours de formation (scolaire, professionnel, reconversion), comment sont-ils arrivés aux Métiers END. Ils partageront leur expérience professionnelle, leur périmètre de responsabilité, les compétences, qualités et aptitudes requises, pour ces métiers.

14:00 DÉMONSTRATIONS END

10:30
PRESENTATIONS & DEMONSTRATIONS COMMERCIALES10h30 - 11h00 : DEKRA Hall Exposition
11:00
ME2AComposites et Céramiques IIPalais des Congrès

11:00 ME.2.A.1
Non-destructive assessment of ceramic homogeneity and their bonding by sintered glass
Joseph Moysan – Aix Marseille University / Co-auteur : Jean-François Chaix, Aurelien Maurel-Pantel, Maher Shaira – Aix Marseille University, Dominique Goeuriot, Patrick Ganster – Laboratoire Georges Friedel, Nathalie Texier-Mandoki – Andra
It is clearly admitted that the material manufacturing process influences the microstructure of the material. Non-destructive evaluation (NDE) methods revealing the material microstructure are more and more used to contribute to the development of new materials. This study is part of the project NOUMEHA aiming at developing alternative materials to the metal materials that make up HA (High Activity) nuclear waste storage containers. The use of ceramics as an alternative material has been studied since 2007 and the low-temperature sealing of alumino-sillicatated ceramic parts since 2014 via the SCELLMO and NOUMEHA projects. Among the key issues that need to be studied is the controllability of the assembly of ceramic containers. The results of SCELLMO demonstrated the feasibility of sealing small ceramic parts by microwave heating of a suitable composition of sealing glass as early as 650-700°CC. A study of NDE methods able to ensure the controllability of the sealed seal concluded that ultrasonic methods are the best candidate for this objective. A quantitative analysis of the propagation of ultrasonic waves in the ceramics was conducted by analyzing representative solid cylinders. A first part of the study presents a synthesis on measurements of velocity, attenuation, signal-to-noise ratio, which shows the ability of ultrasound to finely characterize ceramics. A second part was devoted to the analysis of bonded assemblies in order to qualify the quality of the seal by detecting the presence or not of defects at the interface. To complete and strengthen these analyses, comparisons was made using microtomography on assemblies. The 2D slices extracted from the 3D tomographic volume confirm the presence of defects detected by ultrasound but also the change in the distribution of porosities in the sealing glass. The study shows that measuring average parameters (speed and attenuation) give very good indicators of ceramic homogeneity (density, porosity). UT methods will easily be developed to attest the quality of the ceramic container. The propagation of the wave in this material is excellent: very low wave attenuation and little structural noise that may hinder the detection of defects.

11:20 ME.2.A.2
Contribution des essais non destructifs par ultrasons à l’évaluation de l’effet des défauts d’ondulation hors-plan sur la tenue mécanique des matériaux composites thermoplastiques
Camille Trottier – Onera/ Co -auteur :

11:40 ME.2.A.3
Caractérisation de l’endommagement des composites à matrice POLYMÈRE par une approche multitechnique non destructive
Walid Harizi – Université de technologie de Compiègne / Co -auteur : Salim Chaki – imt Lille Douai, Zoheir Aboura – Université de technologie de Compiègne
Cette étude novatrice consiste à mettre en œuvre dans un même protocole expérimental, trois techniques de caractérisation non destructive en simultané : l’émission acoustique, la thermographie infrarouge et les ultrasons pour la caractérisation de l’endommagement des matériaux Composites à fibres continues et à Matrice Polymère (CMP) à plis croisés [0/90]. Chaque technique a permis de montrer sa potentialité à révéler l’endommagement dépendant de ses spécificités intrinsèques. L’émission acoustique a été utilisée sous sa forme classique et couplée avec une classification de données obtenue par les k- means et la carte de Kohonen. La thermographie infrarouge a été étudiée selon ses deux formes passive et active, les méthodes ultrasonores ont été exploitées en termes d’amplitude et de vitesse des ondes longitudinales et des ondes de Lamb respectivement. Il a été montré que l’approche multitechnique adoptée dans ce travail est très intéressante pour obtenir un diagnostic complet sur l’état de santé du matériau au repos et sous différents niveaux de chargement mécanique en traction. Il s’est avéré aussi que l’aspect « complémentarité » entre les trois techniques était plus envisageable que celui de la «redondance». La fusion des données a été utilisée pour avoir une prise de décision fiable, complète et plus crédible sur les différents mécanismes d’endommagement susceptibles d’apparaître dans un matériau CMP. Ceci n’a été possible que pour les deux techniques d’imagerie, le C-scan ultrasonore et la thermographie infrarouge. En conclusion, les résultats montrent que ces trois techniques sont potentiellement capables de qualifier l’état d’endommagement du matériau, mais qu’elles ne le quantifient pas de la même manière.

12:00 ME.2.A.4
Imagerie THz appliqués au contrôle de matériaux composites en laboratoire ou sur les lignes de production
Thierry Antonini – Terakalis
Les ondes TeraHertz (THz) sont des ondes électromagnétiques situées entre les micro-ondes et les infrarouges couvrant les fréquences de 0.1 – 10 THz; l’utilisation de ces ondes pour des applications de Contrôle Non Destructif (CND) des matériaux s’est développée ces dernières années, confirmant son potentiel de technologie CND sans contact, non nocive, pénétrante dans les matériaux à faible conductivité électrique (polymères, élastomères, céramiques et composites associés) tout en démontrant une haute sensibilité de détection vis à vis des défauts internes ou propriétés internes des matériaux. Les matériaux composites se sont développés durant ces dernières années pour l’élaboration de pièces industrielles mais leur emploi reste limité en raison du prix de revient de ces matériaux et de la difficulté à les contrôler notamment dans le cas de pièces assurant des fonctions critiques. Ce contrôle que l’on souhaite sur 100% des pièces requiert une technologie à la fois pénétrante, non destructive et dotée d’une sensibilité de détection suffisante à l’intérieur d’un matériau réputé hétérogène. L’imagerie par ondes TeraHertz, basée sur l’association d’une source d’émission et d’un capteur de mesure, permet de cartographier, dans le volume, les matériaux composites de matrice polymère ou céramique renforcés par des fibres non conductrices (de verre, de kevlar, végétale, de bore…). Le matériau peut être représenté sous la forme d’une image de contraste. Les différents types de défaut (porosités, mauvaise imprégnation, délamination, variation de densité de fibres, taux d’alignement et orientation de fibres…) sont détectés par le pouvoir d’atténuation qu’ils génèrent en interaction avec l’onde TeraHertz. Les défauts peuvent être localisés dans les 3 dimensions. Nous présenterons des résultats issus de cas applicatifs industriels avec des combinaisons composites diverses en abordant le cas d’application de contrôle en ligne. Ces résultats seront comparés à ceux obtenus par d’autres techniques existantes de CND volumique comme les ultrasons ou les rayons X. Nous conclurons enfin par les avantages et les limitations de cette nouvelle technologie en termes de performances mais aussi en termes d’aptitudes aux différents environnements de contrôle : en laboratoire, en production ou sur site d’exploitation. 

ME2BMultiéléments IIPalais des Congrès

11:00 ME.2.B.1
Procédé d’examen, en ultrasons multiéléments, pour la recherche des usures des manchettes thermiques des couvercles de cuves du parc EDF
Jérome Gosselin – EDF / Co-auteur :

11:20 ME.2.B.2
Contrôle en maintenance militaire Ultrasons Multiéléments des structures composites RAFALE en opération, tout lieu tout temps
Sylvain Quillet – Armée de l’Air/EETCND/ Co -auteur : Anthony Obellianne – Armée de l’Air/EETCND
La technique de contrôle CND en Ultrasons multiéléments portable a été développée par l’équipe d’études techniques en contrôles non destructifs (EETCND) de l’armée de l’air pour les structures composites de grande surface et plus particulièrement pour le RAFALE en maintenance de niveau de soutien opérationnel. Dans un souci de réactivité et de gain de temps au NSO (niveau de soutien opérationnel), ce contrôle a démontré toute son efficacité sur les avions de combat modernes et surtout s’est révélé un contrôle parfaitement adapté sur théâtres d’opérations en milieu sommaire. Cet article décrit le retour d’expérience (retex) de cette application Ultrasons multiéléments sur des cas de contrôle de surfaces composites RAFALE (Voilures, Fuselage et Dérive) pratiqués actuellement, avec une présentation d’un projet futur d’automatisation partielle du contrôle en cours de développement dans le cadre de recherche innovante par l’EETCND de l’armée de l’air. Sont présentés certains éléments des procédures, les avantages et les limitations de la technique, l’innovation et l’amélioration du contrôle en cours de développement.

11:40 ME.2.B.3
Contrôle de tuyauteries, substitution à la gammagraphie par les Ultrasons multi-éléments (PAUT) lors des arrêts de sites pétrochimiques – Un premier bilan sécurité, technique et économique.
Azidine Kherbeche – Total / Co -auteur : Jean-Michel Aubert, Pierre Lameloise – Total
Initialement pour des raisons de sécurité, le Groupe TOTAL s’est engagé dans une démarche de substitution à la gammagraphie lors des chantiers de tuyauteries sur ses sites pétrochimiques. Le but initial était de limiter autant que faire se peut le nombre de de sources scellées sur nos sites, le nombre d’opérateurs de gammagraphes travaillant de nuit, parfois sur des échafaudages et sans supervision HSE forte, et de baisser la dosimétrie reçue sur nos sites. Initiée il y a quelques année, cette démarche avait connu un échec sur un arrêt de raffinerie par manque de préparation, et avait été quasi abandonnée. Analysant la cause de cet échec, nous avons repris à zéro cette démarche, soignant la préparation, vérifiant soigneusement la compétence des opérateurs PAUT et des soudeurs, multipliant les communications auprès des intervenants internes et externes. Les premières opérations se sont soldées par des succès clairs, grâce à cette préparation intensive. Cet article détaille les clés de ce succès, dresse un premier bilan technique, économique et sécurité sur cette substitution et tente de montrer le chemin à suivre afin que cette substitution soit enfin massivement déployée.

12:00 ME.2.B.4
Inspection ultrasons multiéléments de tubes de forme complexe pour l’industrie pétrolière
Lazzari Olivier – Vallourec research Centre France
Vallourec, fabricant de tubes sans soudure en acier, met actuellement sur le marché de nouveaux produits appelés « tubes de forme complexe », ou simplement « tubes de forme ». Ces produits tubulaires ont des diamètres interne et/ou externe variables, les zones de transition étant créées par une presse ou par forgeage. Les tubes de forme complexe requièrent des inspections ultrasons spécifiques, qui tiennent compte de leur géométrie, afin de s’assurer qu’ils ne contiennent aucune fissure de surface et aucune dédoublure. En effet : 1) La présence de toute pente requiert de corriger localement l’angle d’émission du faisceau ultrasonore pour conserver un angle d’incidence constant sur le défaut, unique moyen de conserver un rapport signal sur bruit satisfaisant. 2) La variation d’épaisseur impacte le temps de vol des indications, ce qui implique de déplacer la porte de détection en conséquence ; 3) La variation d’épaisseur impacte également le niveau d’amplification à appliquer au signal afin de garder une sensibilité de contrôle constante, par exemple pour détecter uniquement les défauts de surface ayant une profondeur d’au moins 5% de l’épaisseur locale. Au cours des années passées, Vallourec a développé des méthodes de contrôles manuel et semi-automatique capables de réaliser l’inspection des tubes de forme. Le principe de ces contrôles, qui repose sur des solutions mécanique et électronique, est présenté dans cet article.

 

ME2CCaractérisation matériaux IPalais des Congrès

11:00 ME.2.C.1
Adaptation of the SonReb method to the measurement of the compressive strength of a two-layer concrete structure
Mohamad Bader Eedin- University Gustave Eiffel/ Co-auteur : Odile Abraham, Damien Pageot – University Gustave Eiffel
Estimating the in-situ compressive strength is an imperative issue to evaluate the Performance of in-situ reinforced concrete (RC) structures during their service lives. Most codes and technical recommendations indicate that in-situ concrete strength should be estimated by means of cores, possibly supplemented by Non-Destructive Tests (NDTs). In this study, a series of ultrasonic refraction measurements on a two layers slab (mortar over concrete) are carried out in order to assess the velocity of the compression waves of each layer, in view of combining the results with the rebound method in order to estimate the compressive strength of the mortar layer. The accuracy of the compression wave propagation velocities estimation and the induced errors on the compressive strength are investigated.

11:20 ME.2.C.2
Contrôle des compositions chimiques et des éléments légers par la technique LIBS
Damien Devismes – Cetim / Co -auteur :

11:40 ME.2.C.3
Validation de la caractérisation expérimentale de milieux anisotropes viscoélastiques par simulation de champ ultrasonore en transmission
Clausse Bastien – Extende/ Co -auteur : Michel Darmon, Nicolas Leymarie, Sylvain Chatillon – CEA List, Benoit Mascaro, Philippe Guy – Laboratoire Vibrations Acoustique, INSA Lyon, Souad Bannouf – Extende
L’évaluation non destructive (END) par ultrasons est une technique courante permettant de garantir l’intégrité structurelle des composants liés à la sécurité. L’inspection des différentes soudures austénitiques rencontrées sur les composants épais du circuit primaire des réacteurs nucléaires est très difficile. Les soudures austénitiques sont des matériaux hautement anisotropes et hétérogènes en raison de leur structure dendritique produite par le processus de refroidissement lors du soudage. La propagation du faisceau ultrasonore à travers un tel composant peut être fortement déviée, divisée et atténuée, en fonction de l’orientation locale du grain. La connaissance précise des propriétés spécifiques d’un tel matériau est l’un des éléments clés pour obtenir des résultats fiables avec les codes de simulation et les outils de visualisation. Dans ce contexte, la caractérisation de l’anisotropie et de l’atténuation dans de tels milieux par ultrasons est d’un grand intérêt. Une méthode de caractérisation fondée sur des mesures a déjà été développée pour obtenir de manière non destructive le tenseur orthotrope du matériau et son orientation dans l’échantillon. Le dispositif expérimental utilisé permet d’effectuer des mesures en transmission de vitesse ultrasonore à travers un échantillon immergé dans l’eau pour diverses incidences 3D. Un algorithme d’optimisation utilisant à la fois ces mesures et un modèle de propagation d’onde plane est ensuite utilisé pour évaluer les constantes élastiques complexes du matériau. Afin de valider la procédure de caractérisation complète, c.à.d. à la fois le système de mesure et la technique d’inversion, la stratégie adoptée consiste à acquérir des données expérimentales sur différents matériaux, à exécuter la routine d’inversion pour évaluer le tenseur complexe orthotrope du matériau et son orientation, puis à comparer les données expérimentales aux simulations effectuées avec les paramètres ainsi inversés. Les simulations sont effectuées à l’aide d’une part d’un modèle de propagation d’ondes planes et d’autre part, de l’outil de simulation de propagation de champ ultrasonore du logiciel CIVA, qui permet de modéliser le faisceau réaliste émis par un capteur de dimensions finies. Cette validation expérimentale a été réalisée par étapes sur des matériaux de complexité croissante : 1/ sur un matériau isotrope non atténuant (aluminium), 2/ sur un matériau isotrope atténuant (Plexiglas), 3/ sur un acier anisotrope atténuant présentant différentes désorientations du réseau cristallin dans le repère de l’échantillon. Pour tous les matériaux testés, les simulations effectuées avec les paramètres inversés reproduisent avec un très bon accord, dans leur plage de validité bien connue, les signaux expérimentaux concluant à une validation très satisfaisante de la procédure de caractérisation.

12:00 ME.2.C.4
Contrôle de la qualité de traitement thermique et thermochimique sur les organes de transmission par méthodes ultrasonores et électromagnétiques
Elhadji Barra-Ndiaye – Cetim / Co-auteur : 

ME2DInternational SessionPalais des Congrès

11:00 ME.2.D.1

Mike Lowe – Imperial College London (UK)/ Co-auteur : 

11:20 ME.2.D.2
Automated crack detection and inspection of laser welded joints by induction thermography
Dr. Christian Srajbr – Edevis GmbH
Induction Thermography is a state-of-the-art, non-destructive imaging inspection method. The underlying principle of the method is a visualization of the surface temperature of the inspected area by infrared camera and a simultaneous, transient disturbance of the sample’s thermal equilibrium by specific inductive heating. Flaws in inspected samples are detected by recording and preprocessing thermal images. Differences in these thermal images are a result from the interaction of a heat flow through the component (heat flow thermography) and any subsurface flaws. Direct interaction of the heating source and cracks (defect selective crack thermography) is another measurement principle employed. Induction Thermography is applicable to detect flaws in joint connections and cracks in metallic components. In principle, the method fulfills the demands of series production, able to process large quantities, and also support fully automated processes. Therefore, Induction Thermography is promisingly suited in automated manufacturing processes, which are currently not monitored or monitored by non-automatable quality assurance methods. In order to transfer Induction Thermography systems from a laboratory environment to automated inspection processes different challenges have to be overcome. Firstly, the induction heating must be applied effectively and consistently across the whole inspection area of the part. The equipment also must be tough enough to withstand challenging environment conditions. Furthermore, robust image processing algorithms have to be developed and deployed to reduce slippage and minimize pseudo rejects during automated quality evaluation. The paper illustrates the functional principles of the thermal method, provides an overview about potential applications together with corresponding inspection results and presents solutions to industrial implementation demands by detailing specific implementations of automatic testing systems. Automated inspection examples are presented for surface crack detection method on forged and hardened steel components in productive systems with cycle times in seconds. For inspection of joints in metal components another method of Induction Thermography is laid out, namely the heat flow method. That method will be detailed by way of semi- and fully-automated quality evaluation systems inspecting laser welded joints of steel components.

11:40 ME.2.D.3
Investigation of virtual monochromatic imaging for metal artifact reduction in photon-counting detector computed tomography
Hsiang-Ning Wu – Institute of Nuclear Energy Research / Co-auteur : Chia-Hao Chang – Institute of Nuclear Energy Research
Investigation of virtual monochromatic imaging for metal artifact reduction in photon-counting detector computed tomography. The metal artifact is a well-known problem in the computed tomography (CT) field, and beam hardening phenomena are one of the major causes of image metal artifact. It appears streaks and dark bands in the reconstructed CT images, which seriously degrade the image quality when the object contains high-density materials. The images with artifacts would severely affect the diagnostic results in medical or product inspection in the industrial field. The virtual monochromatic image (VMI) is a useful method to reduce beam hardening effect with the dual-energy CT. However, the image quality of the virtual monochromatic image is limited due to the spectral overlap of the conventional dual-energy CT equipped with traditional energy integrating detector (EID), e.g.: rapid switching, dual-source, and dual-layer detector. However, the benefits of the photon counting detector (PCD) are noise-free signal, high spatial resolution, and the potential of multi-energy imaging without spectral overlap, which could further improve the image quality of VMI. In this paper, we developed the PCD-CT system equipped with Direct Conversion XC-Thor photon-counting detector for evaluating metal artifact reduction with VMI technique. For the general CT with polychromatic X-ray, the experiment results reveal that the reconstructed image of the phantom with metallic material shows obviously metal artifacts. However, for the PCD-CT, the metal artifacts are practically eliminated in VMI. Compared to polychromatic CT results, the image background noise and contrast-to-noise ratio are also improved in VMI.

11:20 ME.2.D.4
MAPOD for guided wave Structural Health Monitoring and applications
Olivier Mesnil – CEA List / Co-auteur : 

12:20
DEJEUNERHall Exposition
14:00
Open DaysJournée Portes Ouvertes aux étudiants de la Région Découvrir les métiers et les formations en END : 2ème PartiePalais des Congrès
PLENIERE SCIENTIFIQUEAuditorium Palais des Congrès
14:50
ME3AMonitoring CorrosionPalais des Congrès

14:50 ME.3.A.1
Comparaison de différents moyens de screening pour détecter la corrosion localisée sur tuyauteries
Christophe Gibert- EDF / Co-auteur :

15:10 ME.3.A.2
Projet Sccodra – Monitoring de la corrosion des ouvrages métalliques pour le stockage des déchets radioactifs par Ondes guidées et émission acoustique
Fan Zhang- Cetim / Co-auteur : Abdelkrim Saidoun, Henri Walaszek, Ahn Quang Vu – Cetim, Thomas Monnier, Salah-Eddine Hebaz – INSA/LVA, Chloe Comas, Marion Fregonese – INSA / MATEIS
Dans le cadre du projet Cigéo (Centre industriel de stockage géologique), le projet Sccodra (Suivi et Contrôle de la Corrosion des composants métalliques pour le stockage des Déchets Radioactifs) vise à développer des outils innovants de contrôle et de suivi dans le temps de la corrosion des aciers qui sont utilisés comme enveloppe métallique de certains colis Moyenne Activité à Vie Longue (MA-VL) ainsi que le chemisage des alvéoles de stockage des colis HA (Haute Activité) garantissant la récupérabilité des colis durant la phase d’exploitation (100 ans). C’est un projet de recherche industrielle qui s’articule autour de deux volets : – Le développement d’une technique CND sans contact des conteneurs métalliques des déchets radioactifs MA-VL à leur réception sur le centre de stockage afin d’en garantir l’intégrité de manière aisée, rapide, fiable et précise. ; – Le développement d’une méthodologie de suivi dans le temps de la corrosion sur des tubes de chemisage en acier placés dans les micro-tunnels dans lesquels seront stockés les déchets HA. Ce développement s’appuie sur des technologies innovantes issues des domaines CND, de l’électrochimie et des techniques électriques. La spécificité du projet réside dans la capacité de suivre l’évolution des phénomènes de corrosion de manière directe ou indirecte sur des structures de grandes dimensions dans un environnement complexe et sur des temps longs. Dans cet article, nous allons nous focaliser sur ce 2e volet du projet pour présenter l’avancement des travaux relatifs aux ondes guidées et à l’émission acoustique pour détecter et caractériser la corrosion sur le chemisage métallique. Labélisé par le Pôle de Compétitivité Viaméca, SCCoDRa est un projet de recherche industrielle, piloté par le CETIM, avec comme partenaires les Laboratoires MATEIS et LVA de l’INSA de Lyon, VLM Robotics, Origalys Electrochem et l’Institut de la Corrosion.

15:30 ME.3.A.3
Tomographie passive par ondes élastiques guidées de tuyauteries pour applications nucléaires
Tom Druet- CEA List/ Co-auteur : Tinh Hoang, Bastien Chapuis – CEA List, Pierre-Emile Lhuillier, Etienne Martin – EDF
La maintenance joue un rôle majeur dans l’exploitation d’une installation afin de garantir une sûreté maximale tout en limitant les coûts. Une nouvelle stratégie de maintenance, la maintenance prédictive, est rendue possible par l’intégration de capteurs dans la structure afin de détecter au plus tôt les éventuels endommagements. Cette approche se nomme contrôle santé intégré ou SHM, pour Structural Health Monitoring, en anglais. Les ondes élastiques guidées émises par un capteur puis mesurées à l’aide d’un deuxième capteur sont souvent utilisées comme moyen physique de détecter le potentiel défaut en SHM. Ces dernières années, la tomographie par ondes élastiques guidées apparaît comme une technique performante permettant de détecter, localiser et caractériser des pertes d’épaisseur dans une tuyauterie induites par de la corrosion ou de l’érosion. Cependant, la mise en œuvre de tels systèmes SHM est limitée dans de nombreuses situations par l’intrusivité du grand nombre de capteurs nécessaires aux algorithmes de tomographie. Une façon prometteuse de réduire la complexité du système est d’utiliser seulement des capteurs passifs d’ondes élastiques. Ces capteurs sont utilisés uniquement en réception, sans émettre d’ondes, afin de réaliser la tomographie de la structure. Ils exploitent la corrélation du bruit élastique ambiant, naturellement présent dans la structure en fonctionnement, pour récupérer la réponse entre deux capteurs, comme si l’un avait été utilisé comme émetteur. Cette approche permet d’utiliser des transducteurs moins intrusifs que les capteurs piézoélectriques classiques, par exemple des réseaux de Bragg sur fibre optique, et ainsi faciliter le déploiement d’un tel système. La tomographie passive basée sur ce concept avait déjà été développée au CEA LIST dans le contexte des structures planes pour des applications aéronautiques. Plus récemment, nous avons adapté cette technique à l’inspection des tuyauteries pour les applications nucléaires dans le cadre d’un projet commun entre le CEA LIST et EDF. Ici, la technique exploite le bruit ambiant généré par le fluide circulant dans la conduite. Dans cette communication, nous démontrons le potentiel de la tomographie passive pour la détection de corrosion. Nous décrivons la technique et présentons les résultats expérimentaux obtenus sur des exemples représentatifs.

15:50 ME.3.A.4
Ultrasound computed tomography for fluid flow monitoring, and for oil storage tank bottom inspection
William Cailly – Cetim/ Co-auteur :

ME3BMicrostructure UT & Simulation IIPalais des Congrès

14:50 ME.3.B.1
Étude de la corrélation entre microstructure et ultrasons dans les métaux : application au contrôle non destructif de l’alliage de TA6V
Claude Chambon, Déborah Faucon – Eramet Division Alliages Hautes Performances / Co-auteur : Arnaud Vezian, Pierre-Emmanuel Richy – Eramet Division Alliages Hautes Performances, Didier Laux, Eric Rosenkrantz, Jean-Yves Ferrandis – Institut d’Electronique et des Systèmes, UMR 5214 CNRS UM
L’état microstructural d’un alliage métallique est conditionné par le traitement thermomécanique subi au cours de son procédé de fabrication. Dans le cas de pièces en alliage Ti-6Al-4V, la mise en forme est généralement réalisée dans le domaine αLPHA/βETA et certaines applications requièrent un traitement thermique dans le domaine βETA. Lors de ce dernier traitement, des hétérogénéités de microstructures peuvent apparaître sur des pièces forgées. Pour contrôler ces zones d’hétérogénéités, deux techniques d’inspection ultrasonore (US) complémentaires ont été étudiées afin de mettre au point une méthode de détection non-destructive. La première est la spectroscopie ultrasonore. Elle consiste à étudier l’évolution de l’atténuation (et de la vitesse) des ondes US dans le TA6V en fonction de la fréquence. La seconde est l’analyse du bruit de structure. Au cours de la propagation dans l’échantillon, le signal US est rétrodiffusé aléatoirement par les grains. Le bruit dépend donc de la profondeur sondée et son analyse peut permettre de déterminer, entre autres, la taille des grains. Une étude approfondie visant à optimiser l’approche par spectroscopie US a été réalisée sur une gamme d’échantillons observés selon différents axes de la billette : l’axe longitudinal (L), Travers Court (TC) et Travers Long (TL). Les résultats expérimentaux obtenus en C-scan ont permis de mettre en évidence la sensibilité de l’atténuation et de la vitesse des US à la microstructure dans le sens L et TC. Plus particulièrement, les cartographies en atténuation et vitesse permettent de visualiser après forgeage et traitement thermique βETA, la croix du forgeron (reflet des champs de déformations obtenus par forgeage). Ainsi, l’atténuation en fonction de la fréquence se distingue d’un échantillon à un autre. Quant au bruit rétrodiffusé, il apparaît sensible à la microstructure du TA6V- βETA dans le sens L.

15:10 ME.3.B.2
Avancées sur l’influence de la microstructure des matériaux métalliques sur la contrôlabilité ultrasonore
Marie-Aude Ploix – Aix-Marseille Université / Co-auteur : Cécile Gueudré, Ivan Lillamand, Gilles Corneloup – Aix-Marseille Université, Laurent Barrallier, Fabrice Guittonneau – Arts et Métiers, Patrick Olier – Centre de Saclay, François Baqué – Centre de Cadarache
La contrôlabilité des matériaux, qui dépend de leur microstructure, et donc de leur procédé de fabrication et d’élaboration, a émergé de l’expérience du LCND/LMA sur divers travaux depuis de nombreuses années, ainsi que des discussions du GTT (groupe de travail CEA-EDF-AREVA-LCND) sur les règles de conception pour le CND (RC-CND), en élargissant l’idée du RC-CND à des règles d’élaboration des matériaux pour le CND. L’objectif final est de connaître les influences des paramètres de fabrication des matériaux sur le potentiel des méthodes de contrôle non destructif, afin de concevoir des composants plus faciles à contrôler. Dans un premier temps, on s’est intéressé au contrôle par ultrasons. On rappelle que les effets de la microstructure sur la propagation ultrasonore dépendent du rapport entre la longueur d’onde et la taille des hétérogénéités du matériau. Dans la littérature, il est classiquement admis que la taille des grains, la texture cristallographique et la texture morphologique (et donc l’anisotropie et l’hétérogénéité), sont des paramètres ayant des effets d’ordre 1. Pour les autres paramètres, à savoir les inclusions, précipités, macles, et dislocations, la littérature est beaucoup plus pauvre, voire inexistante.  L’objectif de nos travaux étant d’étudier tous les paramètres influents, et leur influence individuelle sur la propagation ultrasonore (surtout pour les paramètres d’ordre 2, moins connus), on présente les résultats sur deux matériaux « étalons », du cuivre écroui (pour isoler les dislocations), et un alliage de magnésium (pour isoler les précipités). Le cas d’application est l’AIM1, dont des pièces ont été fournies par le SRMA du CEA Saclay.

15:30 ME.3.B.3
Modélisation de fissures de fatigue sous CIVA et CIVA-ATHENA 2D
Souad Bannouf- Extende/ Co-auteur : Sébastien Lonne – Extende, Blandine Dobigny– EDF DI
Dans le cadre d’un dossier de qualification d’un procédé d’examen par ultrasons de tuyauteries en acier austénitique de centrales nucléaires, EDF souhaite s’appuyer sur une étude de simulation d’END par ultrasons pour la détection de défauts de fissures de Corrosion Sous Contraintes « CSC ». EDF a ainsi sollicité EXTENDE pour réaliser une étude de simulation dont l’objectif est d’étudier la réponse ultrasonore de différents défauts de type CSC afin d’en déduire d’éventuelles simplifications au niveau de la modélisation de ces défauts. Plusieurs descriptions de défauts ont été étudiées dans une pièce de géométrie complexe pouvant favoriser dans certaines configurations (angle des traducteurs, position du défaut dans la pièce, etc…) l’apparition d’ondes rampantes. Les simulations ont été effectuées avec le logiciel CIVA et le module complémentaire CIVA- ATHENA 2D. Ce dernier allie à la fois les méthodes semi-analytiques conventionnelles de CIVA et le code Eléments Finis ATHENA (développé par EDF). Les résultats de simulation confirment qu’une description de fissure simplifiée est suffisante pour la modélisation des fissures CSC. Des essais expérimentaux viennent compléter l’étude et montrent un bon accord avec la simulation, en particulier avec CIVA-ATHENA 2D dans des configurations engendrant des phénomènes physiques complexes comme les ondes rampantes.

15:50 ME.3.B.4
Modélisation de la signature ultrasonore de défauts par simulation hybride : évolutions du couplage avec la méthode des éléments spectraux dans CIVA
Edouard Demaldent – CEA List/ Co-auteur : Alexandre Imperiale, Nicolas Leymarie, Thibaud Fortuna – CEA List
La méthode transitoire des éléments spectraux (SEM) peut être comprise comme une méthode éléments finis d’ordre élevé définie sur des maillages d’hexaèdres. Particulièrement précise et rapide avec un faible encombrement mémoire, elle rend possible la réalisation de simulations 3D sur PC standard. Toutefois, une préparation spécifique du maillage et son hybridation avec une solution semi-analytique restent des atouts majeurs dans une quête d’automatisation et de performance. Une stratégie hybride naturelle consiste à coupler un champ calculé dans la pièce saine par lancé de rayons à un sous-domaine éléments finis incluant la perturbation, typiquement une fissure idéalisée, puis à synthétiser le signal par un argument de réciprocité. Étudié dès le début des années 2000, un tel schéma a récemment été introduit en 3D dans la plateforme de simulation CIVA, en s’appuyant sur la SEM et une décomposition de domaine dédiée. En raison des limites pratiques du modèle rayons, un soin particulier est apporté lorsque le défaut interagit avec le fond de pièce. La démarche naturelle qui consiste à élargir le domaine SEM pour mieux prendre en compte ces phénomènes sera notamment discutée. Dans un milieu hétérogène, il peut même s’avérer nécessaire d’élargir le domaine numérique à toute l’épaisseur de l’objet inspecté et, par conséquent, de garantir les performances du SEM par le biais d’une discrétisation personnalisée. C’est par exemple ce qui a été proposé pour simuler le contrôle ultrasonore d’un composite stratifié, depuis étendu à la simulation de configurations SHM. Basée sur les mêmes outils de calcul SEM, une nouvelle discrétisation est aujourd’hui à l’étude dans le cadre du projet Européen H2020 ADVISE pour simuler le contrôle des soudures austénitiques à l’échelle macroscopique. Dans cet exposé, nous présenterons les différentes utilisations de la SEM développée au CEA LIST et discuterons de leur complémentarité avec la solution semi-analytique par tracé de rayons. 

ME3CFabrication Additive IIPalais des Congrès

14:50 ME.3.C.1
Non-destructive assessment of 3D Residual Strain fields in metal additive manufactured components
Sandra Cabeza-Sanchez – Institut Laue Langevin/ Co-auteur

15:10 ME.3.C.2
La microtomographie à rayons X synchrotron, un outil de contrôle non-destructif et de caractérisation 3D puissant et adapté au domaine de la fabrication additive
Olivier Guiraud – CEA List/ Co-auteur :

15:30 ME.3.C.3
Analyse de données multi sources pour le contrôle en fabrication additive
Vincent Bergeaud – CEA List/ Co-auteur :

15:50 ME.3.C.4
Contrôle par tomographie haute énergie de pièces de fabrication additive métallique
David Tisseur – CEA Cadarache / Co-auteur : Nicolas Estre, Emmanuel Payan, Daniel Eck, Maeva Maulin, Jean Marc Verger – CEA Cadarache
L’essor de la fabrication additive, et métallique en particulier, permet d’usiner des pièces de plus en plus complexes avec des dimensions toujours plus importantes. La tomographie par rayons X reste la méthode de référence pour le contrôle santé matière. Elle permet de plus de réaliser des contrôles dimensionnels externes et surtout internes. L’utilisation d’un tube à rayons X de 450 kV ou 600 kV est intéressante mais peut montrer des limites dans certains cas. La tomographie haute énergie avec un accélérateur linéaire devient alors une solution incontournable. Le Laboratoire de Mesures Nucléaires du CEA de Cadarache met en œuvre une plateforme de tomographie haute énergie au sein de la cellule d’irradiation CINPHONIE depuis plusieurs années. Nous présentons ici les récentes avancées de R&D associées à ce contexte.

ME3DInternational SessionPalais des Congrès

14:50 ME.3.D.1

Dr. Pr. Anish Kumar – Indira Ganghi Centre (India)

15:10 ME.3.D.2
Heat Exchanger and boiler tube Inspection using APRIS
Vignesh Sivanandam – Talcyon pte ltd
Acoustic Pulse Reflectometry (APR) has been applied extensively to tubular systems in research laboratories, for purposes of measuring input impedance, bore reconstruction, and fault detection. Industrial applications have been mentioned in the literature, though they have not been widely implemented. Academic APR systems are extremely bulky, often employing source tubes of six meters in length, which limits their industrial use severely. Furthermore, leak detection methods described in the literature are based on indirect methods, by carrying out bore reconstruction and finding discrepancies between the expected and reconstructed bore. Here, we describe an APR system which is named APRIS, designed specifically for detecting faults commonly found in industrial tube systems such as heat exchangers, condensers and boilers: leaks, increases in internal diameter caused by wall thinning, and constrictions (i.e.,) blockages or deposits or scales. The system employs a transceiver that comprises of one loud speaker and two microphone, making it extremely portable, but creating a large degree of overlap between forward and backward propagating waves in the system. A series of patented algorithmic innovations enable the system to perform the wave separation mathematically, and then identify the above faults automatically, with a measurement time on the order of 10 seconds per tube. We present several case studies of tube inspection, showing how different faults are identified and reported.

15:30 ME.3.D.3
Control of bi-material welds and advantages of TFM imaging methods
Guillaume Neau – Eddyfi Technologies / Co-auteur :

15:50 ME.3.D.4
Long Seam Weld Inspection using Phased-Array Ultrasound and Total- Focusing Method Technology
Andre Lamarre- Olympus Scientific Solutions Americas / Co-auteur : Nicolas Badeau – Olympus Scientific Solutions Americas
Long seam welds especially electric weld resistance ERW piping welds are challenging to inspect due to their thin wall thickness and vertical weld bevel orientation. The curved geometry also affects the acoustic focalization at each interface refraction and reflection. While the newer ERW manufacturing process allows for capless welds, older manufacturing processes such as electric flash welding (EFW) leave a non-negligible cap and therefore limit the positioning of ultrasound coupling wedges. This paper presents a complete inspection solution using phased-array ultrasound (PAUT) and total- focusing method (TFM) technology to provide optimal detectability and characterization of flaws in long seam welds. This solution includes optimized probes and wedges and a new scanner allowing for simultaneous dual phased-array probe and time-of-flight diffraction (ToFD) inspection. While standard PAUT has historically been used for such inspections, TFM technology allows for easier flaw characterization as the acoustic information is directly illustrated in the part geometry. The probe and wedge optimization process is conducted with the assistance of a new software tool called the Acoustic Influence Map (AIM). AIM calculates the acoustic detection sensitivity for different types of flaw reflectors and for different acoustic travel paths. Experimental data acquired from long seam weld samples containing manufactured flaws are used to evaluate the performance of the inspection solution.

16:10
PAUSE CAFEHall Exposition
16:30
ME4AApprentissage StatistiquePalais des Congrès

16:30 ME.4.A.1
Implémentation du deep-learning pour le contrôle radiographique sur ligne de production
Jean-Robert Philippe- Cyxplus
CyXplus a intégré le deep-learning à des fins de diagnostic sur radiographie, ce qui permet, d’une part d’étendre le champ de diagnostic par rayons X et d’autre part, de simplifier considérablement les solutions de contrôle sur lignes de production. Ainsi, certains algorithmes de contrôle qui requéraient auparavant une acquisition tomographique, permettent désormais d’établir un diagnostic à partir d’une seule radiographie, même si le défaut à détecter n’est pas visible à l’œil, même l’œil expert. Validé dans plusieurs domaines d’activité dont le domaine pharmaceutique, ce dispositif permet de garantir un diagnostic qualité sur ligne de production. Le gain obtenu est assez substantiel puisqu’il permet de simplifier le dispositif d’acquisition en supprimant la phase de rotation du produit, et de réduire l’acquisition à une fraction de seconde, avec un diagnostic instantané, au moyen d’un modèle préalablement paramétré sur un panel représentatif du produit. De plus, les routines de deep-learning mises au point permettent de s’affranchir complètement des problématiques de robustesse habituellement rencontrées sur les méthodes de contrôle classique, puisqu’elles s’adaptent à différents aléas intrinsèques au produit ou au dispositif d’acquisition : aléas d’émission de la source RX, définition fine des tolérances intra- produit… La constitution de la base d’apprentissage de ces algorithmes consiste à collecter un ensemble assez représentatif de radiographies de pièces acceptables et de pièces non acceptables, et ce dernier ensemble est, dans la plupart des cas, beaucoup plus laborieux à constituer que le premier. Pour pallier cette difficulté, CyXplus a développé un outil de réalité augmentée qui permet d’enrichir virtuellement la base de données à partir de la typologie du défaut recherché. Ce nouvel outil de contrôle en ligne par Rayons X, qui permet donc d’autocompléter sa base de données et d’obtenir, après apprentissage, un diagnostic visuel instantané et dont les performances surpassent l’œil humain expert, a déjà été validé dans plusieurs domaines d’application.

16:50 ME.4.A.2
L’intelligence artificielle au service du CND : cas applicatifs
Samet Naim – Cetim – Co-auteur : 

17:10 ME.4.A.3
Utilisation de la simulation associée à des algorithmes d’apprentissage automatique pour l’inversion en imagerie TFM
Miorelli Roberto – CEA List / Co-auteur : Pierre Calmon, Sébastien Robert – CEA List
Ces dernières années, les algorithmes d’apprentissage automatique tels que l’apprentissage superficiel (shallow learning) et l’apprentissage profond (deep learning) ont démontré leur capacité à résoudre des tâches très complexes de reconnaissance d’images dans divers domaines  (médecine, transport, robotique, etc…). En imagerie pour le CND, ces algorithmes apparaissent également comme des outils très prometteurs, pouvant potentiellement remplir des tâches automatiques de détection, de classification et de caractérisation de défauts en post-traitant les données issues de différentes techniques (ultrasons, courants de Foucault, rayons X…). Dans cette communication, nous démontrons le potentiel de ces algorithmes pour l’inversion en imagerie ultrasonore multiélément, et plus précisément, pour la caractérisation de défauts plans avec la méthode TFM multi-mode. En imagerie multimode, la caractérisation d’un défaut nécessite souvent l’extraction d’informations sur plusieurs images formées à partir du même jeu de données FMC, chaque image étant associée à un mode de reconstruction (trajet ultrasonore incluant des réflexions aux interfaces avec des conversions de polarisation). Ces informations sont ensuite fusionnées pour dimensionner le défaut plan. Cependant, lorsque la géométrie du fond de pièce n’est pas connue avec précision (ex. : pentes de délardage de part et d’autre d’une soudure), l’identification des modes pertinents donnant lieu à des images réalistes du défaut n’est pas toujours une tâche si aisée. Ainsi, dans le contexte du projet européen ADVISE dédié à la caractérisation et à l’imagerie ultrasonore de structures complexes, nous avons évalué des algorithmes d’apprentissage machine en mettant l’accent sur les méthodes de « shallow et deep learning ». Les capacités du logiciel CIVA à fournir des données simulées représentatives via des outils de génération de base de données ont été utilisées afin de constituer la base d’entraînement des algorithmes d’apprentissage. Les performances des algorithmes ont été évaluées à la fois avec des données numériques et expérimentales. Dans cette communication, nous présentons l’approche adoptée, ainsi que les résultats obtenus sur différents cas.

17:30 ME.4.A.4
Application de l’intelligence artificielle à la détection automatique des défauts sur les composants du circuit primaire de réacteurs nucléaires
Eleftherios Anagnostopoulos – Intercontrole / Co-auteur :

17:50 ME.4.A.5
Defect sizing in composite structure using deep neural networks and kernel methods in SHM
Olivier Mesnil – CEA List / Co-auteur : Clément Fisher, Roberto Miorelli – CEA List, Oscar d’Almeida – Safran Tech
In Guided Wave Structural Health Monitoring (GW-SHM), structures are instrumented by sparse transducers arrays to detect defects through the tiny change induced by the presence of a defect on the GW propagation within the structure. Due to the complexity of the GW propagation, various post-processing techniques have been proposed to analyze the measurements, among which guided wave imaging (GWI) allows both defect detection and localization at the same time. Defect quantification is also possible with post processing techniques such as guided wave tomography; however, such approaches require a large number of sensors and a good knowledge of the specimen to achieve the quantification, hence are not applicable in uncontrolled environment and if the number of sensors is limited. Moreover, defect sizing based on image processing techniques is not directly possible from GWI as the images depend on a wide variety of parameters such as transducer positions and number, wavelength of inspection and even defect position. This communication presents the localization and the inversion of defect size based on guided wave imaging acquired with a sparse transducer array on a composite structure with an impact-caused delamination. Two machine-learning approaches are studied: a kernel based method and deep neural network. Both strategies are trained on the same database of several thousands of images obtained with the CIVA software.

ME4BMéthodes OptiquesPalais des Congrès

16:30 ME.4.B.1
La PFC4 vue sous toute ses coutures
Clémence Tamani – EDF

16:50 ME.4.B.2
HELIOS : Le contrôle visuel multiélément, application pour la détection et la caractérisation tridimensionnelle rapide de défauts surfaciques
Clément Skopinski – Framatome Intercontrôle
Le contrôle télévisuel, tel que réalisé aujourd’hui, possède des limites quant à sa capacité à caractériser les indications relevées. L’idée de cette innovation est de fournir au contrôleur visuel une dimension multiélément qui lui permettra une meilleure appréciation des surfaces inspectées, comme dans le cas des contrôles par ultrasons ou magnétiques. HELIOS permet d’améliorer considérablement les contrôles télévisuels en proposant un outil capable d’interpréter et d’analyser des images issues de différents angles d’éclairage. Basé sur l’évaluation de la réflectance de la surface (BRDF et BTF), HELIOS permet de générer pour une même scène, un lot d’images résultantes de l’analyse. Le lot d’images générées est la clé du procédé. En effet, chacune de ces images a une composante physique propre. Ainsi, l’opérateur sera capable de déterminer si une indication est en relief (porosité, enfoncement…) ou si elle est en surface, sans défaut de forme (fissure, coloration,…) Près de 60 led peuvent être utilisées pour le calcul mais l’acquisition reste un procédé rapide de quelques secondes. Ce procédé est également capable de générer une image en fausse couleur appelée « normal map » lors de chaque inspection. Cette image est une représentation chromatique de l’orientation réelle de la surface en chaque pixel. Ainsi, en intégrant l’ensemble de ces données, il est possible de générer une cartographie 3D de la zone acquise et d’y faire des relevés altimétriques ou d’exporter ces données. A noter qu’un second mode d’évaluation 3D est lui aussi implémenté et permet une mesure 3D sans calibration autre que celle d’usine. Ce produit, d’ores et déjà disponible à la commande, est ainsi présenté avec ses performances et des cas applicatifs.

17:10 ME.4.B.3
Réparation de la Pénétration de Fond de Cuve 58 de Cattenom et requalification de la surface via un contrôle télévisuel, justifié par dossier d’équivalence au ressuage
Clément Skopinski – Framatome Intercontrôle / Co-auteur : Clémence Tamani – EDF DI
En 2016 eu lieu une opération habituelle d’inspection de cuve sur le site de CATTENOM. Le procédé ultrason qualifié pour l’inspection des PFC (pénétrations de fond de cuve) a été utilisé et a mis en évidence une anomalie à l’interface fût PFC/ soudure. Cela a ainsi déclenché une inspection télévisuelle complémentaire qui a permis de mettre en évidence la présence d’un défaut de type fissure circonférentielle sur la surface extérieure de la PFC 58 de la tranche 3. Le défaut qui était d’une taille significative, ayant certainement pour origine un redressement de la PFC lors de la phase d’implantation, était situé dans une zone difficile d’accès. Rapidement, une étude de procédé et d’outillage a été réalisée pour concevoir un moyen de réparer la zone en question. Ce défaut a été éliminé grâce à un procédé de découpe et de brossage mis en œuvre par Framatome. Toutefois, le code RCCM exigeant un contrôle par ressuage pour les zones réparées sur la cuve des réacteurs, Framatome a dû choisir entre mettre en œuvre un ressuage via un puit sec (donc très dosant et très complexe sur une PFC périphérique) ou réaliser un dossier d’équivalence pour mettre en œuvre une autre technique. C’est cette deuxième option qui a été choisie avec, pour solution palliative, un contrôle télévisuel haute définition réalisé par INTERCONTROLE. Cette présentation explique les détails techniques, le contenu de ce dossier d’équivalence ainsi que les conclusions de l’opération de réparation et de requalification de la surface.

17:30 ME.4.B.4
Traitement automatique d’image pour la surveillance d’END sur les guides de grappes des centrales nucléaires d’EDF
Jérôme Guillet – EDF Direction Industrielle / Co-auteur : Claire Stefanelli – EDF Recherche et Développement
Les guides de grappes, éléments internes de cuve supérieurs, assurant le guidage des grappes de commande du réacteur lors de leur insertion et de leur retrait du cœur, sont soumis à un phénomène d’usure de leurs cartes de guidage (plusieurs cartes composent le guide de grappe). Ainsi, un procédé END automatisé par télévisuel permet de déterminer des dimensions des cartes de guidage afin d’évaluer l’usure de celles-ci et ainsi la maintenance associée. Ces mesures dimensionnelles sont réalisées par des analystes en plaçant des curseurs manuellement sur un logiciel d’analyse. Cette prestation est surveillée par la Direction Industrielle d’EDF. Un outil d’aide à la surveillance a été développé par EDF Recherche et Développement et est en cours d’industrialisation. Il permettra de déclencher des gestes de surveillance spécifiques. Cet outil est composé d’un algorithme de traitement d’image automatique et d’une interface homme-machine. Le développement de l’algorithme par EDF R&D s’est déroulé sur la période 2018-2019. Il permet de quantifier l’usure avec des mesures dimensionnelles et de classer, en différents niveaux, l’usure des tubes guides de grappe. L’algorithme se base sur des méthodes de détection de contours, de points d’intérêt et la connaissance a priori de la structure pour mesurer les longueurs d’usure. Le taux d’erreur de cet algorithme est faible. Les images en erreur sont listées et peuvent être traitées manuellement. L’industrialisation du logiciel, via le développement d’une interface homme-machine, est en cours afin que la Direction Industrielle d’EDF puisse l’utiliser dans le courant de l’année 2020 dans le cadre de sa surveillance. L’examen visuel automatisé des guides de grappes d’une tranche nucléaire requiert la prise d’environ 4000 clichés et la réalisation d’a minima 6500 mesures. A terme, l’utilisation de cet outil d’aide à la surveillance permettra de vérifier en quelques minutes (contre plusieurs heures aujourd’hui) la fiabilité des résultats END.

17:50 ME.4.B.5
Usure des manchettes thermiques des couvercles de cuve et contrôles associés
Frédéric Filliol – Framatome Intercontrôle / Co-auteur : 

ME4CCourants de Foucault IPalais des Congrès

16:30 ME.4.C.1
Application des Courants de Foucault pour l’estimation des contraintes résiduelles sur du matériel ferroviaire
Yann Cheynet- SNCF / Co-auteur : Grégoire Trespeuch – Sonats Europe Technologie Group
Suite à la rupture d’un ressort à lames, de suspension primaire survenue en service sur un matériel roulant ferroviaire, l’expertise a mis en évidence des défauts de surface ayant entraîné l’amorçage d’une fissure de fatigue ainsi qu’un niveau de contraintes résiduelles plutôt faible pour le grenaillage de précontrainte spécifié. Pour éviter qu’une telle défaillance ne se reproduise sans avoir à déposer immédiatement l’ensemble des ressorts, au risque de désorganiser la maintenance normale et de ne plus garantir l’ensemble des circulations, il a été décidé de réaliser des examens non destructifs. Ces contrôles ont porté sur tous les ressorts neufs du volant d’échange, ainsi que ceux montés sur les engins en service. Deux grandes étapes ont structuré cette étude : la recherche de défauts de fabrication et d’apparition de fissure ainsi que le contrôle de la qualité du grenaillage. La première étape devait permettre de s’assurer de l’absence de défauts sur les ressorts. Elle s’est déroulée en deux temps. Dans un premier temps, les contrôles ont été réalisés en laboratoire, sur les pièces de rechange, neuves, en utilisant la méthode des courants de Foucault pour détecter les défauts de fabrication. Dans un second temps, ces contrôles ont été répétés directement sur les ressorts montés sur engins, en appliquant les méthodes de ressuage ou de magnétoscopie, après décapage de la peinture, afin de de confirmer l’absence de défauts de fabrication mais aussi de rechercher d’éventuelles fissures déjà initiées. La seconde étape était destinée à contrôler la qualité du grenaillage. Parmi les différentes méthodes existantes, très peu sont totalement non destructives et encore moins applicables sur le terrain. La diffraction de rayons X avait été proposée initialement mais l’accessibilité sous engin était trop limitée. Aussi, une méthode innovante développée par la société SONATS, basée sur les courants de Foucault, a été proposée. Après une étude de faisabilité puis des contrôles en laboratoire sur les ressorts neufs issus du stock, une troisième campagne a été menée sur le terrain directement sous engins. Ces analyses ont permis de mettre en évidence les ressorts dont le niveau de contrainte résiduelle était le plus critique, selon des critères définis en laboratoire. Il a ainsi été possible de prioriser leur dépose, sans nuire à l’organisation de la maintenance, tout en poursuivant un service ferroviaire normal… 

16:50 ME.4.C.2
Latest design in PEC technology for the detection of small defects and its applications
David Deschatelets – Eddyfi Technologies / Co-auteur : Laurent Rouff, Michele Sisto Marco, Vincent Demers-Carpentier, Louis-Philippe Dion – Eddyfi Technologies
Pulsed Eddy Current (PEC) has been successfully deployed over the last decades for a variety of corrosion-related applications, most notably for Corrosion Under Insulation (CUI) inspections, Corrosion Under Fireproofing (CUF) and Flow Accelerated Corrosion (FAC), inspection of corrosion scabs, etc. This technology has proven to be an efficient inspection tool, allowing for the detection of corrosion without having to remove coating or insulating material over typical pipes, tanks and vessels. One of the main limitations of PEC is the well-known undersizing phenomenon where defects smaller than the averaging area of a probe appear shallower than they are, due to surrounding nominal thickness. The undersizing phenomenon can be mitigated via analysis algorithms, but the most effective solution remains to reduce the probe footprint through appropriate sensor design. However, physical limitations make it very challenging to develop probes with smaller footprints for the detection of small defects using conventional design methods while maintaining a suitable range of operation. The latest high-resolution array probe we have developed (henceforth PECA-HR) allows us to successfully overcome some of the sizing limitations by using a dual-sensor array in conjunction with a spatial triangulation algorithm. The objective of this paper is to highlight the performance of the PECA-HR probe in detecting a variety of defects of different sizes. The performance results are compared with those obtained with our PEC-025-G2 probe, which is a small footprint single-element PEC probe that uses a more conventional sensor design. We provide and compare sizing results obtained for both probes on a variety of samples for applications such as corrosion under insulation and inspection of corrosion scabs. The physical size of the elements and the handling of the probes are comparable. Moreover, the suggested range of operation for both probes is similar which allows for a better comparison. We note significant improvements in terms of probability of detection when using the new PECA-HR probe over the PEC-025-G2 probe. Indeed, at a 12 mm liftoff, the new PECA-HR probe allowed us to detect defects that are on average 1.8 times lower in volume than what has been achieved with the PEC- 025-G2 probe for a probability of detection of 80%. We conclude that the newly implemented dual-sensor array design in the PECA-HR offers better sizing accuracy than a similar probe with a conventional sensor design and allows us to redefine the limits in terms of detection of small defects.

17:10 ME.4.C.3
Développement d’une solution de contrôle par courants de foucault de soudure bout à bout de tuyauterie en acier inoxydable en alternative à la radiographie
Sébastien Segura – Framatome Intercontrôle / Co-auteur :

17:30 ME.4.C.4
Etude par simulation de l’impact des variations des paramètres liés à la sonde courants de Foucault sur la détectabilité des défauts
Chiara Zorni – EDF
Dans le cadre de la démonstration des performances des procédés d’END par courants de Foucault (CF) mis en œuvre pour vérifier l’intégrité des tubes de générateurs de vapeur du parc nucléaire français, EDF a étudié l’impact des variations liées à la géométrie et aux propriétés électromagnétiques propres aux éléments constitutifs d’une sonde CF sur la détectabilité des défauts. En particulier, la sonde tournante STT, utilisée pour détecter d’éventuelles dégradations dans la zone de transition de dudgeonnage en pied de tube, a été étudiée. L’étude a été réalisée avec les logiciels de simulation CIVA, développé par le CEA-LIST et basé sur une méthode semi-analytique, et C3D-CND, développé par EDF R&D et basé sur une méthode par éléments finis. Une première phase de validation des modèles par comparaison avec des valeurs de référence expérimentales a permis d’établir l’accord entre les résultats de simulation obtenus avec les deux modèles et les fourchettes de reproductibilité expérimentales. La deuxième phase de l’étude a permis d’étudier par simulation les variations des paramètres de la sonde. Un plan d’expérience en étoile réalisé sur différents paramètres a été réalisé. La réponse de la sonde a été simulée pour deux défauts circonférentiels débouchant sur la paroi externe (ECE) et interne (ECI). L’étude a permis d’identifier quels paramètres peuvent a priori avoir un impact sur la détectabilité des défauts ECE et ECI. Les résultats des simulations obtenus avec les 2 modèles seront présentés. Cette étude peut être approfondie en augmentant la plage de variation de certains paramètres et en prenant en compte le basculement mécanique du sabot qui permet le contact permanent entre les éléments sensibles de la sonde et la paroi interne du tube lors du passage dans les variations dimensionnelles caractéristiques de la zone de transition de dudgeonnage.

17:50 ME.4.C.5
Développement d’une microsonde à courants de Foucault pour le contrôle de canaux d’un échangeur de chaleur sodium-gaz
Natalia Sergeeva-Chollet – CEA List / Co-auteur : Taupin Laura – CEA List, Baque Francois – CEA DEN
Le contrôle par courants de Foucault est bien adapté à l’inspection des petits canaux des échangeurs thermiques sodium-gaz qui sont proposés pour les futurs réacteurs nucléaires de 4ème génération. Cette technique présente un fort intérêt pour la détection de manque de matière et de petits défauts débouchant à l’intérieur des canaux. Cette communication présente le travail collaboratif entre CEA LIST et CEA DEN sur le développement et l’optimisation d’une sonde pour le contrôle de ces canaux de diamètre millimétrique. L’objectif de l’optimisation est l’augmentation de la détectabilité de petits défauts débouchants. Une étude paramétrique a été réalisée à l’aide du logiciel CIVA développé au CEA LIST. Un prototype de la sonde a été fabriqué en se basant sur les résultats de cette étude. Cette sonde doit permettre l’inspection, par l’intérieur, de canaux ronds de 2 mm de diamètre. La configuration d’une sonde de type SAX a été choisie. Les performances de la sonde, qui ont été évaluées sur une maquette avec des canaux caractéristiques, avant et après le soudage des plaques qui constituent les modules d’échange, sont présentées.

ME4DInternational SessionPalais des Congrès

16:30 ME.4.D.1

Mark Kreuzbruck – University od Stuttgart (Germany)

16:50 ME.4.D.2
Development and Application of Hybrid Joining in Lightweight Integral Aircraft Structures
Gaelle Porot – Institut de Soudure / Co-auteur : Pascal Nennig, Fethi Dahmene – Institut de Soudure, Jorge Dos Santos, Uceu Suhuddin – Helmholtz Zentrum Geeshtacht GmbH, Ilya Ostrovsky – Chemetall Gmbh, Koen Faes, Irene Kwee – Belgian Welding Institute, Landry Giraud – TRA-C Industrie
The European project “Development and Application of Hybrid Joining in Lightweight Integral Aircraft Structures” (DAHLIAS) is aimed at the validation of a state-of-the-art hybrid joining technology (i.e. Refill Friction Stir Spot Welding – Refill FSSW – plus sealant with adhesive function) for competitive, reliable production of light-weight structures for the aeronautical sector with increasing mechanical properties and corrosion protection of the joint. Additionally, this project will propose non- destructive testing (NDT) techniques to detect flaws in spot welds, and provide online monitoring strategy as a quality inspection procedure to foresee the quality of RFSSW. A part of this work consists in finding suitable NDT techniques for serial production i.e. detect and reject critical defects, such as incomplete refill, or sealant contamination. Assessment of several methods, such as Eddy Current Array, or Ultrasound, will be performed in terms of detection and characterization. For that, a database of sound and defective samples, with and without sealant adhesive bond were created. For each sample, welding parameters, quasi-static and cyclic mechanical testing, corrosion testing, as well as micrographic crossing are provided. In parallel, monitoring of welding by Acoustic Emission is developed, in order to identify sound and defective spot welds. A first part is dedicated to identify Refill FSSW signature, and focused on defect phase appearance. It will be followed by a learning phase in which signals from sound and defective spot welds are classified. Finally, monitoring of welding parameters will be developed to foresee the quality of welding. Based on the starting block works of the project, consisting to search and optimize welding parameters, the optimized process parameter windows for sound spot welds will be defined. A comparison of NDT results will be performed with Acoustic Emission signals, welding parameters monitoring, and will be correlated to mechanical properties of the spot weld. The European Project DAHLIAS it is intended to increase the technology readiness levels (TRL) of the refill FSSW process, bringing it closer to a possible application in aircraft structures. This project is funded by European Union’s HORIZON 2020 framework programme, Clean Sky 2 Joint Undertaking, AIRFRAME ITD under grant agreement No 821081.

17:10 ME.4.D.3
Wireless 3D localization applied to the manual ultrasonic inspection of complex-geometry composite components
Miguel Angel Nieto Elices -Tecnatom s.a./ Co-auteur : Fernado Ojeda – Tecnatom s.a.
An innovative method is described for obtaining high-quality and reliable ultrasonic C-Scan images during manual inspection. This method is based on visual tracking techniques and allows for inspection of components with complex geometry, avoiding the need for electro-mechanical devices, such as articulated arms or wire-encoders. Additionally, the most critical requirements for this method are described and compared with traditional inspection methods, in terms of productivity, ease of operation, performance and cost. This analysis is based on the operating experience and results obtained in aeronautical production environments. Recent technologies grouped under the term “Industry 4.0” are accelerating and multiplying the possibilities of automation in many productive processes. This trend also involves the quality control processes based on Non-destructive Testing (NDT). However, automated NDT inspections are not always technically and/or economically feasible. This is the reason why automated and manual inspection methods are still seen, and will be, working together. Even though the use of manual inspections is more evident in the MRO phase (Maintenance, Repair, Overhaul), they are also found in the most advanced factories within their productive processes. Ultrasonic techniques (UT) are widely used for such manual inspections in the aeronautical sector to verify integrity of several materials. As in every manual process, UT manual inspections are tightly coupled to human factors. This is very relevant due to the lack of a spatial record (C-Scan) that guarantees coverage and quality of the inspection (e.g., coupling and correct position of the probes respecting the part under inspection). Currently, there are several solutions to obtain a C-scan record in manual inspections, as an intermediate step between manual and automatic inspection. These are the so-called semi-automated inspections, with much lower cost and complexity as compared to an automated solution (e.g., robot-based). Semi-automated inspections usually require of some device mechanically attached to the probe to determine its position in space: wire-encoders, encoded wheel membrane, metrological articulated arms, X-Y scanners, flexible linear guides, etc. All these devices impose, in some degree, obstacles and mechanical limitations to the probe movements, reducing or hindering their degrees of freedom, which provoke UT coupling constraints, limited accuracies, etc. These limitations become even more serious when the geometry of the part is complex. Because of these limitations, these devices have a very restricted range of applications, and/or demand some degree of expertise and skill from the operator, if a reliable C-Scan record is needed. This paper introduces an innovative and alternative method to perform ultrasonic UT inspections, in a reliable and accurate fashion, with a low dependency on human factors. This method is based on three-dimensional (3D) spatial location of the probe through infrared (IR) vision. Since this method implies no mechanical coupling with the probe, inspection of components with complex geometry and big size is facilitated.

17:30 ME.4.D.4
An AI-based ADR-Technology for Weld Seams – How Technology can assist in X-Ray Image Interpretation
Christian Els – Sentin GmbH / Co-auteur : Kai Lichtenberg – Sentin GmbH
The presentation focuses on the sentin.ai Weld ADR (Automatic Defect Recognition) technology, which was developed in a project with industrial partners. The ADR system is based on artificial intelligence and can automatically detect typical defects on X-ray images of welds. The technology can be integrated into digital NDT image management software, as a stand-alone version for the evaluation of image files or a white-label version. Technologically, a deep convolutional neural network (CNN) is used. With the help of this architecture of neural networks, much more complex defects can be detected on images with much higher accuracy than it is possible with traditional image recognition methods. This model is trained by so-called transfer learning. In this procedure, the neural network is first pre-trained with a very large image data set containing all kinds of images. Studies have shown that the network learns a hierarchical recognition of visual features, which leads to the use of much smaller data sets for training in almost all tasks of image recognition. The model is then trained in further steps with different radiographic images. Here, it learns specific properties of visual features for this type of images, such as the transparency of objects at higher depths. In order to further mitigate the fact that defects are rare compared to welds without defects a semi-supervised anomaly detection system is used to help boost the signal-to-noise ratio of the images. In the course of the presentation, various studies will be presented, which were carried out on the basis of real industrial data and achieved detection rates of up to 99%. The extremely large and high-resolution images, typical for NDT applications, on which very small features have to be detected, posed a challenge. In the project, a self-developed cropping method was used for the training and the later inference in productive operation. This method allows an analysis of the images without any loss of quality and still allows the recognition of different sized features. The ADR technology was developed in combination with an assistance system including a digital user interface. Additionally, the system covers functionalities like different image filters and modern AI image enhancement methods. The software is based on modern concepts from the field of web technologies. An important advantage here is the flexible integration into all operating systems: the interfaces are standardized and the integration into existing software can be easily realized by integrating a browser engine. In addition, there is no technological difference between a stand-alone version and a white label version. The software-supported evaluation of the images decouples the process of recording and evaluation. Development and digitization of the image can therefore take place independently of the actual interpretation. The system supports the inspector in localizing and classifying defects. In time- critical applications, pre-sorting can also be carried out so that faulty areas can be quickly detected, and maintenance work can be initiated.

17:50 ME.4.D.5
Développement et implémentation d’une méthode d’inspection ultrasonore adaptée à des surfaces irrégulières et profils complexes
Alexandre Bleuze- Framatome – Intercontrôle
Entre 2014 et 2016, CEA/EDF/FRAMATOME ont collaboré pour développer un procédé d’inspection par ultrasons destiné à la caractérisation de défaut localisé dans le bec du piquage RCV. L’inspection repose sur l’utilisation d’une sonde multiélément matricielle conformable, positionnée dans le congé de raccordement entre la soudure du piquage et la tuyauterie primaire. Le pilotage de la sonde est réalisé, selon une trajectoire 3D, à l’aide d’un robot 6 axes. La procédure est complexe et la zone d’inspection est réduite à la zone de défaut à caractériser. De cette expérience opérationnelle, FRAMATOME a décidé de poursuivre un programme de R&D destiné à généraliser l’inspection ultrasonore des composants à surface irrégulière et géométrie complexe, grâce notamment aux nouvelles technologies : robotique 6 axes, équipement UT (électronique et logiciel) et sondes conformables. Le projet de R&D appelé « Branch Weld » a été lancé mi-2016 avec pour objectif de disposer d’une procédure plus simple et d’une technologie plus robuste, à l’horizon de 2020. Le présent article discute du développement et de l’industrialisation des ultrasons conformables basés sur la technologie de la semelle conformable dite « poche à eau », d’un robot 6 axes et de l’imagerie UT basée sur l’acquisition de type Full Matrix Capture (FMC) ou Plane Wave Imaging (PWI) et de reconstruction selon la méthode de focalisation en tous points (FTP ou TFM). L’origine du choix de la semelle conformable et des caractéristiques robotiques est discutée. Son évaluation acoustique et mécanique est présentée. La stratégie d’inspection d’une soudure complète autour du piquage est étudiée et illustrée à l’aide des tests UT exécutés sur maquettes de piquage grandeur nature. Les procédures mécaniques et UT, qui dépendent du potentiel d’équipement UT, seront également discutées en guise de conclusions.

18:10
FIN DU PROGRAMME TECHNIQUE
18:30
FERMETURE DE L'EXPOSITION
19:45
SOIREE GALARV AU STADE VELODROME DE MARSEILLE Visite des coulisses, accès au bord de la pelouse pour finir au Salon panoramique des légendes empreint de l’histoire du stade et de l’Olympique de Marseille
8:00
OUVERTUREACCES AUX EXPOSANTSHall Exposition
8:30
JE1AUltrasons Multi-éléments-TFMPalais des Congrès

8:30 JE.1.A.1
Développements récents de l’Imagerie UT – Résultats applicatifs
Olivier Burat – Framatome Intercontrôle / Co-auteur : Eleftherios Anagnostopoulos, Alexandre Bleuze- Framatome Intercontrôle
Les progrès réalisés ces dix dernières années, sur les équipements d’acquisition ultrasonore et les moyens de traitement des données permettent de développer des procédés d’imagerie ultrasonore visant à améliorer les performances des contrôles conventionnels (UT PA, TOFD, …) pour les inspections de cas complexes (matériaux et géométries). FRAMATOME – INTERCONTROLE contribue à ces progrès en développant et en faisant évoluer sa plateforme d’imagerie ultrasonore UTIS (Ultrasonic Testing Imaging Software), dont les caractéristiques sont présentées dans cet article. Cette plateforme, considérée comme ‘’boite à outils logiciels’’, permet de traiter aussi bien des données expérimentales que des signaux de synthèse résultats de simulation, pour optimiser les techniques d’imagerie, en vue de leur application à des cas d’inspection industrielle. Elle est mise au service des partenaires du projet ADVISE, sponsorisé par la Commission Economique Européenne. Ce projet, dont un objectif majeur est de contribuer à l’évolution des performances de l’inspection de composants complexe à l’aide de l’imagerie ultrasonore, regroupe une douzaine de partenaires de l’Union Européenne, aux profils complémentaires : académiques, laboratoires, concepteurs d’équipements ultrasonores avancés et industriels. Cette communication présente les principes et des résultats des différentes applications développées et déployées avec UTIS par FRAMATOME – INTERCONTROLE dans le cadre de sa R&D, mais également dans le cadre de projets collaboratifs (acquisitions de type FMC (Full Matrix Capture) et PWI (Plane Wave Imaging) et exploitation TFM (Total Focusing Method), ATFM (Adaptative TFM), VSA (Virtual Synthetic Aperture), …). Elle aborde également les travaux de normalisation en cours. Ces procédés sont des moyens d’améliorer les performances des inspections de composants présentant des profils de surface évolutifs, irréguliers susceptibles de perturber la propagation du champ ultrasonore dans la zone à inspecter, et parfois constitués de matériaux à structure métallurgique complexe (soudures austénitiques, zones de réparation, aciers inox moulés, ..). Les apports de ces techniques sont illustrés au travers des résultats applicatifs sur maquettes, représentatives de cas rencontrés sur les cuves de réacteur et le Circuit Primaire Principal des réacteurs nucléaires.

8:50 JE.1.A.2
Un nouveau système d’inspection associant les techniques multi-élements et TFM pour les applications industrielles en ligne
Laurent Le Ber – Edyffi Europe / Co -auteur :

9:10 JE.1.A.3
Acoustic Path Filtering for Improved Multimode Total Focusing Method Inspection
Florin Turcu – Olympus Europa / Co -auteur :

9:30 JE.1.A.4
Algorithmes de super-résolution par inversion des données FMC
Nans Laroche – The Phased Array Company / Co -auteur :

9:50 JE.1.A.5
Procédé ultrasonore multiélément en immersion robotisé pour l’inspection de composant avec des irrégularités de surface 3D
David Roué – CEA List/ Co -auteur : Ekaterina Iakovleva, Thomas Desrez , Sylvain Chatillon – CEA List, Michel Foata, Etienne Martin – EDF Direction Industrielle, Pierre-Émile Lhuillier– EDF R&D, Laurent Le Ber – Eddyfi
Les performances d’un procédé ultrasonore peuvent être rapidement dégradées lorsque le composant à inspecter présente un état de surface variable (vague de meulage, bourrelet de soudure). Si cette surface irrégulière est connue, un procédé de contrôle basé sur la technologie multiélément est en capacité de garantir le maintien des performances de détection et de caractérisation obtenues sur une surface régulière. Suite aux nombreux travaux déjà menés par le CEA pour traiter des variations de surface dans une seule direction (effet 2D), EDF a sollicité le CEA pour réaliser une étude sur la faisabilité d’un procédé ultrasonore multiélément robotisé en immersion permettant de s’affranchir de variations d’état de surface dans les deux directions (effet 3D). Cette communication présente ce nouveau procédé fondé sur l’utilisation d’un traducteur à découpe matricielle de 256 éléments. A l’issue d’une première acquisition FMC, la surface 3D du composant est extraite des images TFM. Puis, à partir de cette surface reconstruite, des faisceaux ultrasonores focalisés cohérents sont calculés par le logiciel CIVA Dev. Les lois de retard associées sont ensuite stockées puis appliquées en temps réel par l’électronique de contrôle lors d’une seconde acquisition. Pour réaliser l’ensemble de ces acquisitions robotisées, de nombreux développements logiciel (CIVA Dev, Acquire) ont été réalisés en collaboration avec la société Eddyfi.

JE1BTomographiePalais des Congrès

8:30 JE.1.B.1
Évaluation de la qualité de mesure tomographique avec un système robotisé
Caroline Vienne – CEA List / Co-auteur : Marius Costin
La tomographie par rayons X (RX) est une méthode de contrôle non destructif (CND) très efficace pour déterminer les caractéristiques de la structure interne d’un objet (ses dimensions, sa forme, sa densité) et y détecter d’éventuels défauts. Elle combine pour cela une phase d’acquisition de multiples projections RX de l’objet depuis des angles de vue différents avec une phase algorithmique de reconstruction 3D où les projections acquises sont reprojetées dans un volume de voxels. Dans les appareils industriels classiques, les acquisitions RX sont obtenues en mettant en rotation la pièce au centre de l’ensemble source / détecteur mais de tels appareils sont en général mal adaptés pour inspecter des pièces de grandes dimensions ou déjà assemblées. La plateforme de tomographie robotisée du CEA List permet de lever cette limitation en proposant une solution basée sur l’utilisation de deux robots synchronisés pour déplacer la source et le détecteur RX de part et d’autre de l’objet à contrôler, qui reste fixe. Cette approche plus flexible en termes de trajectoire d’inspection, apporte cependant des contraintes supplémentaires liées notamment à l’erreur de positionnement des robots. En effet pour obtenir une reconstruction 3D de bonne qualité, il est impératif d’avoir une bonne localisation du couple source-détecteur au cours de la trajectoire. Nous évaluons ici, à travers la simulation et des acquisitions expérimentales, l’impact de l’imprécision de positionnement des robots sur la reconstruction d’un objet calibré pour différents grandissements. Nous présentons également la mire que nous avons réalisée en vue de calibrer le système robotique, c’est-à-dire estimer en chaque point de la trajectoire les paramètres intrinsèques (distance focale, projection du centre optique) et extrinsèques (position et orientation) du système d’imagerie X. Cette stratégie de mesure de la trajectoire à l’aide d’une mire peut être appliquée grâce à la très bonne répétabilité des robots utilisés pour manipuler le tube X et le détecteur (estimée à 35 µm à l’aide de trackers laser).

8:50 JE.1.B.2
Simulation de tomographie par rayon X pour la détermination des limites de systèmes industriels
Awen Autret – Novitom/ Co -auteur :

9:10 JE.1.B.3
Transfer learning for recognizing casting defects inspected by tomography
Abdel Rahman Dakak – INSA Lyon – CTIF / Co -auteur : Valérie Kaftandjian, Philippe Duvauchelle – INSA Lyon, Patrick Bouvet – CTIF
The work that we are going to present comes within the framework of a PhD thesis under the supervision of the French company CTIF and the LVA laboratory of INSA Lyon, whose aim is to establish a set of acceptance criteria for tomography inspection of aluminium alloy casting. Those acceptance criteria will be used to decide the criticality of the casting defects found in the 3D tomographic volume. However, before establishing these criteria, we need to develop an approach that can detect these defects in the volume automatically. The first step of this approach is segmentation. It helps us detect the possible defects in the tomographic slices due to the variation in the grayscale value. However, the heuristic segmentation of X-ray images is a complicated task that does not always guarantee a sufficient defect detection accuracy. Some of the detected indications might refer to false alarms, i.e., noise or artefacts, or even geometrical features. Therefore, we decided to use the neural networks to help us classifying the detected indications into true alarms (defects) and false alarms. Transfer learning is a deep learning method where we use pre-trained neural networks for a new learning task. In this paper, we settle a comparison and measure the performance of several state-of-the-art convolutional neural networks when used to recognize the casting defects in the tomographic slices. The difficulty of this step is the preparation of the data that will be used to fine-tune these networks. The data consists of two separate categories: defective and flawless/blank zones. It should be noted that we deployed two transfer-learning applications per CNN independently based on the metal casting process (die-casting and gravity casting).

9:30 JE.1.B.4
Rétro-conception de cartes électroniques multicouche à partir de microtomographie X synchroton et d’outils d’analyse d’image dédiés.
Sofiane Terzi- Novitom / Co -auteur :

9:50 JE.1.B.5
Spectral Radiography and tomography for materials identification
Su Ting – Shenzhen Institutes of Advanced Technology / Co -auteur :

JE1CMicrostructure UT & Simulation IIIPalais des Congrès

8:30 JE.1.C.1
Avancées dans le contrôle ultrasonore d’un milieu liquide avec gradients de température et de vitesse d’écoulement
François Baqué – Centre de Cadarache/ Co-auteur : J. Moysan – Aix Marseille Université, C. Lhuillier – Centre de Cadarache
Les travaux présentés dans cette conférence s’inscrivent dans le cadre du laboratoire commun (LRC) MISTRAL inauguré en 2019 et qui vise à structurer, coordonner et réaliser des programmes de recherche communs au CEA Cadarache et au Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique (UMR 7031). L’axe 3 de ce laboratoire concerne le Contrôle et surveillance acoustiques des structures et matériaux. Il s’agit de surveiller de manière non destructive l’intégrité des structures et des matériaux à différentes échelles (µm – m) pour différents modes de fonctionnement des réacteurs nucléaires (à l’arrêt, en service normal, dans une situation accidentelle). Plusieurs travaux de cet axe sont présentés à la COFREND 2020 et nous nous intéressons ici plus particulièrement à montrer comment la simulation et les expériences nous permettent d’augmenter le potentiel des méthodes ultrasonores pour obtenir des mesures exploitables dans l’environnement complexe des réacteurs refroidis par du sodium liquide. Nous présentons dans un premier temps une synthèse des travaux développés autour du banc IKHAR (thèse de Nicolas Massacret) qui montre que la mesure ultrasonore à l’échelle de la dizaine de nanosecondes est désormais accessible en condition de laboratoire grâce à des capteurs ultrasonores multiéléments et à un traitement du signal approprié. Cette finesse de mesure a rendu possible la détection du passage de tourbillons dans un écoulement turbulent en eau. Dans un deuxième temps, nous montrons par la simulation numérique de la propagation d’ondes dans un écoulement de mélange de jets de liquides à différentes températures (expérience PLAJEST de JAEA Japon), qu’il est possible d’imaginer des mesures ultrasonores qui caractériseront les zones de mélanges de jets selon l’altitude et permettront donc de bien connaitre les écoulements et des mélanges dans un liquide opaque. La simulation numérique est réalisée à l’aide du CODE SPECFEM sur des données simulées par le CEA reproduisant l’expérience PLAJEST. Cette démarche numérique nécessite l’apport du calcul haute performance réalisé sur le calculateur CURIE (thèse de Masaru Nagaso). Ces développements montrent que la mesure ultrasonore progresse pour devenir un outil utile pour caractériser finement les écoulements turbulents.

8:50 JE.1.C.2
De la modélisation numérique 2D à l’imagerie pour la caractérisation non destructive des bétons
Jean-François Chaix – LMA UMR7031, AMU, CNRS, Ecole Centrale/ Co-auteur : Garnier Vincent, Mailhé Jean – LMA UMR7031, AMU, CNRS, Ecole Centrale, Jean-Marie Hénault, EDF R&D, PRISM
Les techniques ultrasonores sont de plus en plus utilisées pour la surveillance des structures de génie civil, généralement composées de béton armé. Le béton est un matériau qui répond aux chargements en compression et protège les barres d’acier de renfort de l’environnement corrosif. Les barres d’acier sont intégrées dans le béton et ne sont pas directement accessibles. Ainsi, le béton est systématiquement le premier matériau à explorer afin d’évaluer et d’améliorer la durabilité des structures en béton. Le béton est un milieu très hétérogène, composé d’agrégats de différentes tailles et d’une matrice de mortier plus ou moins poreuse selon les formulations et conditions de mise en œuvre. Afin de prendre en compte ce matériau complexe, une matrice de mortier viscoélastique incluant des hétérogénéités de type granulat et/ou porosité est intégrée dans Specfem, un modèle numérique 2D permettant de simuler la propagation des ondes ultrasonores dans les milieux viscoélastiques hétérogènes, incluant les phénomènes de diffusion multiple. Pour cela, nous utilisons un modèle géométrique de béton avec des cercles de différents rayons et un autre avec des polygones, dont les formes sont proches des agrégats réels en béton. La matrice de mortier inclut un modèle de comportement viscoélastique dit à facteur Q constant qui intègre une atténuation liée aux microporosités présentes (plus ou moins remplies d’eau selon le taux de saturation de la structure considérée). Dans une dernière étape sont introduites les armatures métalliques (barres de renfort ou gaines de précontrainte) et des éléments typiques de macrodéfauts (nids de cailloux ou macroporosités) qui peuvent être rencontrés lors de la fabrication de ces structures. A partir de ce modèle numérique sont extraits les signaux ultrasonores qui peuvent être analysés pour construire des imageries du béton (SAFT et Energie Topologique) et peuvent participer à l’évaluation et au diagnostic de la structure. Le modèle numérique est validé par des essais de laboratoire sur des milieux modèles à base de résine et de tiges en alliage d’aluminium, puis sur des bétons industriels et la structure VERCORS construite par EDF comme un laboratoire de test d’enceinte de confinement. L’utilisation de systèmes multiéléments du commerce ou de laboratoire permet de mener ces validations expérimentales et applications industrielles. Des imageries encourageantes sont proposées dans ce cadre-là et de nombreuses perspectives accompagnent ces travaux pour le CND des structures du génie civil.

9:10 JE.1.C.3
Evaluation and Simulation of HTHA Damaged Specimen
Bastien Clausse – Extende/ Co-auteur : Nicolas Nourrit, Serge Demonte, Anthony Leguellaut – Institut de Soudure Industrie, Hugo Cence – Ekoscan, Sophie Wastiaux – Air Liquide, Patrice Houlle – Materials Technology Institute
High Temperature Hydrogen Attack (HTHA) is a well-known phenomenon that impacts the design, operation, and maintenance for syngas production facilities (e.g. hydrogen and carbon monoxide plants). Material selection and inspection are driven by an API document API 941, that recently evolved after TESORO accident. The new rules have highlighted the need to adapt inspection with more advanced NDT methodology, enabling to detect the early stage of HTHA, then supporting a Fitness For service approach. This paper makes an overview of results about evaluation and simulation of HTHA-damaged specimens obtained in the frame of a global project funded by MTI regarding the assessment and improvement of the performance of UT advanced NDT for HTHA detection. This study is performed by means of NDT simulations in CIVA software after a detailed metallographic review and statistical modeling of HTHA defects distribution of field-exposed samples. HTHA defects counting, length / orientation statistical inputs and comparisons between experimental and simulated UT images, produced by PAUT and TFM/FMC techniques, are presented in this paper. The agreement of the UT simulations performed in CIVA software compared to the experimental images is very satisfying for different HTHA-affected samples (different levels of damages), different UT acquisition settings and different inspection frequencies. The unprecedented use of HTHA defects distribution laws and NDT simulations of HTHA damage are very promising tools which will then be used to assess the limits of existing NDT and to define an optimized procedure which relies on advanced ultrasonic examinations.

9:30 JE.1.C.4
Contrôle ultrasonore de soudures austénitiques multi-passes. Influence de l’incertitude des constantes d’élasticité sur la simulation de la propagation
Jean Mailhe – Aix Marseille Université CNRS/ Co-auteur :

9:50 JE.1.C.5
Gestion du bruit de structure et des ondes de surface en imagerie ultrasonore
Nicolas Paul – EDF R&D / Co -auteur : Paul Kassis, Antoine Ferre, Andreas Schumm, Pierre-Emile Lhuillier
On s’intéresse ici au contrôle non destructif de matériaux complexes par des capteurs multiéléments. Par « matériaux complexes » on entend tous types de matériaux générant un signal pouvant gêner la détection de défaut. Ce signal peut correspondre par exemple au « bruit de structure » résultant d’une microstructure hétérogène lorsque la longueur d’onde est proche de la taille moyenne des grains. Ce signal peut également correspondre aux ondes de surface qui parfois gênent sensiblement la détection de défaut dans les premiers millimètres. Nous proposons une méthode simple de post-traitement des acquisitions pour faciliter la détection des défauts. Notre approche, appelée « CORUS », est une extension aux capteurs multiéléments de travaux précédemment présentés (journée COFREND 2017) sur des capteurs mono-éléments, typiquement les capteurs TOFD. Sur les matériaux complexes, le bruit observé sur les résultats d’imagerie (TFM, PWI…) présente une forte inhomogénéité spatiale : la moyenne et l’écart-type varient en fonction de la position du pixel imagé. En particulier, ce bruit a tendance à être plus élevé lorsqu’on se rapproche de la surface du matériau contrôlé. Une première étape de traitement permet d’homogénéiser spatialement l’impact du bruit sur l’imagerie ; une phase d’apprentissage permet d’estimer, pour chaque pixel imagé, la moyenne et l’écart-type du bruit. Ces grandeurs sont ensuite utilisées lors du contrôle pour normaliser les valeurs reçues. Après homogénéisation, l’impact du bruit est le même sur toute la zone imagée. En tirant partie de cette propriété, des méthodes de filtrage spatial sont ensuite utilisées pour augmenter le contraste d’un défaut. Le filtrage bilatéral est une méthode de traitement d’image qui permet de moyenner des pixels seulement s’ils sont proches en position et en amplitude. Ce type de filtrage est particulièrement intéressant après notre premier traitement d’homogénéisation, il permet de diminuer la variabilité du bruit tout en maintenant l’amplitude des défauts. CORUS a été testé avec succès sur des maquettes en acier inoxydable, avec un gain important de plusieurs dB. La méthode est maintenant intégrée dans une version de développement du logiciel CIVA. Elle est également intégrée dans une version prototype du système d’acquisition multiéléments PANTHER développé par la société Eddyfi.

SHM@COFRENDPalais des Congrès
10:10
PAUSE CAFEHall Exposition
10:40
JE2AContrôle Soudures par TOFD et Multi-éléments IPalais des Congrès

10:40 JE.2.A.1
Evaluation des capacités de la méthode TOFD à caractériser les défauts de type plan dans les soudures de fortes épaisseurs
Frédéric Lasserre – Framatome – DTI/ Co-auteur : Alexandre Bleuze- Framatome Intercontrôle
Le TOFD conventionnel et multiélément est utilisé par FRAMATOME / CM (usine de Chalon – St Marcel) comme alternative à la radiographie lors des contrôles de fin de fabrication de soudures ferritiques de fortes épaisseurs des gros composants des centrales REP et EPRTM. Le but de ces examens est de vérifier l’absence de défauts inacceptables (type collage, inclusions allongées ou encore nids de soufflures), dans tout le volume de la soudure et de la ZAT. Pour de telles épaisseurs (jusqu’à 180 mm pour les soudures circulaires de générateur de vapeur par exemple), plusieurs dispositifs TOFD sont implémentés. De plus, afin de s’affranchir d’éventuelles restrictions d’accès dues à des obstacles locaux, une méthode TOFD dite « asymétrique » a également été développée. Tous ces dispositifs doivent détecter et caractériser les défauts ci-dessus, y compris lorsqu’ils présentent des désorientations par rapport à l’axe des faisceaux UT. Les performances de contrôle des équipements automatisés mettant en œuvre ces méthodes TOFD alternatives ont été démontrées au regard des méthodes radiographiques et ultrasonores traditionnelles au travers d’un dossier d’équivalence, c’est-à-dire par approche comparative. Le département d’ingénierie de FRAMATOME (DTI) et le département de R&D de FRAMATOME / INTERCONTRÔLE ont lancé une étude afin de connaître et quantifier plus en détails certaines performances réelles de ces dispositifs TOFD. Cette étude de R&D à court terme s’inscrit dans une recherche de consolidation de la qualité du contrôle en ce qui concerne la caractérisation des indications UT lors de l’analyse des données. Le contexte de l’étude, menée dans le cadre d’un stage universitaire, au-delà de la détection des défauts de diverses tailles et orientations, était l’amélioration de la systématisation des diagnostics « plan/volumique » au travers de l’analyse de phase des signaux de diffraction, et ce pour différentes configurations types de contrôle, en TOFD symétrique et asymétrique. Des simulations à l’aide de la plateforme logicielle CIVA® et des essais pratiques ont été réalisés pour comparaison ; ce papier en présente les résultats. Les règles d’analyse qui ont pu en être déduites au travers d’un « guide » (la vocation de ce document étant de fournir à tous les contrôleurs UT de FRAMATOME des mêmes règles et conventions lors de la caractérisation des indications TOFD) sont également abordées.

11:00 JE.2.A.2
Scénario de réparation VVP de l’EPR FA3
Louis Carlier – EDF / Co-auteur : Stéphane Leclerc, Christophe Herault, Miquel Olivier Escandell – EDF DI, Jean-Louis Calvet – EDF DIPDE, Maximun Larroque – EDF CNEPE
Les tuyauteries principales d’évacuation de la vapeur (aussi appelées « lignes vapeurs principales » ou VVP) sont des tuyauteries transportant la vapeur sous pression, produite dans les générateurs de vapeur, vers la turbine. Sur un réacteur de type EPR, elles sont au nombre de quatre. Ces tuyauteries traversent l’enceinte de confinement du réacteur, composé de deux parois en béton. Entre ces deux parois se trouvent, sur chacune des quatre tuyauteries, deux soudures dites de « traversées ». De nombreux écarts sont survenus lors des différentes étapes de fabrication de ces composants, ce qui a poussé EDF et FRAMATOME a réparé ces soudures. Le scénario de réparation présenté est une des versions proposées à l’Administration par l’intérieur à l’aide de machines de soudage TIG orbital télé-opérées depuis l’intérieur des tuyauteries. Ce scénario de remise à niveau a été établi dans l’objectif d’être peu intrusif et sans impact sur le génie civil et la troisième barrière de confinement des réacteurs de type EPR. Des outillages de coupe, de bridage et de contrôle non-destructifs sont également développés. Un programme développement et de fiabilisation de ces outillages et de ces procédés, inspiré des qualifications réalisées dans le cadre des opérations de maintenance, est en cours de mise au point.

11:20 JE.2.A.3
Application des normes ISO 23864 et ISO 23865 relative à l’utilisation de la technique ultrasonore multiéléments FMC/TFM – Étude expérimentale pour le contrôle de soudures bout à bout
Didier Flotte – Institut de Soudure/ Co-auteur : Bruno Grzeskowiak- Institut de Soudure, François Vassollo – ANDRA
Les normes ISO 23864 et ISO 23865 définissent l’utilisation de la technique ultrasonore ‘’focalisation en tout point’’ dans un cadre générale (ISO 23865) et pour le contrôle des soudures (ISO 23864). Cet article commence par une étude des principales impositions de ces normes. Notamment, nous avons regardé les conséquences sur : Les mesures à faire avant le contrôle ; Le choix des configurations de calcul ; La zone inspectable en une fois en fonction des performances de l’équipement utilisé. À partir de cette étude, il a été possible de définir des modes opératoires pour le contrôle de soudures bout à bout. Nous avons donc contrôlé avec cette technique et en respectant les prescriptions de la norme ISO 23864 plusieurs soudures comportant des défauts connus et avons comparé les résultats obtenus avec les techniques déjà normalisées que sont le TOFD ou les ultrasons multiéléments en utilisant différents types de balayages, les techniques de comparaison pouvant être limitées par la géométrie de l’assemblage. Ces résultats montrent que la technique FMC/TFM apporte un gain non négligeable dans la détection des défauts plans perpendiculaires à la paroi d’accès (ISO 16827) avec des configurations simples de mise en œuvre, avec les outils actuels et en utilisant un seul mode de reconstruction. La détection de l’ensemble des types de défauts nécessite la combinaison de plusieurs modes de reconstruction. Cette étude comparative a en partie été réalisée sur des coupons de développement des techniques de contrôles qui sont envisagées pour la réalisation des colis de stockage du projet Cigéo mené par l’ANDRA. Les essais réalisés montrent que l’évaluation des indications par la mesure de la hauteur est envisageable. Toutefois, la technique TOFD peut être plus fiable du fait de l’utilisation du phénomène de diffraction.

11:40 JE.2.A.4
Outils de diagnostic automatique pour le contrôle ultrasonore de soudures à l’aide de traitements avancés et de méthodes d’apprentissage
Roué David – CEA List / Co-auteur : Stéphane Leberre, Xavier Artusi – CEA List
Lors d’un contrôle de soudure par technique ultrasons multiéléments, l’acquisition des données est rapide du fait des nombreux progrès réalisés par les fabricants d’équipements pour simplifier leurs mises en œuvre et démocratiser leurs usages. Cependant, la dernière étape du contrôle qui consiste à analyser les données en vue d’établir un rapport d’examen est souvent fastidieuse et nécessite des opérateurs expérimentés. Dans ce contexte et à travers un projet collaboratif de recherche sur le diagnostic automatique de contrôle (projet AADICT), le CEA List a développé différents outils, à travers sa plateforme CIVA, pour l’analyse automatique de données. L’objectif est de faciliter l’interprétation des données par l’opérateur en lui indiquant des zones d’intérêts, en lui proposant un premier niveau de classification (manque de pénétration, collage, fissure) et une aide à la caractérisation. Ces outils présentés dans cette communication sont fondés, d’une part, sur la segmentation et la corrélation de données couplée à une approche géométrique, directement inspirées des connaissances et pratiques métiers, et d’autre part, sur des algorithmes d’inversion exploitant des techniques d’apprentissage. Les bases de données nécessaires à l’apprentissage sont générées à l’aide de la simulation de l’inspection et permettent d’associer au diagnostic un niveau de confiance, en tenant compte de la variabilité des paramètres influents inhérents au procédé de contrôle.

12:00 JE.2.A.5
Conception, développement et mise en œuvre d’un procédé d’examen non destructif des soudures austénitiques et des matériaux austéno- ferritiques par ultrasons automatisés avec traducteur multiélément
Jérémy Marquis – Omexom NDT / Co -auteur : Samir Bakhti, René Mathieu, Julien Fortineau, Jimmy Ponton, Anne-Marie Roy – Omexom NDT
Les assemblages, par soudage, des matériaux austéno-ferritiques possèdent une zone singulière au niveau de la racine de la jonction soudée. Cette zone de concentration de contraintes subit en service des sollicitations mécaniques et thermiques susceptibles d’engendrer l’amorçage et la propagation de fissures de fatigues, situées sur la face opposée à la face de sondage. Les soudures austénitiques et les matériaux austéno-ferritiques présentent des structures fortement anisotropes et hétérogènes susceptibles de dégrader les performances du procédé d’examen non destructif (END). La dégradation des performances est due principalement aux phénomènes physiques qui perturbent les faisceaux ultrasonores (déviation et division des faisceaux ultrasonore, variation de la perméabilité acoustique, …). Cette étude traite du cas particulier de l’END par ultrasons d’une soudure de forte épaisseur en acier inoxydable austénitique de deux pièces en acier austéno-ferritique moulées. La structure du métal de base, de part et d’autre de la soudure, rend l’examen plus difficile à cause de la structure hétérogène à gros grains du matériau. Une forte diffusion de l’onde ultrasonore génère un niveau de bruit de fond important qui empêche une interprétation aisée des résultats. Omexom NDT développe un procédé de contrôle (de la soudure et du métal de base) par ultrasons automatisés comprenant un traducteur multiélément développé spécifiquement pour cette application. Son utilisation facilite l’examen de ce type de composant et permet le maintien des performances du procédé en s’affranchissant des difficultés d’inspection (apparition d’artéfacts, déviation de faisceau, niveau de bruit de structure élevé, échos de géométrie omniprésents, …).

JE2BMéthodes ThermiquesPalais des Congrès

10:40 JE.2.B.1
Industrialisation du contrôle par thermographie inductive
Patrick Bouteille – Cetim/ Co-auteur :

11:00 JE.2.B.2
Détection d’indications surfacique sur pièces métalliques par thermographie par balayage laser
Stéphane Amiel – Safran Tech / Co-auteur :

11:20 JE.2.B.3
Estimation du taux de porosité et de fissures sur des composites oxyde/oxyde par thermographie infrarouge active
Ludovic Gaverina – Onera / Co-auteur :

11:40 JE.2.B.4
CPA : présentation des nouveaux développements et résultats
Yannick Caulier- Intercontrôle / Co-auteur : Stéphane BOURGOIS, Matthieu TAGLIONE, Axelle ELRIKH – Framatome Intercontrôle, Jerôme Delemontez – EDF DTG
La camera photothermique active (CPA) est capable de révéler des indications notoires dans des infrastructures critiques. Ses sensibilités sont similaires au ressuage (PT) et à la magnétoscopie (MT). La technologie a été validée dans les années 90 après un plan de développement intensif. Les investigations ont démontré que la CPA est très bien adaptée aux applications nucléaires, mais aussi, grâce à sa mobilité et à sa transportabilité, à des inspections sur d’autres sites industriels. D’autres validations et essais ont été effectués depuis les années 2000 pour différentes applications industrielles : les combustibles nucléaires pour CERCA, les plaques de partition pour EDF, les échangeurs thermiques PHENIX pour Novatome… L’inspection des roues Pelton pour la branche hydraulique d’EDF est une des nombreuses applications. L’objectif d’EdF a été d’augmenter la durée de vie de ces roues en leur appliquant un revêtement HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) anti-usure sur les zones les plus sollicitées. Des essais paramétriques sur base et sur site ont démontré que la CPA est capable de détecter des endommagements critiques ainsi que des décollements de revêtement, alors que la magnétoscopie n’est plus assez sensible pour révéler ce type d’anomalie sous des revêtements HVOF. Framatome et ses partenaires (Edevis, Thermoconcept) travaillent actuellement sur le développement d’une nouvelle version du système CPA. L’objectif est d’améliorer différents points techniques, tels que la stabilité de la calibration, la robustesse de la mécanique et l’ergonomie du logiciel. Ces nouveaux développements ont aussi permis de réaliser de nouvelles études sur des cales de référence afin de développer le procédé de thermographie active pour d’autres applications telle que la détection de fissurations dans des tubes. Ces essais ont aussi permis d’approfondir la démonstration de performance du procédé sur la base d’une étude paramétrique plus détaillée. L’objectif à terme est de proposer un produit industriel basé sur le principe de la CPA : un flux de chaleur généré localement sur la peau de la pièce par une ligne laser de forte puissance.

12:00 JE.2.B.5
Simulations paramétriques du contrôle de thermographie par induction. Application à la détection et caractérisation des fissures
Olivier Ghibaudo – Safran Tech / Co -auteur : Fabrice Foucher– Extende, Anouar Kalai – Extende
Durant les dernières années, la technique de thermographie par induction a été identifiée comme une méthode de détection et de caractérisation des fissures débouchantes sur les métaux. Les pièces à analyser sont chauffées par une courte impulsion électromagnétique, et la caméra infrarouge enregistre le comportement transitoire du champ de température en surface, pendant et après l’impulsion. Dans ce travail, des simulations 3D sous le logiciel FLUX3D©, sont menées pour investiguer comment le contraste thermique dépend des paramètres d’excitation tels que la fréquence du champ magnétique, la durée de chauffe, les paramètres du matériau, les longueurs et profondeurs des fissures. Pour comparer les simulations avec les résultats expérimentaux, un modèle d’inducteur réaliste est simulé avec un noyau en forme de U surmonté d’un bobinage en cuivre. Les deux tôles à inspecter sont massivement utilisées dans l’aéronautique : le premier est paramagnétique (super alliage base Nickel INCONEL 718), le second est ferromagnétique (acier bas carbone 16NCD13) ce qui implique des profondeurs de peau très différentes. Les simulations prennent en compte la non-linéarité de la perméabilité magnétique, ce qui permet de calculer l’impédance totale de l’inducteur. Pour une excitation à courant imposé dans l’inducteur, ceci permet de normaliser les observations par rapport à la puissance active et réactive consommée par l’inducteur. A partir de la distribution de température à chaque pas de temps, l’analyse du contraste thermique différentiel entre une situation avec défaut et une situation sans défaut, permet de quantifier la détectabilité du défaut en fonction des variations paramétriques introduites. Les extractions thermiques déterminent les paramètres d’excitation optimaux (fréquence du courant d’excitation, durée de chauffage) qui maximisent le contraste thermique. D’autre part, l’analyse permet de définir une méthodologie de dimensionnement des défauts en fonction de leur longueur et de leur profondeur. Le contraste optimal calculé à partir de la transformée de Fourier (PPT) fournit des informations pertinentes mais sensiblement dépendantes aux paramètres d’excitation et des paramètres géométriques des défauts. Dans le papier final, deux méthodes d’analyse seront comparées : la PPT et la décomposition en ondelette.

JE2CCaractérisation de materiaux IIPalais des Congrès

10:40 JE.2.C.1
Mesure d’épaisseur de revêtement par méthode non destructive ultrasonore
Benoit Dupont – Cetim / Co-auteur : Hélène Petitpre, Fan Zhang, Naïm Samet – Cetim
En fabrication ou en service, il est souvent nécessaire de mesurer l’épaisseur des revêtements pour s’assurer de leur conformité. La mesure d’épaisseur de revêtements métalliques sur substrat non ferromagnétique n’est pas réalisable de manière non destructive par les méthodes usuelles telle que les Courants de Foucault. Le CETIM a donc mis au point et breveté une méthode de mesure par ultrasons de ces types de revêtements. La méthode proposée ne dépend pas des propriétés électromagnétiques des matériaux et repose sur une analyse en fréquence des signaux ultrasonores réfléchis dans la couche de revêtement. L’épaisseur de revêtement est déterminée à partir des valeurs des fréquences de résonances et de la vitesse de propagation des ondes ultrasonores dans ce revêtement (déterminée par étalonnage). Cette méthode s’applique par exemple aux revêtements de Carbure de Tungstène sur Titane couramment rencontrés dans le secteur Aéronautique. D’autres couples revêtement/substrat peuvent être considérés. Les mesures sont possibles sur pièces planes ou courbes, généralement rectifiées. On décrira la méthode employée et les résultats obtenus sur différents cas.

11:00 JE.2.C.2
Magnetism for creep inspection
Benjamin Ducharne – INSA Lyon / Co-auteur :

11:20 JE.2.C.3
Imagerie 3D de matériaux ferromagnétiques à base de capteurs magnétorésistifs
Natalia Sergeeva-Chollet – CEA List/ Co-auteur : Skarlatos Anastasios – CEA List, Aurélie Solignac, Myriam Pannetier-Lecoeur, Claude Fermon – SPEC – CEA Saclay – CNRS UMR3680
L’étude des propriétés magnétiques de matériaux magnétiques est importante pour différentes applications notamment pour la caractérisation des aciers. En effet, les propriétés magnétiques et mécaniques et ces matériaux sont corrélées via la microstructure du matériau. Parmi les techniques de caractérisation, l’imagerie magnétique est une technique prometteuse grâce à sa sensibilité à la fraction ferritique. Un imageur magnétique composé d’une sonde 3D, mesurant les 3 composantes du champ magnétique émis par la surface du matériau et à base de capteurs magnétorésistifs a été développé dans nos laboratoires. Les capteurs à magnétorésistance géante (GMR) sont des capteurs de champ présentant une détection du champ magnétique de l’ordre du nT/√Hz. Ces capteurs permettent d’obtenir une résolution spatiale micronique et possèdent une très large dynamique fréquentielle. La sonde développée est composée de quatre capteurs GMRs positionnés sur un support mécanique pyramidal permettant ainsi de reconstruire les trois composantes du champ local. Pour optimiser la technique de mesures et pour mieux comprendre la distribution du champ magnétique dans l’échantillon, une méthode de simulation a été développée en parallèle du développement de la sonde. Le champ magnétique est calculé en prenant en compte la géométrie de la sonde. Une méthode hybride numérique/analytique a été développée en combinant la technique de l’intégration finie (FIT) et propagateur analytique. Les résultats expérimentaux sur des échantillons de référence et les simulations ont été comparés.

11:40 JE.2.C.4
Etude et analyse de la structure des soudures anisotropes et matériaux hétérogènes par ultrasons : approche expérimentale
Julien Fortineau – Omexom ndt / Co-auteur : BAKHTI Samir, MATHIEU René, PONTON Jimmy, MARQUIS Jérémy – Omexom NDT
Cet article présente le retour d’expérience d’une application de contrôle des assemblages de matériaux austéno-ferritiques moulés par ultrasons multivoies. Les assemblages contrôlés sont constitués d’une soudure multi-passes de forte épaisseur avec un métal de base ayant une structure polycristalline à gros grains. La nature du composant contrôlé (fortement anisotrope et hétérogène) est susceptible de dégrader les performances du procédé de contrôle par des phénomènes physiques qui perturbent les faisceaux ultrasonores (déviation et division des faisceaux ultrasonore, variation de la perméabilité acoustique, …). Une analyse approfondie des résultats obtenus lors des contrôles de ce type de composant par ultrasons permet de constater une disparité acoustique relevée sur la mesure de certains paramètres matériau. Les mesures mettent en évidence des écarts dus principalement à la structure et à la géométrie du composant qui rendent difficile la revendication de performance. Les résultats, exploités dans deux directions de propagation (normale et oblique), permettent de dresser un bilan quantitatif grâce à des études statistiques (valeurs minimales, maximales, médianes et écarts types) menées sur les paramètres suivants: Amplitude : ce paramètre permet d’observer la variation de perméabilité relative du composant ; Le temps de vol : ce paramètre permet l’étude de la vitesse de propagation en fonction des directions. Il est aussi possible de présenter les résultats en exploitant l’épaisseur apparente mesurée dans les deux directions ; Bruit de structure : ce paramètre permet d’observer la multidiffusion de l’onde ultrasonore qui empêche une interprétation aisée des résultats ; Positions axiales des amplitudes maximales : la variation relative de ce paramètre renseigne sur l’éventuelle déviation des faisceaux ultrasonores. Omexom NDT utilise l’analyse de ce retour d’expérience pour : Intégrer les paramètres matériaux dans l’établissement des performances du procédé à la fois pour la détection et la couverture de zone d’intérêt ; Constituer des critères sur les résultats exploités pour la classification acoustique des composants à contrôler.

SHM@COFRENDPalais des Congrès
12:20
DEJEUNERHall Exposition
13:50
PLENIERE SCIENTIFIQUEAuditorium Palais des Congrès
14:50
JE3AContrôle Soudures par TOFD et Multi-éléments IIPalais des Congrès

14:50 JE.3.A.1
Application des techniques FMC-PWI/TFM au contrôle des soudures
Célia Chevallier – Onet Technologies / Co-auteur : Weina Ke – Onet Technologies, Alexandre Bleuze- Framatome Intercontrôle, Laurent Le Ber, Olivier Roy – Eddyfi Technologies
La technique d’imagerie dite TFM (Total Focusing Method) est à présent disponible sur des équipements de contrôle par ultrasons multiéléments avec les performances requises pour être déployée de manière industrielle. Ces équipements apportent un nouveau mode d’imagerie dans des configurations de contrôle de plus en plus variées. Ainsi, le nombre d’applications validées avec cette technique augmente régulièrement. Les avantages de la technique TFM en termes de résolution et de sensibilité sous différentes orientations ont déjà été démontrées sur des applications de type contrôle de la corrosion et HTHA/HIC (endommagements liés à la présence d’hydrogène des aciers carbone). Ces avantages permettent d’améliorer la résolution des images facilitant ainsi leur interprétation pour la détection et la caractérisation des défauts. Dans cet article, nous aborderons l’application de la technique d’imagerie UT au contrôle des soudures aujourd’hui encore réalisée principalement avec des techniques UT PA (Phased Array) de type balayage sectoriel. Les méthodes UT PA applicables sont définies en fonction de la configuration des soudures à contrôler, notamment la géométrie du chanfrein, l’épaisseur de la pièce, le type de défauts recherchés ainsi que sa position et orientation. Dans cet article, nous comparerons les résultats expérimentaux obtenus sur défauts réels avec les techniques UT PA adaptées et les modes TFM applicables, avec les mêmes traducteurs. Nous discuterons des avantages et inconvénients présentés par l’imagerie TFM en termes de détection et d’interprétation des indications relevées. A côté des résultats du contrôle, nous discuterons des aspects pratiques apportés par la mise en œuvre des techniques TFM et les gains de temps obtenus pour les différentes phases du contrôle, toujours en comparaison avec les méthodes UT PA. Egalement, une liste de paramètres influents a été identifiée lors des travaux réalisés qui permettra à terme de préparer les dossiers de qualification pour l’application des méthodes TFM sur le contrôle soudure. En parallèle à ces développements de techniques et applications, les groupes de travail ASME et IIW élaborent actuellement des normes afin de qualifier ces nouvelles méthodes pour une application industrielle. Les applications présentées ont été réalisées avec des instruments UT robustes dans des conditions opérationnelles, afin de souligner la disponibilité immédiate de ces techniques qui se trouvent en accord avec le projet de norme en construction ISO-DIS 23864.

15:10 JE.3.A.2
Techniques CND innovantes pour détecter et caractériser l’endommagement par hydrogène à chaud
Serge Demonte – Institut de Soudure Industrie / Co-auteur :

15:30 JE.3.A.3
Contrôle TOFD de soudures à structure grossière
Patrick Louviot – Patrick Louviot Ndt/ Co-auteur : Stéphane Rouyer – Apave Noumea (Nouvelle Caledonie)
Pour la construction d’un bac de stockage d’acide sulfurique pure en acier faiblement allié, il a été décidé de réaliser les contrôles de compacité en TOFD et éviter ainsi les contrôles radiographiques sur chantier. Le bac de grandes dimensions (diamètre 32 mètres, hauteur 16 mètres, épaisseur en partie basse de 35 mm et en partie haute de 11 mm) est composé de tôles mises en forme et assemblées virole par virole. Les soudures longitudinales ont été réalisées en automatique multi-têtes en fil fourré sous gaz. Une soudure longitudinale de 2 mètres environ, de 35 mm d’épaisseur est réalisée en une seule passe en 45 minutes environ. Cette technique de soudage génère une structure à grains grossiers qui gênent l’interprétation. Les dispositifs TOFD ont été adaptés en fonction de l’évolution de l’épaisseur de la virole selon sa position en hauteur. Les zones grises dues à la technique TOFD (surface et fond) ont été dédouanées par un contrôle magnétoscopique. Les soudures circulaires ont été réalisées en soudage manuel dont la structure est moins grossière. Un comparatif de cartographies obtenues sur les différentes épaisseurs des soudures longitudinales et circulaires sera présenté et complété par des explications sur les difficultés d’interprétation et comment celles-ci ont été traitées. 

15:50 JE.3.A.4
Déclinaison des techniques TFM pour optimiser le contrôle des soudures
Guillaume Neau – Eddyfi Technologies / Co-auteur :

16:10 JE.3.A.5
Impact sur les normes en vigueur de la détection des défauts volumiques par la technique UT TOFD dans les soudures de forte épaisseur
Jean-Marc Crauland – Framatome/ Co-auteur :Amélie Burteau – Framatome Usine de Saint Marcel
FRAMATOME / CM (usine de Chalon – St Marcel) met en œuvre des UT avancés (automatisation des techniques multiéléments, pulse écho et TOFD) lors des contrôles de fin de fabrication de soudures ferritiques de fortes épaisseurs des gros composants des centrales REP et EPRTM La technique TOFD, conventionnel et multiéléments, fait partie des techniques mises en œuvre au titre des UT avancés (Adv UT). Le but de ces examens est de détecter les défauts inacceptables de type plan (lisses ou rugueux) ou de type volumique (inclusions allongées ou encore nids de soufflures), dans tout le volume de la soudure et de la ZAT. Pour de telles épaisseurs de soudures réalisées en automatique procédé fil/flux (jusqu’à 180 mm pour les soudures circulaires de générateur de vapeur et 250mm pour la cuve de réacteur), plusieurs dispositifs TOFD (conventionnel et multiéléments) sont implémentés. Les réglages et choix des couvertures de zones ont été définis par simulation et confirmés sur maquettes dédiées pour garantir une sensibilité de détection identique sur toute l’épaisseur de la soudure. Les résultats obtenus lors des contrôles des soudures ferritiques, réalisées avec le procédé automatique fil/flux (1) et le procédé électrode enrobées (2), mettent en évidence une sensibilité de détection de la technique TOFD supérieure aux techniques conventionnelles (UT Manuel + Radiographie). Les critères d’analyse des enregistrements TOFD, tels que retenus au titre du dossier d’équivalence, conduit à noter : 1) Soudure automatique fil/flux : – des indications à caractère volumique de longueur inacceptable vis-à-vis des critères d’acceptation alors que, non prise en considération lors de l’examen en pulse écho du fait de la faible amplitude (<-12dB), et également non détectable lors du contrôle radiographique. 2) Soudure à l’électrode enrobée : – des Images TOFD Particulières (ITP) non normalisées et non significatives de défauts mais non caractérisées à ce jour dans les normes. Pour les deux problématiques, des études sur maquette représentative ont été réalisées avec pour objectif de définir : – un seuil de notation pour la technique TOFD en lien avec la réflectivité des indications ; – La classification des Images TOFD Particulières liées des variations de structure sans lien avec des défauts technologiques de soudage. Cette présentation montre présente les résultats des essais effectués et les propositions d’évolution des normes TOFD pour fiabiliser et normaliser l’analyse avec un seuil de notation et une classification des Images TOFD Particulières pour éviter les réparations non « avérées » et potentiellement mécaniquement nocives.

JE3BCourants de Foucault II & MagnétismePalais des Congrès

14:50 JE.3.B.1
Optimisation de la sonde CFP pour l’inspection de tubes ferromagnétiques
Roberto Miorelli – CEA List / Co-auteur : Natalia Sergeeva-Chollet, Christophe Reboud – CEA List, Chiara Zorni – EDF, Direction Industrielle
Les réchauffeurs haute pression sont soumis à un phénomène de corrosion-érosion qui provoque des pertes d’épaisseur en paroi interne sur toute leur longueur mais plus particulièrement à l’entrée de ces tubes. Cette communication présente le travail collaboratif entre CEA LIST et EDF sur le développement et optimisation de la sonde pour le contrôle de ces tubes ferromagnétiques par courants de Foucault pulsés. L’objectif de l’optimisation est l’augmentation de la détectivité de pertes d’épaisseur (représentées par les gorges et méplats) dues à corrosion de tube. Les simulations des signaux CFP correspondant aux gorges extérieures ont été réalisées dans CIVA. Le modèle 2D basé sur intégration finie (FIT) a été utilisé. La base de donnée de résultats de simulations incluant la variation d’un grand nombre de paramètres influents a été créée. Il a été démontré que le paramètre le plus influent pour cette application est la perméabilité de tubes. Le prototype de la sonde a été réalisé en se basant sur les résultats de cette étude. L’évaluation de performances de cette sonde en termes de détection de manque d’épaisseur en prenant en compte les paramètres influents est réalisée  expérimentalement et par simulations.

15:10 JE.3.B.2
Courants de Foucault multiéléments pour le contrôle non destructif des pièces de turbomoteurs
Emanuelle Siryabe – Safran Helicopter Engines /Co-auteur : Matilde Labourdette, Benoit Toulet, Etienne Juliac – Safran Helicopter Engines
L’augmentation des exigences en termes de taille, profondeur de défauts, ainsi que la nature des matériaux et la géométrie des articles fait que les méthodes classiques de contrôle non destructif par courants de Foucault ne permettent pas de les satisfaire totalement. L’étude présentée dans ce papier est une investigation préliminaire sur l’utilisation d’un système de contrôle par courants de Foucault multiéléments avec sonde souple pour la détection de défauts types couramment rencontrés dans la surveillance des pièces de turbomoteurs. Une campagne de simulations des différentes configurations expérimentales est menée via le logiciel CIVA et les résultats sont comparés aux mesures multiéléments ainsi qu’à celles obtenues via un système classique robotisé utilisant des sondes conventionnelles.

15:30 JE.3.B.3
Modélisation des usures sous barres antivibratoires dans les tubes cintrés pour l’inspection par courants de Foucault des tubes de générateurs de vapeur
Edouard Demaldent – CEA List /Co-auteur : Audrey Vigneron – CEA List, Thierry Sollier, Jean-Marc Decitre – IRSN
Les barres antivibratoires (BAV) situées de part et d’autres des tubes de générateur de vapeur au niveau du cintre ont pour rôle de limiter l’amplitude des vibrations du tube. Les contacts entre BAV et tubes induisent des usures qui se traduisent par un amincissement au niveau de la paroi externe du tube, périodiquement contrôlé par un procédé courants de Foucault (CF). Cette étude, menée conjointement par le CEA LIST et l’IRSN, a pour objectif de simuler le signal CF correspondant à ce type d’usure en présence de deux BAV. Dans ce cadre, de nouveaux outils géométriques avancés, prenant notamment en compte le mouvement vibratoire d’un objet externe au tube, ont été développés afin d’alimenter le modèle développé au CEA LIST. Ce modèle numérique 3D a été validé expérimentalement en laboratoire sur des configurations représentatives du cas d’application industriel. Les résultats obtenus montrent que l’outil de simulation développé permet de reproduire fidèlement les contributions du défaut et des BAV au signal CF mesuré expérimentalement. L’évaluation par CF des usures sous BAV dans les cintres est généralement basée sur l’analyse en amplitude et/ou en phase des signaux de la sonde axiale. Les outils de modélisation développés permettent de simuler l’influence de divers paramètres géométriques sur les caractéristiques du signal CF, comme la position de la BAV par rapport au tube. Une étude paramétrique a montré que ce paramètre a une forte influence sur le signal. Ainsi des usures de profondeurs différentes peuvent avoir la même amplitude pour des positions de BAV différentes de chaque côté du cintre. 

15:50 JE.3.B.4
Solution alternative à la magnétoscopie classique
Alexandre Paon – Framatome Intercontrôle /Co-auteur :

16:10 JE.3.B.5
Estimation de profil vertical de colmatage des générateurs de vapeur par courants de Foucault
Loic Vaillance – EDF R&D /Co-auteur : Nicolas Paul – EDF R&D, Sara Cordeiro – EDF DIPNN/DI, Matthieu Wintergerst – EDF DPN/UNIE
Les générateurs de vapeur (GV) des réacteurs nucléaires sont des échangeurs de chaleur qui assurent la production de vapeur pour alimenter la turbine des centrales par réchauffement du fluide secondaire par le fluide primaire. Ce fluide primaire circule dans plusieurs milliers de tubes en U, à l’extérieur desquels le fluide secondaire est réchauffé dans une cuve cylindrique dont la vapeur de sortie est récupérée. Compte tenu de l’importante hauteur des tubes en U, ceux-ci sont maintenus par des plaques entretoises (PE) au travers desquelles le fluide secondaire remonte par des passages foliés ménagés autour des tubes. La présence de matière dans le fluide secondaire peut conduire à une obstruction progressive de ces passages foliés – c’est le phénomène dit de « colmatage » – avec modification des écoulements thermo-hydrauliques au sein du GV. De telles perturbations peuvent avoir des conséquences vis-à-vis de la sûreté de fonctionnement des installations, ce qui nécessite d’assurer une surveillance et une maîtrise du phénomène. La surveillance du colmatage et l’évaluation du niveau d’obstruction des passages foliés se fait sur les GV exploités par EDF selon 2 techniques : Des examens télévisuels (ETV) directs des foliages. Ces examens sont limités en nombre faute d’accessibilité à l’ensemble des PE et du fait du temps d’examen ; Des acquisitions indirectes par sondes à courants de Foucault (CF). Ces inspections sont plus rapides et renseignent sur l’ensemble des passages foliés. L’analyse de ces inspections s’appuie sur la forme du colmatage en bourrelets de magnétite au niveau du bord inférieur des PE, dont la propriété ferrimagnétique génère des perturbations des CF mesurés. Pour exploiter les acquisitions CF, il est primordial de distinguer la contribution des PE et celle du colmatage sur le signal CF. Ainsi, une première étape consiste à déconvoluer le signal de chaque PE par un signal de référence – supposé exempt de colmatage. L’hypothèse d’une formation de la magnétite au niveau du bord inférieur des PE a conduit à faire l’hypothèse que le bord supérieur des PE était propre et donc à utiliser cette partie du signal comme référence pour déconvoluer le signal du bord inférieur. Ensuite, plusieurs indicateurs sont calculés sur le signal déconvolué puis un apprentissage par noyau permet l’estimation finale du profil verticale de colmatage par comparaison aux ETV. Cette approche a montré des résultats cohérents aux observations ETV pendant près de dix ans, jusqu’à un écart récemment détecté qui sous-estime le colmatage de près de moitié par rapport aux observations, pour une PE particulière. L’étude de ce cas a remis en cause l’hypothèse d’un bord supérieur propre et a fait émerger une autre approche basée sur une construction d’un nouveau signal de référence à l’aide de signaux issus de GV neufs ou nettoyés. D’autres problématiques liées à la comparaison entre les signaux CF et les ETV ont permis d’affiner la cohérence des profils spatiaux obtenus lors des estimations de colmatage. Cette étude s’intègre à une stratégie plus large de maintenance et de prévention des risques du parc nucléaire français.

JE3CNumérisation et Facteurs humainsPalais des Congrès

14:50 JE.3.C.1
Smart inspection – Iondt
Bertrand Frederic – Airbus Operation / Co-auteur : Olivier Grellou, Romain Ecault – Airbus Operation
Internet of NDT (IoNDT) décrit un ensemble d’outils logiciels et d’appareils d’inspection « intelligents », NDT ou autres, qui communiquent entre eux et avec une plateforme qui collecte les données physiques liées au produit inspecté. Cette plateforme constitue ce que l’on appelle le « Digital Twin » de l’avion. Les outils de la famille IoNDT sont des solutions orientées métier apportant une assistance aux opérations d’inspection et facilitant à l’extrême les tâches de documentation et de reporting. Ces outils peuvent être adaptés aux inspections sur tout le cycle de vie de l’avion (conception, production, en service). Dans cette présentation nous présentons le concept IoNDT appliqué chez Airbus, illustré à l’aide d’exemples concrets.

15:10 JE.3.C.2
Prise en compte des facteurs organisationnels et humains (FOH) dans la performance des évaluations et contrôles non-destructifs (END/CND)
Justin Larouzee – EDF /Co-auteur :

15:30 JE.3.C.3
Réduire les fausses indications en contrôle ultrasons : innovations sur le matériel
Olivier Cassier – Sofranel /Co-auteur :

15:50 JE.3.C.4
Réalisation d’un outil de tracking du capteur pour le suivi du geste de l’opérateur et de la couverture de zone lors d’une inspection manuelle
Michel Cardoso – CEA List /Co-auteur : Thomas Desrez, Vincent Saint-Martin, Florence Grassin, François Cartier – CEA List, Sylvie Bittendiebel – Institut de Soudure
Lors d’une inspection manuelle par ultrasons, la position et l’orientation de la sonde sur la pièce ne sont généralement pas enregistrées par le système ; la qualité de l’inspection est alors basée sur les compétences du contrôleur et les conditions opérationnelles dans lesquelles le contrôle est effectué. La conformité du contrôle avec la procédure ou, plus tard, une analyse de la conformité de l’inspection ne peut être réalisée en raison de ce manque d’informations enregistrées. Dans le cadre du projet ANR FOEHN, un dispositif de suivi optique du capteur associé à l’enregistrement des signaux a été réalisé par le CEA et utilisé notamment pour évaluer les facteurs humains et leur influence durant une inspection. Un logiciel de tracking temps réel du déplacement du capteur a ainsi été développé en portant une attention particulière à sa simplicité de mise en œuvre et la précision de la mesure. En particulier, une technique originale de calibration rapide de la surface canonique à inspecter, de l’origine de l’inspection, de la surface émissive du capteur et de la zone d’inspection a été réalisée. Interactive et réalisée en moins d’1 mn au début de l’inspection, elle s’affranchit du besoin d’un maillage CAO de la pièce et d’IHM complexes. Durant le contrôle, les données peuvent être traitées et analysées en temps réel. Etant enregistrées, elles peuvent ensuite être exploitées dans un mode « Replay », et l’opérateur ou le formateur peut voir sur le même écran le déplacement de la sonde dans l’espace d’inspection ainsi que l’image des signaux ultrasons enregistrés de manière synchrone depuis le système d’inspection. Cette technique a été mise en œuvre par l’Institut de Soudure (IS) dans le cadre du projet lors de plusieurs phases de tests. Après une première étude des facteurs conduisant à des réglages différents du poste ultrasonore, le système a permis de monitorer finement la trajectoire du traducteur lors d’inspections sur des blocs de géométrie connues, dans des conditions normales puis dans des conditions dégradées. Ces données ont permis d’isoler certains facteurs humains en fonction de leur origine et de quantifier les effets de manière indépendante.

16:10 JE.3.C.5
Fusion de signaux expérimentaux et simulés pour la création de bases de données d’outils virtuels de formation d’opérateurs UT
Benoit Puel – Extende /Co-auteur : Souad Bannouf, Bastien Clausse – Extende
Former rapidement et efficacement un opérateur CND dans le but de le certifier peut s’avérer difficile et coûteux pour certaines entreprises. La formation d’un opérateur sur un nombre pertinent de cas pratiques génère souvent des coûts non négligeables liés aux frais de transport et d’hébergement du stagiaire ou encore liés à la fabrication de pièces ou de blocs avec un matériau bien précis. Une difficulté supplémentaire peut également s’ajouter lorsqu’il s’agit de former un opérateur sur des cas pratiques particuliers pour lesquels les échantillons ou les blocs sont rares (ex : échantillons HTHA). Plusieurs solutions, basées sur des simulateurs virtuels, sont maintenant disponibles afin de proposer un grand nombre d’exercices pratiques et pédagogiques pour la formation des opérateurs UT. En revanche, une des principales difficultés est la création de bases de données de signaux. En effet, le nombre de signaux est colossal car il contient ceux de plusieurs désorientations de la sonde afin de permettre un maniement réaliste de la sonde factice. Créer des bases de données de signaux expérimentaux permet de collecter des signaux associés à tous les phénomènes physiques (échos de géométrie, ombrage, conversions de modes, etc.). En revanche, cela demande de provisionner autant de blocs que de défauts attendus, ce qui peut s’avérer très coûteux. Créer des bases de données de signaux simulés permet de générer une grande variété de cas sans provisionner les blocs, mais peut impliquer des temps de calculs importants d’autant plus que l’ensemble des phénomènes physiques doivent être simulés pour être réalistes. EXTENDE a développé une solution qui permet de combiner des signaux expérimentaux et simulés dans le but de construire de telles bases de données ultrasonores tout en bénéficiant des avantages des deux approches. L’approche proposée s’appuie sur un bloc de tôles soudées sans défaut. Ce bloc est scanné expérimentalement. Les réponses des défauts sont ensuite simulées avec la plateforme de simulation CIVA, puis fusionnées avec les signaux expérimentaux. Les échos de géométrie sont fournis par les données expérimentales, et seules des interactions avec les défauts et leurs effets sur les échos de géométrie sont calculés par simulation. La base de données de signaux fusionnés est testée avec TraiNDE UT, l’outil virtuel de formation développé par EXTENDE.

SHM@COFRENDPalais des Congrès
16:30
FIN DU PROGRAMME TECHNIQUEDémontage de l'Exposition à partir de 15h00
8h00
Visite CEA Cadarache-ITERRV au Parc Chanot, puis transfert en autocar sur le site et visite. Retour prévu Gare Saint Charles 14h00 (connexion Navettes vers l'Aéroport de Marseille)
8h30
Visite Airbus HelicoptersRV au Parc Chanot, puis transfert en autocar sur le site et visite. Transferts retour Aéroport de Marseille (connexion Navettes vers Marseille Saint Charles et Centre Ville)

Temps forts

En Plénière d'Ouverture

La 10ème édition des Journées COFREND aura le plaisir d’accueillir Mr B.Bigot, Directeur Général d’ITER.

ITER : Située dans le département des Bouches-du-Rhône, ITER est une collaboration internationale qui réunit des ingénieurs et scientifiques spécialisés dans l’énergie de fusion. Elle a pour projet la construction d’un tokamak (une très grande machine utilisant le principe de fusion) pour produire de l’électricité à partir d’une source d’énergie à grande échelle (énergie du Soleil et des étoiles).

Des Plénières scientifiques

Tous les après-midi se tiendront des plénières scientifiques avec des invités de marque qui viendront nous faire partager des sujets aussi divers que les Facteurs Humains, l’Imagerie de la Terre ou encore l’Intelligence Artificielle

 

Une session internationale les 12 & 13 mai

Une session exclusivement en anglais, dédié à l’international avec des conférenciers invités en provenance d’Inde, d’Allemagne, de UK

Une journée entièrement dédiée au SHM

Le 14 mai au Palais des Congrès de Marseille Chanot.

3 conférenciers invités viendront présenter leur vision du SHM, appliqué en aéronautique, en ouvrages d’arts et infrastructures autoroutières.

Retrouvez le programme de la journée

 

4ème Edition des Doctoriales de la COFREND

Avec remise du Prix COFREND-Claude Birac, la 4ème édition des Doctoriales s’effecturera en 2 temps :

  • Des pitchs en session plénière « Ma thèse en 180 secondes et 1 diapo »
  • Une session posters en présence du Jury du Prix

CEA & ITER - Cadarache

Vendredi 15 mai de 9h00 à 14h00

ITER : Située dans le département des Bouches-du-Rhône, ITER est une collaboration internationale qui réunit des ingénieurs et scientifiques spécialisés dans l’énergie de fusion. Elle a pour projet la construction d’un tokamak (une très grande machine utilisant le principe de fusion) pour produire de l’électricité à partir d’une source d’énergie à grande échelle (énergie du Soleil et des étoiles).

AIRBUS HELICOPTERS

Vendredi 15 mai de 9h00 à 14h00

À la pointe de la technologie aéronautique depuis plus de 60 ans, Marignane est le berceau d’Airbus Helicopters, numéro un mondial sur le marché des hélicoptères civils et militaires. Marignane produit la gamme complète de l’hélicoptériste, des monoturbines légers aux appareils de transport militaire de la famille Cougar.

Un nouveau centre de développement construit en 2015 complète ces installations. Le site abrite également un bureau d’étude, diverses chaînes d’assemblage, un centre de services clients, un centre de recherche sur la mécanique et les matériaux composites et un centre d’entraînement proposant des formations agréées et de la documentation technique.

Nos exposants

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