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Etre
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Molecule
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DES
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METHANE
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trimethylaluminium
(1)
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thoron
(1)
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Generic
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radioactive
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2515347A1
Family ID 8036537
Probable Assignee Nguyen Tan Chuong
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE DE DETECTION ET DE LOCALISATION DE MICRO-FUITES DANS
UNE PAROI ET NOTAMMENT DANS LA BARRIERE SECONDAIRE DES CUVES DE
METHANIERS
EN Title CRACK DETECTION, ESP. IN WALL OF TANKER SHIP CARRYING LIQ.
METHANE - WHERE GASES ARE FED THROUGH CAVITIES IN WALL WHILE TELEMETER
MAKES THERMAL AND GAMMA RAY MAPS OF WALL
Abstract
_________________________________________________________________
PROCEDE DE DETECTION ET DE LOCALISATION DE MICRO-FUITES DANS UNE PAROI
ET NOTAMMENT DANS LA BARRIERE SECONDAIRE DES CUVES DE METHANIERS,
CARACTERISE EN CE QU'IL CONSISTE A REALISER AU PREALABLE UNE
AUSCULTATION THERMIQUE DE LA PAROI, PUIS A DETECTER LES MICRO-FUITES
EVENTUELLES DE CETTE PAROI PAR AU MOINS DEUX TECHNIQUES DE TELEMESURE
FAISANT APPEL A DES BANDES DE LONGUEURS D'ONDES DIFFERENTES ET A
CORRELER ENSUITE L'ENSEMBLE DES RESULTATS AINSI OBTENUS.
A telemeter appts. using two different wavelength bands is employed to
make a thermal examination of a wall, and then to detect any
micro-leaks in the wall, esp. in the sec. barrier in the hull of a
tanker ship. The pref. inspection method uses a first step (a), in
which a hot gas is injected onto both sides of the wall, so that
infrared (IR) scanning can be used to make a thermal map of the wall.
In a second step (b), two gases which react exothermally are used, one
being fed onto each side of the wall; a radioactive element is
included in one gas. The telemeter is then used to make both an
infrared and a gamma ray map of the wall. Used for precise location of
any defects. (7yp).
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un proceda de detection et de
localisation de micro-fuites dans une paroi et notamment dans la
barriere secondaire des cuves de methaniers.
On sait que la barriere secondaire des cuves de methaniers n'est pas
accessible directement et la detection des micro-fuites doit donc
s'effectuer au travers de la barriere primaire, depuis l'interieur de
la cuve.
A cet effet, on a deja propose une methode thermcgraphique consistant
a creer entre les deux barrieres un gradient de temperature, ainsi
qu'une difference de pression permettant d'amplifier les courants de
fuite thermique entre ces deux barrieres au niveau de la micro-fissure
eventuelle, et a mesurer ledit gradient de temperature au mcyen d'une
camera thermographique.
Cette methode ne donne toutefois pas entiere satisfaction car elle
fournit des resultats qui sont tres difficiles a interpreter et qui
sont donc inexploitables dans la plupart des cas.
La presente invention a pour but principal de remedier a cet
inconvenient et, pour ce faire, elle a pour objet un procede de
detection et de localisation de micro-fuites qui se caracterise
essentiellement en ce qu'il consiste a realiser au prealable une
auscultation thermique de la paroi, puis a detecter les micro-fuites
eventuelles de cette paroi par au moins deux techniques de telemesure
faisant appel a des bandes de longueurs d'ondes differentes et a
correler ensuite l'ensemble des resultats ainsi obtenus.
Grace a cette disposition, il est possible notamment de detecter et
donc d'eliminer par la suite lors du traitement des informations, un
certain nombre d'erreurs systematiques dues a la presence de points
singuliers dans la paroi, d'ou une meilleure interpretation des
resultats obtenus.
De preference, la localisation des micro-fuites s'effectue grace a un
balayage systematique de la paroi par les moyens de telemesure.
De preference egalement, l'une des techniques de telemesure utilisees
est une mesure thermique dans le domaine des infrarouges, tandis que
l'autre est une mesure de radioactivite dans le domaine des rayons
gamma.
Dans une forme de realisation particuliere de l'invention,
l'auscultation thermique prealable s'effectue grace a l'injection d'un
gaz chaud de part et d'autre de la paroi, tandis que la telemesure
infrarouge s'effectue grace a l'injection simultanee, de part et
d'autre de la paroi, de deux gaz detoniques produisant une reaction
exothermique lorsqu'ils se rencontrent au niveau d'une micro-fissure
de la paroi.
Avantageusement, un radioelement est incorpore a l'un des gaz
detoniques, ce qui permet d'effectuer simultanement la telemesure de
rayonnament gamma.
Une forme d'execution de l'invention est decrite ci-apres a titre
d'exemple, en reference au dessin annexe dans laquel
- la figure 1 represente de maniere schematique une paroi de cuve de
methanier, ainsi qu'une partie de ltequipement utilise pour la mise en
oeuvre du procede selon l'invention; et
- la figure 2 est une vue en coupe a plus grande echelle d'une portion
de cette paroi.
En se referant a la figure 1, on peut voir en 1 la paroi verticale
d'une cuve de methanier, c'est-a-dire un navire destine au transport
de gaz sous forme liquide. Les cuves de methaniers doivent donc etre a
la fois etanches et bien calorifugees.
Ainsi qu'on peut le voir plus clairement sur la figure 2, la paroi 1
comprend de facon typique, en allant de l'interieur vers l'exterieur,
une premiere membrane metallique 2, par exemple en INVAR, dite
membrane primaire, une deuxieme membrane 3 de meme nature dite
membrane secondaire et la coque proprement dite 4 du navire methanier.
L'espace delimite par les membranes 2 et 3 forme la barriere primaire
de la cuve tandis que l'espace delimite par la membrane 3 et la coque
4 forme la barriere secondaire. Ces deux espaces sont remplis d'un
materiau isolant constitue par exemple par des caissons 5 remplis de
perlite. On notera en outre que ces caissons sont fixes de maniere a
menager avec les membranes 2 et 3 et avec la coque 4 un mince film
d'air 6.
Le procede selon l'invention est destine a detecter et a localiser une
micro-fissure telle que 7 dans la membrane secondaire 3. La mise en
oeuvre de ce procede necessite certains equipements dont une partie
est representee de maniere tres schematique sur la figure 1.
La barriere primaire, c'est-a-dire l'espace delimite par les membranes
2 et 3, comporte ainsi une entree de fluide 8 a son extremite
superieure et une sortie de fluide 9 a son extremite inferieure. De
meme, la barriere secondaire comporte une entree de fluide 10 a son
extremite superieure et une sortie de fluide 11 a son extremite
inferieure. Toutes ces entrees et sorties de fluide sont equipees
d'une vanne telle que 12.
L'installation comprend en outre un appareillage de telemesure 13 qui
est monte mobile en site et en azimut sur la plate-forme d'un support
14 qui est lui-meme prevu deplacable sur le fond 15 de la cuve.
L'appareillage de telemesure comprend un detecteur a infrarouge 16, un
detecteur de rayonnement gamma 17 et un laser de pointage 18. Ces
trois elements sont disposes de maniere a avoir le meme angle de
visee.
L'appareillage de telemesure 13 est par ailleurs relie au moyen d'une
liaison souple 19 a une armoire de controle 20 permettant notammentde
commander le fonctionnement et les deplacements dudit appareillage et
d'assurer le stockage des informations fournies par les differents
detecteurs.
Le procede conforme a l'invention consiste a effectuer au prealable
une auscultation thermique de la paroi 1. A cet effet, on commence par
envoyer dans la barriere primaire, par l'entree de fluide 8, de l'air
chaud, par exemple a 500 C. Simultanement, on cree une aspiration sur
la sortie 9 afin d'accelerer la circulation d'air chaud a l'interieur
de la barriere primaire. On ausculte alors la membrane primaire 2, qui
est la seule face accessible de la paroi, au moyen du teledetecteur a
infrarouge 16. Au cours de cette phase d'auscultation prealable, on
peut utiliser un grand angle de 900 afin de couvrir rapidement la
paroi. Simultanement, on mesure les differents parametres concernes et
notamment les pressions, debits et temperatures au niveau de l'entree
et de la sortie d'air chaud.
On procede ensuite de la meme facon pour la barriere secondaire, en
injectant sur l'entree de fluide 10 de l'air chaud que l'on aspire en
11.
Toutes les informations ainsi recueillies sont memorisees et
permettent de connaitre le comportement aerothermique des barrieres
primaire et secondaire et de situer les ecrans systematiques ou points
singuliers inherents a chaque paroi. en raison de leur structure
particuliere.
I1 est alors possible de dresser une cartographie thermique
relativement precise de la paroi et d'etablir un modele mathematique
utilisable pour la detection proprement dite des micro-fissures de la
membrane secondaire. Si la face accessible de la paroi, c'est-a-dire
la barriere primaire 2, est reflechis- sante, ce qui est notamment le
cas de 1'INVAR, on peut ameliorer la cartographie thermique de la
paroi en vaporisant au prealable sur celle-ci un produit emissif
supprimant ces reflexions parasites.
Dans la deuxieme phase du procede conforme a l'invention, on injecte
de part et d'autre de la membrane secondaire 3 deux gaz detoniques,
c'est-a-dire deux gaz qui sont capables, lorsqu'ils se rencontrent au
niveau d'une microfissure telle que 7, de provoquer une reaction
exothermique non explosive. A cet effet, on peut par exemple injecter
du trimethylaluminium dans la barriere secondaire et de l'air dans la
barriere primaire. De plus, ces deux gaz seront de preference a 50 C,
comme dans la phase d'auscultation, de maniere que l'en soit dans les
memes conditions de mesure. On utilisera egalement les parametres
optimises (pressions, debits, etc...) determines au cours de la phase
d'auscultation. Enfin, il va de soi qu'il sera avantageux de prevoir
une difference de pression entre les deux barrieres afin d'augmenter
les courants de fuite d'une barriere dans l'autre au niveau de la
micro-fissure 7, par exemple en creant une aspiration plus importante
sur la sortie de fluide 9 de la barriere primaire.
Par ailleurs et conformement a l'invention, un element radioactif tel
que du thoron est incorpore au gaz injecte dans la barriere
secondaire, afin de permettre une double detection, thermique par
infrarouge et de radioactivite par rayonnement gamma, au moyen de
l'appareillage de telemesure 13 prevu a cet effet.
Au cours de cette phase de detection, le detecteur infrarouge 16 aura
un angle de visee faible, de l'ordre te 180. De meme, le detecteur de
rayonnement gamma 17 est prevu directif grace a une enveloppe en plomb
prolongeant l'objectif d'origine. Il est donc necessaire d'effectuer
un balayage systematique de la paroi afin de couvrir des bandes
successives etroites jointives. A cet effet, l'appareillage 13 est
pilote a distance en site et en azimut au moyen d'un microprocesseur
incorpore a l'armoire de controle 20, et ce en cooperation avec le
laser de pointage 18 qui permet de localiser avec precision les
anomalies eventuellement detectees sur la paroi.
Les informations ainsi recueillies sur les intensites thermiques et
radioactives en differents points de la paroi sont stockees dans
l'armoire de controle 20. Elles sont ensuite traitees par un materiel
de gestion de donnees approprie et correlees entre elles ainsi qu'aux
informations recueillies au cours de-la phase d'auscultation, a l'aide
du modele mathematique prealablement etabli.
Grace a l'auscultation prealable et a la double detection dans deux
bandes de longueurs d'ondes differentes, on comprendra aisement qu'il
est possible de lever le doute sur les anomalies detectees et de
determiner ainsi avec precision la localisation des veritables
micro-fissures de la paroi, microfissures qui se manifestent d'une
part par une tache thermique due a la reaction exothermqiue des deux
gaz detoniques, et d'autre part par un maximum de radioactivite, au
niveau du passage preferentiel du gaz de la barriere secondaire vers
la barriere primaire.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Procede de detection et de localisation de micro-fuites dans une
paroi et notamment dans la barriere secondaire des cuves de
methaniers, caracterise en ce qu'il consiste a realiser au prealable
une auscultation thermique de la paroi, puis a detecter les
micro-fuites eventuelles de cette paroi par au moins deux techniques
de telemesure faisant appel a des bandes de longueurs d'ondes
differentes et a correler ensuite l'ensemble des resultats ainsi
obtenus.
2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la
localisation des micro-fuites s'effectue grace a un balayage
systematique de la paroi par les moyens de telemesure.
3. Procede selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que l'une
des techniques de telemesure utilisee est une mesure thermique dans le
domaine des infrarouges, tandis que l'autre est une mesure de
radioactivite dans le domaine des rayons gamma.
4. Procede selon l'une quelconque des revendications 1 a 3,
caracterise en ce que l'auscultation thermique prealable s'effectue
grace a l'injection d'un gaz chaud de part et d'autre de la paroi.
5. Procede selon la revendication 3 ou 4, caracterise en ce que la
telemesure infrarouge s'effectue grace a l'injection simultanee, de
part et d'autre de la paroi, de deux gaz detoniques.
6. Procede selon la revendication 5, caracterise en ce qu'un element
radioactif est incorpore a l'un des gaz detoniques afin de permettre
d'effectuer simultanement la telemesure de rayonnement gamma.
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