Detection of Metal Defects on Gas Distribution Pipeline by Remote Field Eddy Current (Rfec) Using Finite-Element Analysis

Abstract

Résumé -Analyse par la méthode des éléments finis de la détection des défauts métalliques d'un gazoduc en utilisant les courants de Foucault en champ lointain -Pour établir des stratégies sécurisées de remplacement et maintenance des gazoducs souterrains, il est nécessaire de détecter leurs défauts métalliques, classifiés de la manière suivante : corrosion générale, fissuration par corrosion sous contrainte, lamination, trou, pertes métalliques provoquant des fuites et dommages partiels. C'est la raison pour laquelle une méthode efficace doit être développée, qui permette une inspection en ligne à l'intérieur du gazoduc. Dans cette étude, les formulations théoriques du potentiel vecteur magnétique et de la densité du flux magnétique, utilisant les nombres d'onde axial and radial basés sur les équations de Maxwell, sont présentées analytiquement pour évaluer les variations d'amplitude et de phase de la densité du flux magnétique, ainsi que la tension induite. Ces résultats peuvent constituer les critères d'application du principe d'utilisation des courants de Foucault en champ lointain pour détecter les défauts métalliques d'un gazoduc. Un calcul tridimensionnel par la méthode des éléments finis est également présenté pour analyser les défauts dans le métal en relation avec leur taille, la fréquence d'excitation et la vitesse de déplacement. Cette approche en trois dimensions permet de pallier l'inexactitude de l'approche bidimensionnelle axisymétrique, et peut simuler la présence de trous locaux dans les gazoducs. À défaut de cette approche, seules des pertes métalliques homogènes, comme par exemple la diminution de l'épaisseur de la paroi, peuvent être modélisées. Les résultats de l'analyse par éléments finis concernant la densité de flux magnétique et la tension induite dans le détecteur sont comparés à ceux d'études expérimentales.Mots-clés : courants de Foucault en champ lointain, densité de flux, tension induite, excitatrice, détecteur.Abstract -Detection of Metal Defects on Gas Distribution Pipeline by Remote Field Eddy Current (RFEC) Using Finite-Element Analysis -It is necessary to find out whether there are metal defects on underground gas distribution pipelines without excavation in order to establish safety strategies for replacement or maintenance. The metal defects are classified into general corrosion, stress corrosion cracking, lamination, pits, and metal loss, which cause leak or partial damages to a gas pipeline. Therefore, it is required to develop an effective method in the form of an in-line inspection concept that could be implemented internally into a gas pipeline.

Simulation and experimental study of remote field current testing for hidden defects of aluminum alloy plate with damping coating

“…In this paper, ANSYS simulation software is used to establish a 3D finite element (Kermadi et al , 2018; Yang and Yoon, 2001) simulation model for the RFECT of aluminum plate specimens with damping coating. The magnetic circuit and magnetic field shielding structure of planar RFEC sensor are optimized systematically.…”