Le rôle des vidéoscopes dans les inspections de turbines à gaz : aperçus du terrain

Les inspections traditionnelles des turbines à gaz peuvent être longues et coûteuses. Cependant, une inspection visuelle à distance peut être une alternative efficace au démontage de l'équipement pour jeter un coup d'œil à l'intérieur. Les vidéoscopes avancés peuvent fournir une excellente visibilité et imagerie, des mesures faciles et des rapports plus complets.

Les turbines à gaz sont et continueront d'être un élément essentiel du secteur de l'énergie. Compte tenu des pressions, des températures, des tolérances et de l'impact qu'une panne de moteur peut avoir, connaître la santé mécanique de chaque moteur est aussi critique que le moteur lui-même.

Les vidéoscopes jouent un rôle déterminant dans l'évaluation de cette santé. Ils permettent à un inspecteur de voir, d'analyser et de mesurer des éléments d'intérêt à l'intérieur du moteur. Cet article explore le rôle des vidéoscopes dans les inspections de turbines à gaz et discute des principales capacités des vidéoscopes qui surmontent les problèmes courants rencontrés sur le terrain.

Un vidéoscope est un type avancé d'endoscope utilisé pour l'inspection visuelle à distance (RVI). Une inspection par vidéoscope sur une turbine à gaz est généralement planifiée en fonction des heures de fonctionnement et du modèle. De plus, des arrêts ou arrêts forcés ou imprévus peuvent se produire lorsqu'une inspection d'urgence est nécessaire pour identifier la cause.

Lors d'une inspection de turbine à gaz, un technicien RVI prend un vidéoscope, tel qu'un vidéoscope Olympus IPLEX, et insère l'extrémité distale du tube d'insertion dans le moteur à turbine. Le tube d'insertion des vidéoscopes est disponible dans une gamme de longueurs et a généralement un diamètre d'environ 4 millimètres (mm) ou 6 mm. Le diamètre et la longueur les plus courants pour l'inspection des turbines à gaz sont respectivement de 6 mm et 3,5 mètres (11,5 pieds).

1. Exemple d'inspection par vidéoscope. Avec l'aimable autorisation de Veracity Technology Solutions

Après avoir inséré l'extrémité du tube d'insertion flexible, le technicien dirige la lunette vers les zones critiques, telles que les pales, les aubes et la chambre de combustion. Les trois derniers pouces du tube d'insertion s'enroulent/s'articulent et sont contrôlés par l'utilisateur via un joystick. Cette articulation facilite la navigation car elle contrôle l'emplacement de l'extrémité distale du tube d'insertion lors de son insertion. Une fois la zone d'intérêt atteinte, l'articulation est utilisée pour centrer la vue de la zone endommagée ou problématique sur l'écran (Figure 1).

Lorsque les utilisateurs peuvent voir la zone cible, ils peuvent enregistrer une image ou une vidéo pour une analyse collaborative ou un rapport au propriétaire de l'actif. Les utilisateurs peuvent ajouter des annotations aux images capturées, comme encercler une zone ou superposer du texte sur une image. Dans la plupart des modèles actuels, l'annotation est simplifiée grâce à l'écran tactile du vidéoscope.

Une méthode d'analyse avancée utilisée pour les zones problématiques notées consiste à effectuer une mesure stéréo sur des indications, telles qu'une fissure sur une lame. La mesure stéréo quantifie les informations visuelles à l'écran et peut être référencée aux procédures de tolérance aux pannes, permettant au propriétaire de l'actif de prendre une décision éclairée sur les prochaines étapes.

Évaluer l'état d'un moteur à turbine à gaz ne se limite pas à prendre une image et à effectuer des mesures. Bien qu'il s'agisse d'étapes cruciales, les images sont ensuite envoyées, gérées et examinées, parfois par plusieurs personnes.

Les fabricants de vidéoscopes avancés ont reconnu la nécessité de fournir plus qu'un outil qui produit une image claire et lumineuse. Il y a une tendance chez ces fabricants à s'aligner sur les exigences de l'industrie. Cela signifie qu'en plus des avantages immédiats d'un vidéoscope de pointe, des fonctionnalités telles que le transfert d'images sans fil, la gestion de base de données d'images en ligne et la génération de rapports sont toutes utilisées et développées pour fournir des services d'inspection.

Un problème avec l'équipement RVI est qu'il peut être difficile de fournir des rapports cohérents et rapides aux propriétaires et exploitants d'installations électriques. De plus, les inspecteurs doivent généralement communiquer directement avec le personnel du propriétaire et de l'exploitant qui supervise l'inspection.

Les vidéoscopes qui peuvent améliorer le service d'inspection offert aux propriétaires d'actifs peuvent entraîner une augmentation de l'activité. Par exemple, les fonctionnalités avancées du vidéoscope Olympus IPLEX NX se sont avérées augmenter l'efficacité à la fois pendant l'inspection et lors du rapport des résultats.

Scott Kennedy, vice-président du développement commercial chez Veracity Technology Solutions, a partagé certains des avantages de l'utilisation du vidéoscope IPLEX NX. "L'équipement parle de lui-même, et je sais que nos clients apprécient les avantages qu'il leur procure", a expliqué Kennedy. "Pour nous, le vidéoscope IPLEX NX est un instrument puissant pour nos inspecteurs endoscopes certifiés, mais il reste assez facile à utiliser pour un technicien d'usine pour une simple vérification d'inspection de composants. Il a été un excellent outil pour augmenter notre activité et fournir un meilleur service à nos clients."

Pour Veracity, le vidéoscope IPLEX NX est un atout essentiel pour effectuer des inspections de turbines à gaz en raison de trois fonctionnalités principales.

Excellente visibilité et imagerie sur grand écran. Les techniciens d'inspection et les autres membres du personnel sur le chantier apprécient les vues optimales fournies par le grand écran de 8,4 pouces du vidéoscope et l'imagerie lumineuse et vibrante. Cette excellente visibilité est pratique lors de l'inspection des moteurs à turbine à gaz. Par exemple, un inspecteur sur un pont de turbine peut faire pivoter l'écran vers un chef de projet qui se trouve à plusieurs mètres, et le chef de projet peut facilement voir et comprendre ce qui est affiché à l'écran.

Les capacités de l'écran tactile rendent la grande taille de l'écran encore plus utile pour les inspections et les mesures. Les utilisateurs peuvent facilement zoomer et dézoomer en pinçant ou en écartant simplement deux doigts sur l'écran. Annoter les images avec du texte, des flèches et des cercles est également plus simple avec un écran tactile.

Selon la cible d'inspection, le vidéoscope IPLEX NX peut être associé à un tube d'insertion de diamètre 4 mm, 6 mm ou 6,2 mm (contenant un canal de travail). La portée de 6 mm est couramment utilisée lors de l'inspection des turbines à gaz. Pour montrer ces cibles en détail avec une qualité d'image exceptionnelle, le vidéoscope IPLEX NX est doté d'une optique optimisée et d'un dispositif à couplage de charge (CCD) haute résolution.

2. Le vidéoscope IPLEX NX affiche une image très éclairée. Avec l'aimable autorisation de Veracity Technology Solutions

Comme ce CCD nécessite plus de lumière pour générer la même image lumineuse par rapport aux CCD de résolution inférieure, le vidéoscope est doté d'un éclairage par diode laser extrêmement lumineux (Figure 2). La lumière traverse le tube d'insertion via un câble à fibre optique. Une source de lumière plus brillante est cruciale dans le monde RVI, car la seule source de lumière provient souvent du vidéoscope.

Mesures faciles. La prise de mesures est facile sur le grand écran tactile, ce qui rend la tâche plus efficace pour le technicien d'inspection. Sans écran tactile, le curseur de mesure ne peut être déplacé qu'avec un joystick. Désormais, l'utilisateur peut appuyer à proximité de l'endroit où le point doit être placé, puis utiliser le joystick pour un placement final raffiné du point. Ce flux de travail amélioré permet à l'utilisateur de rendre compte beaucoup plus rapidement au chef de projet sur site.

Le vidéoscope IPLEX NX dispose également d'une télémétrie multipoint, une fonction qui permet d'accélérer le temps moyen nécessaire à un inspecteur pour prendre une mesure. Il affiche cinq points autour d'un cercle sur l'image en direct (un au centre et quatre sur le bord du cercle). Les distances à la cible sur ces points sont affichées en temps réel. De cette façon, un inspecteur peut savoir immédiatement si l'image de mesure est suffisamment proche dans une certaine zone et sur toute l'image. Tout cela est fait dans l'image en direct avant qu'une image ne soit capturée.

3. Un modèle 3D (à droite) du bord d'une lame est utilisé pour confirmer le placement du point dans l'image stéréo (à gauche). Avec l'aimable autorisation de Veracity Technology Solutions

Un autre avantage pour les mesures est la fonction de modélisation 3D. Une fois qu'une image stéréo a été prise, l'utilisateur a la possibilité de la visualiser sous forme de modèle 3D. Le modèle 3D aide l'inspecteur à bien comprendre où les points de référence et de mesure sont placés.

La modélisation 3D est souvent utilisée lors de l'inspection du bord d'une aube, car il est courant de placer des points de référence sur le bord de l'aube. En utilisant le modèle 3D, l'inspecteur peut être sûr que le point est placé sur le bord de la lame au lieu d'être légèrement en retrait du bord. Si la pointe est légèrement en retrait du bord de la lame, elle sera entièrement hors de la lame et située quelque part derrière la lame.

Comme mentionné précédemment, l'écran tactile facilite la sélection rapide de points. Cette fonctionnalité est également utile lors de l'utilisation du modèle 3D. À l'aide de gestes simples sur l'écran tactile, l'utilisateur peut manipuler le modèle 3D de différentes manières. L'utilisateur peut faire glisser un doigt pour faire pivoter le modèle, pincer ou écarter deux doigts pour effectuer un zoom avant et arrière sur le modèle, et faire glisser deux doigts pour faire un panoramique du modèle sur l'écran.

Rapports plus complets. Le livrable de la plupart des inspections est un rapport avec un résumé des conclusions, des recommandations et des images pour illustrer l'état de l'actif. Cependant, l'effort de génération d'un rapport d'inspection peut être long et difficile si les organisations souhaitent adopter des modèles standardisés.

Les vidéoscopes IPLEX NX font partie d'une solution de flux de travail complète conçue pour réduire le temps et les efforts nécessaires pour créer des rapports d'inspection standardisés dans l'ensemble d'une organisation. À l'aide de la solution cloud ViSOL, les utilisateurs peuvent importer et examiner les médias d'inspection à partir d'un vidéoscope IPLEX NX. De plus, des rapports peuvent être générés automatiquement pour simplifier l'ensemble du flux de travail RVI.

Le logiciel du vidéoscope IPLEX NX fait partie intégrante de la solution ViSOL, car il permet à l'inspecteur de personnaliser et de sélectionner le résultat d'inspection prédéfini ou tout défaut au moment de la capture d'image. Les données d'inspection peuvent être intégrées à l'image afin que l'intégralité de l'inspection puisse être transférée de manière transparente vers la solution ViSOL.

Ces informations peuvent être envoyées directement au cloud ou temporairement à l'application de bureau ViSOL en mode hors ligne, puis synchronisées ultérieurement sur le cloud lorsque la connexion Internet reprend. Cette connexion harmonisée entre les vidéoscopes IPLEX et la solution ViSOL permet au flux de travail RVI d'être plus efficace, standardisé et collaboratif.

Le vidéoscope est un appareil éprouvé sur le terrain pour les inspections de turbines à gaz. Fonctionnalités avancées des vidéoscopes modernes, telles que l'imagerie lumineuse à haute résolution ; un grand écran tactile réactif ; modélisation 3D; et les rapports basés sur le cloud, ajoutent une plus grande efficacité au flux de travail d'inspection et de rapport.

—Charles Janecka est le chef de produit associé RVI chez Evident Scientific.

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