Les capteurs à ultrasons peuvent protéger les conduites de gaz résidentielles

Une équipe de chercheurs de l’UBC Okanagan étudie une nouvelle méthode pour surveiller les gazoducs souterrains avec des capteurs de haute technologie qui peuvent faciliter la recherche de faiblesses, de divergences et même d’un détournement dans les conduites de gaz naturel résidentielles.

Bien qu’il y ait eu des recherches considérables sur les méthodes de diagnostic des tuyaux en acier telles que la radiographie, les tests par ultrasons, l’inspection visuelle et le radar pénétrant dans le sol, Abdullah Zayat, étudiant à la maîtrise en sciences appliquées, affirme que peu a été fait sur le tuyau en polyéthylène haute densité (HDPE) couramment utilisé. , qui transporte le gaz naturel jusqu’aux habitations.

“La détection précoce de la dégradation structurelle est essentielle pour maintenir la sécurité et l’intégrité. Et cela réduit le risque de défaillance catastrophique”, explique-t-il.

Zayat et son superviseur, le Dr Anas Chaaban, professeur adjoint de génie électrique, ont testé une technique qui permet d’inspecter les tuyaux en PEHD avec des capteurs à ultrasons, qui transmettent des signaux ultrasonores à travers le tuyau.

La nouvelle méthode de surveillance limite la probabilité de détournements de gaz, où le gaz est siphonné vers un emplacement non mesuré pour une consommation non mesurée.

“Cette altération du tuyau pose de nombreux risques car elle n’est pas enregistrée, enfreint les normes de qualité du pipeline et peut entraîner des fuites potentielles et éventuellement des explosions. Cela peut poser un risque important pour la sécurité publique, la propriété et l’environnement à proximité de la conduite de gaz modifiée. “, explique le Dr Chaaban. “De tels détournements ont été découverts dans le passé par le bouche à oreille, des fuites ou des rencontres inattendues avec une conduite de gaz naturel non enregistrée sur un chantier de construction.”

Des recherches antérieures ont étudié l’inspection de structures métalliques à l’aide d’ondes guidées par ultrasons (UGW). Mais ce type de test n’a pas été effectué pour inspecter des structures non métalliques telles que des pipelines en PEHD.

“Compte tenu de la nature cachée des conduites souterraines, il est très difficile de les inspecter. Les solutions existantes incluent les radars pénétrant dans le sol et les caméras endoscopiques, qui sont à la fois envahissantes et exposent les inspecteurs à un risque potentiel de la part des suspects. En conséquence, il est préférable d’utiliser des méthodes non invasives pour inspecter les tuyaux.”

Cette méthode permet l’inspection de canalisations enterrées, isolées et sous-marines à l’aide de capteurs à ultrasons. Il offre également une plus grande gamme d’inspections que les tests par ultrasons traditionnels car il utilise la structure du tuyau lui-même comme guide d’ondes, explique Zayat.

« La détection UGW attire beaucoup l’attention de l’industrie en raison de ses capacités d’inspection à longue portée à partir d’un seul emplacement de test. Ils peuvent inspecter plus de 100 mètres de pipeline à partir d’un seul emplacement », ajoute-t-il.

Ce type de système de détection est unique car les capteurs se fixent sur la partie exposée du tuyau et se connectent à la section de tuyau qui émerge au-dessus du sol où il se connecte au compteur.

Bien que la technologie en soit encore à ses débuts, le Dr Chaaban note que la majorité de ces recherches actuelles impliquaient le développement et l’évaluation d’un algorithme d’apprentissage en profondeur pour détecter les déviations dans les conduites. Les résultats suggèrent que la méthode a une précision de 90 % lorsqu’un capteur de réception est utilisé et une précision de près de 97 % lors de l’utilisation de deux capteurs de réception.

L’utilisation future des capteurs peut inclure l’inspection de pipelines enterrés, isolés et sous-marins.

“En combinant le traitement classique du signal avec l’apprentissage automatique, nous pouvons déterminer plus efficacement et plus précisément s’il y a un problème”, ajoute le Dr Chaaban.

La recherche apparaît dans la dernière édition de la revue Capteurs.