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Une méthode de CND : LE TOFD

Le TOFD, acronyme de « Time Of Flight Diffraction », que l’on traduit généralement par « mesure du temps de vol de l’onde diffractée » est une méthode de contrôle non destructif permettant de détecter les défauts dans les joints soudés bout à bout par mesure d’un temps de parcours d’une onde ultrasonore longitudinale. Cette méthode permet également d’effectuer des mesures d’épaisseur pour la recherche de corrosion.

Ce contrôle permet des acquisitions rapides, effectuées à l’aide de deux traducteurs ultrasonores couplés mécaniquement (un émetteur et un récepteur). Les systèmes TOFD permettent de faire un enregistrement des A-SCAN successifs au cours du déplacement des traducteurs. Le traitement des A-SCAN sous la forme d’une imagerie B-SCAN, sera analysé par la suite afin de visualiser, positionner et dimensionner les différents défauts.

 Les avantages principaux du TOFD par rapport au contrôle par ultrasons avec traducteur simple sont :

                        - La rapidité d’exécution du contrôle où, pour les cas classiques, 3 balayages du train de traducteurs TOFD suivant l’axe de la soudure (un offset nul + 2 offsets décalés de l’axe) suffisent pour un contrôle complet de cette dernière.

                        - L’orientation du défaut n’a que peu d’importance.

                        - La traçabilité est assurée par l’enregistrement des images.

                        - La possibilité de positionner et de caractériser des défauts (longueur + extension en profondeur des défauts plans) par analyse sur l’imagerie et à l’aide d’outils disponibles sur le logiciel de l’appareil TOFD.

                        - La législation beaucoup moins contraignante qu’en radiographie, d’où une substitution très intéressante de la radiographie Gamma par la méthode TOFD.

Comme toute méthode de CND, le TOFD présente également des limites et des inconvénients. Effectivement, si le contrôle TOFD est très bien adapté aux soudures bout à bout d’au moins 6 millimètres d’épaisseur, en aciers non ou faiblement alliés, il sera beaucoup plus difficile et délicat (voir impossible) d’aborder en TOFD des assemblages soudés de géométrie plus complexe et/ou dont la nuance sur le point des propriétés acoustiques compliquerait considérablement l’interprétation de l’imagerie TOFD. Par ailleurs une autre limite importante du TOFD est la présence de « Zones Grises » proches des peaux qui rend la détection des défauts de surface très délicate (industriellement le TOFD sera couramment couplé à un système pulse écho ou à un contrôle en multiéléments (Phase Array) afin d’assurer la détection de tous les défauts).

En ce qui concerne l’aspect normatif, une base très intéressante pour la réalisation du contrôle par méthode TOFD est donnée par les normes NF EN ISO 10863 * et NF EN ISO 16828**. Notons que différents niveaux d’acceptation sont également définis dans la norme NF EN ISO 15626***.

 

Auteur : Boris Bonnin,

IFAT SAS, formateur, expert niveau 3 COFREND CIFM

 

*NF EN ISO 10863 : Contrôle non destructif des assemblages soudés - Contrôle par ultrasons - Utilisation de la technique de diffraction des temps de vol (méthode TOFD)

**NF EN ISO 16828: Contrôle par ultrasons - Technique de diffraction du temps de vol utilisée comme méthode de détection et de dimensionnement des discontinuités

***NF EN ISO 15626 : Contrôle non destructif des assemblages soudés - Technique de diffraction des temps de vol (TOFD) - Niveaux d'acceptation

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