Grant: CCI Applied Research and Development Grants

Près de 60 % de l’électricité produite au Canada provient de l’hydroélectricité, générée en grande partie par des turbines Francis. Ces turbines subissent de fortes contraintes mécaniques, ce qui peut entraîner des ruptures, notamment au niveau des soudures fixant les aubes à la roue. De telles défaillances peuvent provoquer des arrêts de service et d’importantes pertes financières. Pour prévenir ces bris, l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) définit des procédures de contrôle non destructif (CND) par ultrasons des soudures. Un opérateur déplace une sonde le long de la soudure, et acquiert des images échographiques sectorielles (S-scan) représentant des coupes transversales de la soudure. Actuellement, la position de la sonde est encodée uniquement selon un seul axe longitudinal, ou axe de scan, à l’aide d’un encodeur mécanique. La position de la sonde selon l’axe perpendiculaire (axe d’index) n’est pas enregistrée car elle est supposée constante. Or ce n’est pas le cas en réalité : les cordons de soudure étant irréguliers la position de la sonde selon l’axe d’index varie durant une inspection ce qui introduit une erreur dans le positionnement des images échographiques, pouvant mener à de mauvaises évaluations de l’intégrité des soudures. Pour pallier ce problème, il est proposé de remplacer l’encodeur mécanique actuel par un système de suivi optique en trois dimensions utilisant une caméra stéréoscopique. Celle-ci permettra de suivre sans contact la position de cibles optiques fixées à la sonde et de déterminer sa position réelle selon les axes de scan et d’index. Ce système innovant sera testé dans des conditions proches du réel sur une maquette d'une portion de turbine grandeur nature avec une soudure factice de largeur irrégulière. Le projet comporte plusieurs objectifs spécifiques : optimiser les paramètres de suivi de la sonde, concevoir et fabriquer un réseau de cibles adapté aux contraintes d’espace, ainsi qu’une maquette grandeur nature d’une portion de turbine Francis, valider expérimentalement le système et enfin rédiger une ébauche de procédure d’inspection transférable au partenaire.