Tecnología de ultrasonido multielemento (Phased Array) en lugar de la radiografía

Introducción

La radiografía y el ultrasonido son técnicas complementarias de ensayo no destructivo (END). Ambas permiten inspeccionar soldaduras y componentes volumétricamente para detectar defectos como grietas, falta de fusión, porosidad, etc. La elección de una o de la otra técnica de inspección reside en decisiones de proceso externo o en pequeñas diferencias relacionadas con la capacidad de detección para un ensayo en particular. Sin embargo, la inspección por ultrasonido ha cobrado impulso como reemplazo de la radiografía, ya sea en la práctica o como estándar normativo en las principales organizaciones; por ejemplo, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) y el Instituto Americano del Petróleo (API). A pesar de que en la mayoría de códigos normativos no se especifica el método ultrasónico, en especial el ultrasonido multielemento (o también denominado Phased Array), éste se ha convertido en el método de reemplazo más reconocido para los procesos de inspección. La tecnología Phased Array también se ve combinada frecuentemente con la técnica de difracción de tiempo de vuelo (TOFD) cuando se usan unidades modernas de adquisición y escáneres que emplean ambos métodos de forma simultánea. A lo largo de la historia, las inspecciones basadas en códigos normativos eran llevadas a cabo en función de casos o anexos normativos. Pero, en la actualidad, una gran cantidad de prácticas y avances industriales se han registrado a modo de códigos directamente en los textos principales de libros industriales especializados en estándares normativos, tal como se aprecia con el estándar ASME, Sec. V. Art. 4 del 2010 y posterior. Hoy en día, los equipos Phased Array modernos ofrecen alta portabilidad, facilidad de uso y son mucho más económicos que antes, lo cual otorga una excelente oportunidad para remplazar la radiografía por la tecnología de ultrasonido de una forma, tan fácil como nunca antes vista.

Ventajas típicas de la tecnología de ultrasonido versus la radiografía:

• Alta probabilidad de detección (POD), especialmente en grietas y falta de fusión.
  • En varios estudios, el uso de las técnicas por ultrasonido ha proporcionado mejores resultados que la radiografía en la detección de defectos planos.
• Dimensionamiento preciso de la altura de los defectos y reducción de indicaciones rechazadas o de reparaciones en función de la evaluación especializada de los ingenieros.
  • El ultrasonido permite medir la altura del defecto, facilitando el análisis volumétrico de la gravedad del defecto, en lugar de simplemente su tipo y longitud.
• Ninguna radiación, peligro o necesidad de solicitar permisos o personal especializado adicional.
• No requiere delimitar áreas circundantes, el trabajo puede continuar mientras se llevan a cabo los ensayos por ultrasonido.
• No utiliza químicos ni genera materiales residuales a diferencia de la radiografía que utiliza películas.
• Análisis ultrasónicos de soldaduras en tiempo real para que el soldador evalúe y obtenga respuestas instantáneas
• Generación de informes y configuraciones en formato electrónico, en lugar del formato de película de la radiografía.

Ejemplos de códigos normativos con tecnología de ultrasonido como remplazo para la radiografía

• Código de caso ASME 2235
• Código de caso ASME 179
• Código de caso ASME 168
• Código de caso ASME N-659
• Código de caso ASME N-713
• API 620/650 App. U
• Anexos obligatorios ASME, Sec. V

Equipamiento típico por ultrasonido y requisitos de inspección

• Unidad de adquisición con una completa adquisición de datos A-scan sin tratar y capacidad de codificación (OmniScan o Focus LT).
• Plano y procedimiento de escaneo que detalla la estrategia de inspección y los parámetros esenciales.
• Escáner industrial (codificador) que puede escanear repetidas veces una soldadura o componente (semiautómatica o automáticamente).
  • La selección del modelo del escáner se basa en la cantidad de soldaduras, el diámetro de la tubería y otras variables de la aplicación.
• Visualización de datos.
  • Análisis efectuados en la unidad de adquisición o en el software de análisis posteriores OmniPC o TomoView.
• Rendimiento demostrado para los equipos, procedimientos, operadores y procesos de inspección.
• Criterios de aceptación alternativos según lo requerido.
• Sondas, suelas (zapata), equipos, acoplantes suministrados con los equipos y otros accesorios.
• Capacitación y certificación apropiada del personal.

OmniScan MX2 (capacidad para múltiples grupos) y OmniScan SX capacidad para un solo grupo)

Escáner compacto completamente automático WeldROVER y semiautomático con el equipo OmniScan

Softwares NDT SetupBuilder y OmniPC para configuraciones y análisis

Conclusión

Reemplazar la radiografía con la tecnología por ultrasonido se ha convertido en una tendencia en el ámbito industrial y también una práctica aceptada, conforme con los códigos normativos. La facilidad de uso y capacidad portátil ampliamente económica de los modernos equipos por ultrasonido multielemento (Phased Array), junto sus softwares asociados, han acelerado el uso de esta práctica en la actualidad. La principal razón de esta tendencia radica en el ahorro de costos (Esp. costes) y tiempo, la seguridad elevada que proporciona a operadores y áreas circundantes, y el uso de criterios de aceptación alternativos que reducen las indicaciones rechazadas y las reparaciones.