Medición del espesor de metales a través de la pintura

Aplicación: Medición del espesor de pared restante a través de la pintura, o de revestimientos similares, de tuberías metálicas, tanques, vigas, cascos de embarcaciones y otras estructuras.

Contexto: En varias ocasiones, durante el mantenimiento preventivo industrial o petroquímico, es necesario medir el espesor restante de los metales propensos a la corrosión a través de una o varias capaz de pintura o de revestimientos no metálicos similares. La presencia de pintura o revestimientos similares, durante las mediciones con medidores de espesores por ultrasonidos convencionales, produce errores de medición que incrementan generalmente el espesor del metal aparente hasta dos veces más que el espesor de la pintura, debido a la velocidad acústica más baja de la pintura. Existen dos soluciones para este problema: la medición Eco a Eco y la medición THRU-COAT.

Equipos: Las opciones Eco a Eco y THRU-COAT están disponibles en los siguientes controladores de corrosión: el 38DL PLUS y el 45MG . La medición Eco a Eco se efectúa normalmente con las siguientes sondas/palpadores duales: D790, D791, D797 o D798. La medición THRU-COAT requiere una de las sondas duales especializadas, una D7906-SM o una D7908.

Las sondas duales han sido por mucho tiempo el estándar industrial para las aplicaciones que examinan la corrosión debido a su excelente rendimiento frente a condiciones de rugosidad y oxidación superficial. Por ello, estas sondas son normalmente recomendadas para todas las aplicaciones comunes que miden la corrosión. Las sondas monocristales de línea de retado pueden ser recomendadas para ciertas aplicaciones donde intervienen metales pintados uniformemente para los cuales se requieren mediciones de alta precisión.

Teoría de operación: La velocidad acústica de la onda longitudinal en el acero se encuentra generalmente alrededor de 5900 m/s (0,2320 pulg./us); sin embargo, la velocidad acústica en la pintura o revestimientos similares es normalmente inferior a los 2500 m/s (0,1000 pulg./us). Si un medidor de espesor por ultrasonido convencional mide el espesor total de un metal pintado, éste producirá una medida errónea basada en la capa de pintura según la velocidad acústica del acero; es decir que la pintura aparecerá 2,35 veces más gruesa (la relación entre las dos velocidades) de lo que realmente es. En situaciones que comprenden capas de espesor grueso y tolerancias restringidas, el error generado por la capa de pintura representa un aspecto primordial en toda la medición. La solución a este problema consiste en medir o calcular el espesor de manera que el componente de pintura sea retirado de la medición.

La medición Eco a Eco simplemente despliega una técnica bien establecida que permite cronometrar el intervalo entre dos ecos de fondo sucesivos, los cuales representan sucesivas propagaciones de ida y retorno de la onda ultrasónica a través del material bajo ensayo. En situaciones que implican metales pintados, estos múltiples ecos de fondo se producen solo dentro del metal, y no en el revestimiento; por ende, el intervalo entre cualquiera de sus pares (eco de fondo 1 a eco de fondo 2, eco de fondo 2 a eco de fondo 3, etc.) representa el espesor del metal sin considerar el espesor del revestimiento.

La medición THRU-COAT es una opción software patentada que permite identificar el intervalo de tiempo basado en una propagación de ida y retorno a nivel del revestimiento. El tiempo de intervalo sirve para calcular y representar el espesor del revestimiento; mientras que la sustracción del tiempo de intervalo de la medida total sirve también para calcular y representar el espesor del sustrato metálico.

Cada una de estas técnicas tiene sus ventajas y desventajas que deben ser tomadas en cuenta al seleccionar la aplicación que mejor se adaptará a su inspección.

Ventajas de la medición Eco a Eco
• Permite usar una variedad de sondas comunes.
• Es ideal para revestimientos que presentan irregularidades superficiales.
• Puede ser usada en inspecciones de alta temperatura de hasta aproximadamente 500 °C (930 °F) con las sondas adecuadas.

Desventajas de la medición Eco a Eco
• Requiere múltiples ecos de fondo que no pueden encontrarse en metales altamente corroídos.
• El rango de espesor puede ser más limitado que con la medición THRU-COAT.

Ventajas del la medición THRU-COAT:
• Es aplicable a un amplio rango de espesores de materiales metálicos, normalmente a partir de 1 mm (0,040 pulg.) a más de 50 mm (2 pulg.) en el caso de aceros.
• Requiere solo un eco de fondo.
• Puede medir un espesor reducido de metal de manera más precisa en situaciones de corrosión por picaduras.

Desventajas de la medición THRU-COAT:
• El revestimiento no debe ser metálico y debe presentar una espesor de al menos 0,125 mm (0,005 pulg.).
• La superficie del revestimiento debe ser relativamente uniforme/regular.
• Requiere el uso de una de las dos sondas especializadas.
• La temperatura máxima de la superficie debe encontrarse aproximadamente entre los 50 °C o 125 °F.

Procedimiento: Los procedimientos para activar y ejecutar las mediciones Eco a Eco y THRU-COAT con los equipos 38DL y 45MG y las sondas apropiadas se describen en todo detalle en los manuales de usuario respectivos de cada equipo. Por favor, consúltese los manuales de usuario de los equipos para obtener mayor información sobre estas opciones de medición y, también, para obtener los procedimientos recomendados para calibrar la velocidad acústica y optimizar el valor de ganancia y supresión de haz donde sea necesario.

Rangode medición THRU-COAT: La función THRU-COAT, junto con la sonda D7906-SM o D7908, permite medir solamente revestimientos no metálicos como la pintura o el material Epoxy con un mínimo de espesor de 0,12mm (0,005 pulg.). Si está midiendo una pieza de acero revestida y no llega a visualizar el valor del revestimiento en la pantalla, significa que el espesor de dicho revestimiento es inferior a la capacidad de lectura del espesor mínimo con la que puede aplicarse la opción THRU-COAT; si el problema persiste, no podrá ser solucionado por esta opción. Sin embargo, en muchos casos, el espesor del revestimiento puede ser sustraído a partir de la medida adquirida y el espesor del acero podrá ser visualizado. Para este tipo de casos, también puede intentar usar la medición Eco a Eco, o deberá extraer el revestimiento.

El espesor mensurable en metales con la opción de medición THRU-COAT va desde aproximadamente 1 mm (0,040 pulg.) hasta más de 50 mm (2 pulg.) según las propiedades acústicas del metal y la condición superficial interna.

Rangode medición Eco a Eco:  En el modo de medición Eco a Eco, el rango del espesor mensurable depende de la selección de la sonda y del tipo de equipo utilizado, e igualmente de las propiedades acústicas de la pieza metálica que está siendo medida y de las condiciones de su superficie. Por definición, el modo de medición Eco a Eco requiere la presencia de al menos dos ecos; por ende, esta función no se aplicará correctamente en ciertas situaciones complejas donde intervienen materiales altamente corroídos, extremadamente rugosos y de alta dispersión o atenuación que no soportan un segundo eco de fondo. En tales casos, es mejor usar la medición THRU-COAT de ser posible.

Con los equipos 38DL y 45MG, los típicos rangos de medición Eco a Eco son los siguientes: