Inspeccionar tuberías de acero austenítico de diámetro pequeño con una sonda Dual Linear Array (DLA)

Aplicación:

Inspeccionar tuberías de acero austenítico con diámetros pequeños y paredes de espesor delgado donde las inspecciones lineales estándar por onda transversal no son posibles.

Problema:

La inspección lineal estándar por onda transversal no puede cumplir adecuadamente con los requisitos de esta aplicación. Las características acústicas de los tubos soldados, de paredes delgadas y diámetro pequeño crean requisitos únicos para matrices lineales dobles. Para asegurarse de que la focalización se produzca en la zona de interés, se requiere un ángulo de techo de suela diferente para cada diámetro.

Solución: Para responder a los requisitos de los diferentes ángulos de techo, Olympus ofrece la técnica lineal dual con ángulos de techo variables que se integra físicamente a una carcasa de sonda estándar. Esta sonda soporta las suelas (zapatas) que son suministradas en el paquete dedicado a la cobertura de tuberías con diámetro externo de 1 pulg. a 4,5 pulg. Puede ser conectada al escáner COBRA®que inspecciona soldaduras de tuberías de diámetro pequeño, y puede ser operada con el detector de defectos OmniScan® SX. Este montaje ofrece una solución para inspecciones donde las ondas transversales de propagación lineal no pueden detectar defectos en materiales ruidosos o atenuantes.

Configuración Para configurar la solución Seleccione la suela (zapata) y el archivo LAW para el diámetro externo de su interés. Instale la sonda en la suela (zapata). Cargue el archivo LAW para la profundidad de focalización y diámetro externo específicos. Se proporciona una llave USB con la herramienta de configuración Advanced Calculator Setup y los archivos LAW por cada sonda. Configuración de pieza y soldadura para la inspección Calibre las perforaciones de diámetro externo y de diámetro interno usando el material de base: Ajuste manualmente el retardo de suela (zapata) [el valor ~ 0,6 μs suele ser suficiente]. Use los reflectores que presentan el valor deseado en el parámetro de desplazamiento de indexación para completar la calibración de sensibilidad de dos puntos con el asistente OmniScan.

Como resultado, deben observarse dos reflectores en pico en la línea central de la soldadura bajo inspección.

A continuación, se muestra un diagrama de las posibles trayectorias que puede tomar la señal de la emisión lineal dual. Si las puertas son configuradas apropiadamente, la puerta A mostrará la propagación de las técnicas
1 y 2 con respecto a la velocidad de compresión longitudinal y serán representadas en la máscara de soldadura según la posición volumétrica correcta. La puerta B mostrará las técnicas 3 y 4, las cuales presentarán al menos un tramo de onda transversal y, a pesar de que no serán representadas correctamente, son útiles para la detección de defectos y dimensionamiento longitudinal.

Resultados:

Gracias a la configuración calibrada, se pudo pasar al escaneo y adquisición de datos. A los efectos de estas acciones, se mostró que la puerta A grabó la geometría de la soldadura junto con las respuestas de las señales provenientes de cuatro defectos en la tubería. Al usar la representación C-scan para visualizar la puerta B, se apreció como los defectos fueron identificados fácilmente en las posiciones a lo largo del eje de escaneo en función de la señal generada por el modo de conversión.

Después, se observó cada defecto en la representación A-C-R-S. Esto permitió visualizar cada defecto a lo largo del escaneo; el A-scan permitió ver la ubicación del cursor. A su vez, la representación R-S mostró la posición* de los defectos en la soldadura. Se observaron los datos en la puerta A para verificar si la representación era adecuada, teniendo en cuenta que aparecían defectos debido a la señal generada por el modo de conversión.

*La posición del defecto será precisa sólo si la onda longitudinal directa atraviesa el umbral de la puerta A.

El defecto 1 es una grieta en la línea central y fue detectada en la puerta A y la puerta B. Podemos observar la grieta de la línea central, representada precisamente, en el volumen de la soldadura justo sobre la geometría de la raíz. También se puede apreciar una segunda señal, generada por el modo de conversión, fuera de posición; sin embargo, es útil para la detección de los defectos y dimensionamiento de su longitud en el eje de escaneo.

El defecto 2 es otra grieta de la línea central que ha sido detectada claramente gracias a la señal generada por el modo de conversión; sin embargo, aparece muy débil en forma longitudinal directa. En este caso, es posible ver que el defecto es mostrado en una amplitud del 23,5 % con respecto al centro de la soldadura.

El defecto 3 es una grieta por fatiga externa que se halla a lo largo del bisel de la soldadura. El defecto es representado claramente a partir de los datos adquiridos por el modo de conversión; sin embargo, aparece en una amplitud del 19,6 % con respecto a la onda longitudinal directa.

El defecto 4 es una grieta por fatiga interna que se halla a lo largo de la raíz de la soldadura. Puede ser apreciada dentro del segundo tramo de la señal longitudinal y representada correctamente en la máscara de soldadura.

Conclusión

La sonda dual lineal A25 es capaz de inspeccionar soldaduras de acero austenítico con diámetros pequeños y paredes de espesor delgado. El uso de puertas ubicadas específicamente para mostrar todos los modos de señal asegura una buena detección y buen dimensionamiento de la longitud de los defectos. La comprensión avanzada de las dinámicas de los ecos, los modos de la señal dual lineal y la calibración de la sonda son sumamente importantes para un desenvolvimiento exitoso de la inspección.