DISEÑO DE PROCEDIMIENTO PARA INSPECCIÓN Y …
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Resumen Phased Array se utiliza para la inspección de soldaduras en numerosas aplicaciones. La Industria ha desarrollado requisitos específicos para controlar el uso de esta tecnología en esas aplicaciones. Se requiere un documento de prácticas nivel general que define los requisitos para un mayor uso de la tecnología. Varios fabricantes han desarrollado instrumentos portátiles y fáciles de usar. Códigos y casos de códigos se han desarrollado, o se están desarrollando, para cubrir la fase de inspección de soldaduras matriz pre- requisitos por parte de organizaciones como la ASME. E2491, la cual es una práctica que cubre la creación de redes en fase de inspección de soldaduras. De igual forma Programas de formación para arreglos de fase se han establecido en todo el mundo. Esta práctica proporciona una guía de procedimiento tanto para la exploración, manual y mecanizada de las soldaduras que utilizan sistemas de matriz escalonada. Palabras claves. ensayos no destructivos; arreglos de fase; fases gama sonda; examen ultrasónico de contacto; ultrasonidos NDT de las soldaduras; soldaduras, A-Scan, B-Scan, C- Scan, SI Abstract Phased arrays are used for weld inspections for numerous applications. Industry specific requirements have been developed to control the use of this technology for those applications. A general standard practice document is required to define the requirements for wider use of the technology. Several manufacturers have developed portable, user-friendly instruments. Codes and code cases have been developed, or are being developed, to cover phased array weld inspection requirements by organizations such as ASME. Practice E2491 covers setting up of phased arrays for weld inspections. Training programs for phased arrays have been set up worldwide. This practice provides procedural guidance for both manual and mechanized scanning of welds using phased array systems. KEYWORDS: nondestructive testing; phased arrays; phased array probe; ultrasonic contact examination; ultrasonic NDT of welds; welds, A-Scan, B-Scan, C-Scan, SI I.INTRODUCCIÓN En la actualidad existen diversas metodologías de inspección ultrasónica que han evolucionado a la par con el avance en la electrónica. La normatividad vigente para el diseño, construcción e inspección de recipientes a presión, tuberías de proceso, ductos y tanques de almacenamiento no ha sido la excepción, actualmente la normatividad internacional ha evolucionado para incorporar estas tecnologías de inspección de última generación, las cuales emplean tratamiento computarizado de imágenes para obtener altas probabilidades de detección, registros permanentes y auditables. 1 La tecnología Phased Array permite realizar inspecciones de soldaduras en Pulso-Eco tanto manuales como mecanizadas (con registro de datos) En ambos tipos de inspección lo que se persigue es optimizar los tiempos de inspección y mejorar la detectabilidad y evaluación de los defectos. 2 . 1 Comparación PHASED ARRAY – RADIOGRAFÍA, IEC Ingeniería, 2010. 2 Inspección de Soldadura. Técnicas TODF y Phased Array, Antonio Racionero Martínez,2011.Recuperado de DISEÑO DE PROCEDIMIENTO PARA INSPECCIÓN Y CERTIFICACIÓN POR ULTRA SONIDO EN ESTRUCTURAS DE ALUMINO EN LA COMPAÑÍA INTERNACIONAL DE MANTENIMIENTO CIMA LTDA BAJO LA NORMA ASTM E2700 Juan camilo matamoros Camargo, [email protected] Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Santo Tomas, Tunja, Colombia
Transcript of DISEÑO DE PROCEDIMIENTO PARA INSPECCIÓN Y …
Resumen
Phased Array se utiliza para la inspección de
soldaduras en numerosas aplicaciones. La
Industria ha desarrollado requisitos específicos
para controlar el uso de esta tecnología en esas
aplicaciones. Se requiere un documento de
prácticas nivel general que define los requisitos
para un mayor uso de la tecnología. Varios
fabricantes han desarrollado instrumentos
portátiles y fáciles de usar. Códigos y casos de
códigos se han desarrollado, o se están
desarrollando, para cubrir la fase de inspección de
soldaduras matriz pre- requisitos por parte de
organizaciones como la ASME. E2491, la cual es
una práctica que cubre la creación de redes en fase
de inspección de soldaduras. De igual forma
Programas de formación para arreglos de fase se
han establecido en todo el mundo. Esta práctica
proporciona una guía de procedimiento tanto para
la exploración, manual y mecanizada de las
soldaduras que utilizan sistemas de matriz
escalonada.
Palabras claves. ensayos no destructivos;
arreglos de fase; fases gama sonda; examen
ultrasónico de contacto; ultrasonidos NDT de
las soldaduras; soldaduras, A-Scan, B-Scan, C-
Scan, SI
Abstract
Phased arrays are used for weld inspections for
numerous applications. Industry specific
requirements have been developed to control the
use of this technology for those applications. A
general standard practice document is required to
define the requirements for wider use of the
technology. Several manufacturers have
developed portable, user-friendly instruments.
Codes and code cases have been developed, or are
being developed, to cover phased array weld
inspection requirements by organizations such as
ASME. Practice E2491 covers setting up of
phased arrays for weld inspections. Training
programs for phased arrays have been set up
worldwide. This practice provides procedural
guidance for both manual and mechanized
scanning of welds using phased array systems.
KEYWORDS: nondestructive testing; phased
arrays; phased array probe; ultrasonic contact
examination; ultrasonic NDT of welds; welds,
A-Scan, B-Scan, C-Scan, SI
I.INTRODUCCIÓN
En la actualidad existen diversas metodologías
de inspección ultrasónica que han evolucionado a
la par con el avance en la electrónica. La
normatividad vigente para el diseño, construcción
e inspección de recipientes a presión, tuberías de
proceso, ductos y tanques de almacenamiento no
ha sido la excepción, actualmente la normatividad
internacional ha evolucionado para incorporar
estas tecnologías de inspección de última
generación, las cuales emplean tratamiento
computarizado de imágenes para obtener altas
probabilidades de detección, registros
permanentes y auditables.1
La tecnología Phased Array permite realizar
inspecciones de soldaduras en Pulso-Eco tanto
manuales como mecanizadas (con registro de
datos) En ambos tipos de inspección lo que se
persigue es optimizar los tiempos de inspección y
mejorar la detectabilidad y evaluación de los
defectos. 2.
1 Comparación PHASED ARRAY – RADIOGRAFÍA, IEC
Ingeniería, 2010. 2 Inspección de Soldadura. Técnicas TODF y Phased Array,
Antonio Racionero Martínez,2011.Recuperado de
DISEÑO DE PROCEDIMIENTO PARA INSPECCIÓN Y CERTIFICACIÓN POR ULTRA SONIDO EN ESTRUCTURAS DE ALUMINO EN LA COMPAÑÍA INTERNACIONAL DE
MANTENIMIENTO CIMA LTDA BAJO LA NORMA ASTM E2700
Juan camilo matamoros Camargo, [email protected] Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Santo Tomas, Tunja, Colombia
Actualmente las aplicaciones de la tecnología
de ultrasonido phased array no se limitan al
diagnóstico médico. En los últimos años, El
sistemas phase array ha observado un uso
creciente en entornos industriales para
proporcionar nuevos niveles de información y
visualización en pruebas de ultrasonido que
incluyen la inspección de soldaduras, pruebas de
dis-bonding (despegues en materiales
compuestos), medición de espesores, y en el
servicio de detección de grietas.
Phased array, consiste en un transductor que
puede tener desde 16 hasta 64 pequeños
elementos individuales (transductores) 3
que cada
uno puede ser pulsado por separado. Estos pueden
estar dispuestos en una franja (array lineal), en
forma de anillo (matriz anular), en forma de
matriz circular (array circular), o en formas más
complejas. Un sistema de phase array también
incluirá un sofisticado equipo basado en un
instrumento capaz de conducir la sonda multi-
elemento, la recepción y la digitalización de los
ecos de retorno y la presentación de la
información eco en varios formatos. A diferencia
de los detectores de defectos convencionales, los
sistemas de matriz escalonada (phase array)
pueden barrer un haz de sonido a través de una
amplia gama de ángulos de refracción a lo largo
de una trayectoria lineal, o dinámicamente el foco
en una serie de diferentes profundidades, lo que
aumenta la flexibilidad y la capacidad en las
configuraciones de inspección.
Por otra parte, en todo el mundo, estas
tecnologías de Ultrasonido están reemplazando a
las radiaciones ionizantes (ensayo RX y
Gammagrafía) al no generar ningún tipo de riesgo
para las personas y no contaminar el planeta. Los
gerentes de proyectos y constructores han
aprendido que el verdadero ahorro se encuentra en
http://jable.ulpgc.es/jable/cgi-
bin/Pandora.exe?fn=commandselect;query=id:0007573042;
command=show_pdf 3 sonatest limite. (2010). veo USER GUIDE v12,paragrafo
12.2.7 first element pin# (PA ONLY). NR: Copiryght.
no parar el avance de la obra para la toma de
placas y en reducir las ratas de rechazo al obtener
resultados más precisos y oportunos, que permiten
establecer controles al proceso.4
Por todo lo anterior puede decirse que
“PHASE ARRAY” tiene la simplicidad de la
radiografía con la exactitud del ultrasonido5.
II. MATERIALES ALCANCE Y
DESARROLLO.
Los materiales esenciales para todo tipo de
inspección por el método de ultrasonido son:
Palpadores (transductores), bloques de
calibración y gel acoplante,
PALPADORES (TRANSDUCTORES) DE
ULTRASONIDO.
El palpador (transductor) consiste de un cristal
de material piezoeléctrico y su soporte; el cristal
convierte la energía eléctrica en energía
ultrasónica induciendo vibraciones en la pieza a
inspeccionar; estos también reciben vibraciones
reflejadas provenientes del interior del objeto de
inspección y las convierten en señales
eléctricas para la posterior amplificación y
representación.
La energía pulsante y el ancho del pulso son
las dos características importantes en la
consideración para usar el transductor correcto
para una aplicación determinada en una
inspección. Las tres variables que se
consideran en la selección adecuada de un
transductor son la frecuencia, el diámetro y si éste
es amortiguado o sin amortiguar.
PATRONES DE CALIBRACIÓN
4inspección de soldaduras empleando el ENSAYO DE
ULTRASONIDO en lugar de RADIOGRAFÍA, Carlos
Enrique Suárez Navas, ASNT NDT Level III ,marzo de
2011. 5 CIMA LTDA,NDT, 2014.
Los resultados de ensayos obtenidos con
ultrasonidos sólo pueden considerarse
aceptables si se tiene la certeza del
funcionamiento perfecto del sistema de inspección
empleado. Las condiciones de aptitud del
conjunto de elementos que componen un
sistema de inspección, incluyendo a todos
aquellos tales como Equipo, Transductores,
cables de conexión, etc., se determinan por
referencias a ecos producidos por defectos
sustitutos (fallas patrón), que se encuentran en
bloques prediseñados que contienen agujeros de
fondo plano (FBH), ranuras acanaladas, etc.,
denominados bloques de referencia, constituidos
por materiales cuya naturaleza, dimensiones y
discontinuidades resultan perfectamente
conocidas.
Para la estandarización de los equipos, se
utilizan principalmente tres tipos de bloques de
referencia, cada uno de los cuales está enfocado a
una aplicación diferente pero cumplen el mismo
propósito, estos son el bloque de referencia TEST
BLOCK,V1 y el bloque de referencia V2 y los
bloques de referencia escalonados para palpadores
(E-R) emisor - receptor. En todos los casos el
material con que se construye el calibrador debe
ser igual o con características sónicas semejantes a
la de la pieza a examinar.
Para la estandarización de equipos que
efectúan inspecciones en otros materiales se
construye el bloque patrón con las mismas
dimensiones que el descrito anteriormente en el
mismo material constituyente del objeto de
inspección.
GEL ACOPLANTE
El acoplante como su nombre lo dice acopla el
transductor ultrasónicamente a la superficie del
objeto a inspeccionar aplanando las
irregularidades de la superficie de inspección y
excluyendo todo el aire entre el transductor y la
superficie del objeto de inspección debido a que
muy poca energía acústica es transmitida a través
del aire, puesto que el aire causa una gran
diferencia en la impedancia acústica en la
interfase.
El acoplante puede ser líquido o semilíquido, el
cual debe tener la viscosidad apropiada para la
respectiva superficie de inspección y deberá
aplicarse entre la cara del transductor y la
superficie del objeto de inspección y entre la cara
del transductor y la cara de la zapata.
El acoplante debe satisfacer condiciones tales
como fácil aplicación, homogéneo y libre de
burbujas, además debe tener un valor de
impedancia medio entre el valor del Transductor
y el material de la pieza; también debe ser
inofensivo al objeto de inspección y al
transductor. En el caso de que sea líquido se
requiere que éste pueda humedecer bien ambas
superficies, para que desplace el aire que pudiera
existir en la interface. Además, el acoplante debe
tener la tendencia de permanecer donde es
aplicado, aunque debe ser fácil de remover.
Los materiales anteriormente descritos deben
verificarse en el formato CIMA-IND-002, donde
se describe paso a paso los tipos de materiales a
utilizados, antes de una inspección por ultrasonido
phased array.
ALCANCE
Esta norma describe las técnicas ultrasónicas
para inspeccionar soldaduras por los métodos de
arreglo de fase (PA).
Esta práctica utiliza haces angulares, ya sea en
los modos S-scan o E-scan, principalmente para
las soldaduras a tope y juntas en Te. Este
procedimiento también contempla el análisis de
soldadura, por fricción y soldadura por fusión (por
ejemplo, la soldadura por haz de electrones) las
cuales se pueden inspeccionar, el uso correcto de
esta práctica proporciona una cobertura adecuada
y técnica que son documentadas y aprobadas.
Prácticas para geometrías específicas, como
puntos de soldadura no están incluidas. La
práctica está destinada a ser utilizada en espesores
de 9 a 200 mm (0,375 a 8 in.). Espesores mayores
y menores pueden ser inspeccionados mediante
esta práctica estándar si la técnica puede ser
demostrada a través de patrones de calibración
aplicables.
PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN
La inspección por Ultrasonido Industrial (UT)
se define como un procedimiento de inspección
nodestructiva de tipo mecánico, que se basa en la
impedancia acústica, la que se manifiesta como
elproducto de la velocidad máxima de
propagación del sonido entre la densidad de un
material.6
Procedimientos de examen de elementos en
fase son nominalmente idénticos a los
procedimientos de ultrasonidos convencionales en
la cobertura, los ángulos, etc. Los procedimientos
de examen recomendados comúnmente.
Figura. 1. Modelado S-scan y S-scan-Display
de agujeros laterales a la altura de la pantalla
Se ha corregido un 80% Uso de TCG
Fuente: Norma ASTM E2700
Las configuraciones de soldadura se detallan
en la Práctica E164. Las variaciones de los
procedimientos específicos aplicables a los
métodos de elementos en fase son necesarios en
función de si se utiliza manual o escaneo
codificado.
6 Manual de introducción al ULTRASONIDO
INDUSTRIAL, PERERA Gerónimo Daniel, Universidad
Tecnológica de Tabasco, División Procesos de Producción,
2010.
Procedimientos de exploración Phased Array
para soldaduras se establecerán mediante planes
de exploración que indican las posiciones de
stand- OFF deseada de la sonda para asegurar la
cobertura de volumen requeridos y adecuados
ángulos de haz. La cobertura de volumen
requerido puede incluir el volumen completo de
soldadura más una región específica, uno y otro
lado (como la zona afectada por el calor). Las
soldaduras deberán ser inspeccionadas por ambos
lados, siempre que sea posible.
Además, si la cruz de craqueo (agrietamiento
transversal) se sospecha, se utilizará una técnica
complementaria que dirige el paralelo de la viga o
esencialmente paralela a la línea central de la
soldadura. La técnica utilizada dependerá de si o
no el refuerzo de soldadura ha sido al ras del suelo
o no.
Escaneado normal, se lleva a cabo a partir de
las superficies en las que la placa ha sido
mecanizada con el bisel de soldadura. Técnicas de
exploración alternativos se utilizan para diferentes
soldaduras de perfiles. Ilustraciones de ejemplo se
muestran en las Figs. 2-7. No todas los posibles
con figuraciones se ilustran ; las ilustraciones son
sólo ejemplos . La cobertura de volumen ofrecida
por múltiples posiciones de stand- off de sondas
se ilustra en las tomografías lineales codificadas.
Esto puede ser reemplazado con la exploración,
donde los separadores se varían continuamente a
los límites requeridos utilizando el movimiento
manual de las sondas.
La exploración puede ser por el movimiento de
la sonda manual o automático acoplado o
movimiento semiautomático.
Para el escaneo manual de la configuración de
exploración primaria es un movimiento de la
trama con el haz dirigido esencialmente
perpendicular al eje de la soldadura. La distancia
hacia adelante y hacia atrás que la sonda se mueve
y está determinada por el plan de exploración
para garantizar su plenitud.
Figura. 2 Thin Butt Weld (S and E Scans)
Fuente: Norma ASTM E2700
Las soldaduras a tope deben ser examinados
desde ambos lados de la soldadura y
preferiblemente desde el lado de apertura de bisel
(cuando los permisos de acceso). Para las
secciones de pared delgada, una sonda única
stand-off puede ser posible para el escaneo lineal
si los parámetros de la sonda son adecuadas para
la cobertura de todo el volumen.
Figura. 3 soldaduras a tope gruesas (S y E
Scans)
Fuente: Norma ASTM E2700
Las soldaduras a tope deben ser examinadas desde
ambos lados de la soldadura y preferiblemente
desde el lado de apertura de bisel (cuando estén
los permisos de acceso). Para las secciones de
pared gruesa, múltiples sondas separadoras o
varias leyes focales separadoras se requerirá para
la exploración lineal para garantizar la cobertura
de todo el volumen.
Figura. 4 Las soldaduras de esquina
(Combinado S y E Scans)
Fuente: Norma ASTM E2700
Las esquinas deben abordarse mediante una
combinación de vigas angulares y vigas rectas. La
colocación de la sonda preferida para el haz de
ángulo es en la superficie donde se produce la
apertura de bisel de soldadura. Por dobles
soldaduras Ve, exámenes angulares deben llevarse
a cabo a partir de las dos superficies cuando estén
los permisos de acceso . En la mayoría de los
casos, la superficie de la que se utiliza la viga
recta no necesita un examen más detenido
utilizando haces angulares.
Figura. 5 T-Weld (desde la web)
Fuente: Norma ASTM E2700
Exámenes 1 -T - soldadura pueden ser tratados
de manera similar a las soldaduras a tope. Por
secciones delgadas, puede ser posible utilizar una
sola posición stand-off, ya sea con E -scan o S -
scan. El examen de ambas superficies de la placa
de la tela se debe utilizar cuando los permisos de
acceso estén.
Figura. 6 Las soldaduras Tee (de brida)
Fuente: Norma ASTM E2700
Una alternativa a la técnica ilustrada en la Fig.
5 para T- soldaduras es utilizar ondas de corte S -
scan refractados o E -scan de la banda de papel de
superficie brida. Más de una posición de stand-off
puede ser necesario para las secciones más
gruesas. El examen de ambos lados de la placa de
la tela debe ser usado cuando los permisos de
acceso. Esta técnica no se considera generalmente
para ser tan eficaz como la técnica descrita en la
Fig.5.
La cobertura de volumen. El movimiento
lateral en cada paso de trama no deberá exceder de
la mitad de la dimensión de elemento en la
dirección lateral. Velocidad de escaneado
(velocidad a la que la sonda es movida hacia
adelante y atrás) estará limitada por la capacidad
de actualización del sistema. En general el uso de
las leyes focales requiere más tiempo de
procesamiento así actualizar las tarifas de los B -
scan o pantallas S -scan son más lentos a medida
que se utilizan más las leyes focales
Figura. 7 Las soldaduras Tee (Web de la brida
opuesta)
Fuente: Norma ASTM E2700
Para escaneado automatizado o semi-
automatizado la sonda se utiliza con un
codificador de posición para cada eje en el que se
requiere el movimiento de la sonda (para la
mayoría de aplicaciones se utiliza un único
codificador). El codificador será calibrado para
proporcionar información sobre la posición de una
posición inicial de referencia y deberá tener una
precisión de 1 % de la longitud total de la
exploración o 10 mm (0,4 pulg.), Lo que sea
menor. Se utilizan mecanismos de Guía como
marcos sonda sosteniendo bandas magnéticas
para garantizar que la sonda se mueva a una
distancia fija desde el centro de la soldadura. Los
datos, en forma de A-scan de cada ley focal
utilizada, se percibirán incrementos de no más de
2 mm (con un mínimo de tres incrementos de la
longitud de los más pequeños defectos detectables
requeridos, es decir, una longitud del defecto de 3
mm requeriría incrementos de no mayor que 1
mm) a lo largo del eje de exploración. Tenga en
cuenta que este intervalo debe reducirse cuando la
longitud dimensionamiento de AWS FL es crítica
con respecto a los criterios de aceptación. Si se
utilizan vigas centradas lateralmente, esto puede
ser considerado para incrementos de recopilación
de datos como anteriormente se menciona.
Para la exploración codificada única, múltiples
sondas y grupos focales de leyes multiples (por
ejemplo, dos S -scan de la misma sonda, pero que
tiene una diferencia en empezar elementos) puede
ser utilizado simultáneamente si el sistema tiene la
capacidad. sonda será definida por los detalles del
plan de exploración con la confirmación de la
cobertura mediante muestras que pueden ser
incorporadas en el bloque de referencia.
III.RESULTADOS
El objetivo de la calificación de una soldadura es
determinar si reúne todos los requisitos visuales,
radiográficos o de ultrasonido, y mecánicos para
asegurar su calidad.7
En la compañía internacional de mantenimiento se
desarrollan diferentes trabajos a nivel industrial y
aeronáutico, en los cuales se desempeñan las
labores de calibración de equipos y ensayos no
destructivos.
En el área de los ensayos no destructivos se
identificaron una serie de operaciones en la
aplicación de la técnica de phased array bajo
norma E2700, los cuales no estaban sustentados
mediante un procedimiento escrito que permitiera
desarrollar esta actividad de manera ordenada y
controlada, por este motivo surgió la necesidad de
diseñar un procedimiento que estandarizara los
procesos de inspección mediante la técnica de
7 Calificación de Procedimientos de Soldadura, operadores y
soldadores en procesos SMAW y GMAW, de acuerdo al
código AWS D1.1 para Aceros estructurales, Chan Pozo
María, Serrano Omar, Escuela Superior Politecnica del
Litoral, 2005.
ultra sonido phased array bajo norma ASTM
E2700.
Inicialmente se identificó un control que
permitía determinar la disponibilidad de uso de
los equipos aunque no se implementaba de forma
práctica por lo que fue necesario adicionar este
control en el inicio del proceso de
inspección(Fig.1 anexos), donde es posible
visualizar el equipo a utilizar, el certificado de
calibración de funcionamiento y las fechas
dispuestas para el uso de este, adicionalmente se
adjuntó un formato de remisiones el cual se
implementa para, prestamos de equipos,
calibración y mantenimiento(Fig.2 anexos), el
cual contribuye con la identificación de la
disponibilidad de los equipos, pero este último
formato no se contemplaba de forma práctica lo
cual dificultaba el proceso de ejecución de la
inspección, por tal motivo se describe y se resalta
el formato mencionado en el procedimiento para
agilizar y mejorar los procesos de inspección.
Posteriormente se identificó que no había un
formato de verificación que permitiera hacer un
chequeo al equipo antes de su puesta en
operación, por lo que se diseñó un formato (Fig.3
anexos) que permite identificar las variables a
controlar del equipo justo antes de una
inspecciona por ultrasonido phased array bajo
norma ASTM E2700.
Al igual que las situaciones anteriormente
nombradas en el inicio de los resultados los, los
informes, certificaciones y paso a pasos para el
procedimiento de inspección por ultrasonido
phased array bajo norma ASTM E2700 no estaban
estandarizados por lo que fue necesario ajustar el
paso a paso(Fig. 4 anexos), y diseñar un formato
para la entrega de informes(Fig.5 anexos) que
permita contemplar toda la información necesaria
para describir los procesos y resultados
encontrados durante las inspecciones por
ultrasonido phased array bajo norma ASTM
E2700, al igual que con la certificación(Fig.6
anexos) de las soldaduras evaluadas por la técnica
anteriormente descrita.
Como documento de ayuda (Anexo 2) se
sustrajo la información más relevante para la
evaluación de soldaduras, con el fin de llevar este
documento a las inspecciones a realizar y portar la
información más relevante a la hora de una
inspección, esto en el caso de requerir criterios de
aceptación y rechazo de forma inmediata durante
la valoración de uniones soldadas.
IV. DISCUSIÓN
Este trabajo realizado en la COMPAÑÍA
INTERNACIONAL DE MANTEIMIENTO, 8fue
un poco complicado debido a las diferentes
actividades a realizar de tipo ingenieril, lo cual
evito dedicar el tiempo necesario para desarrollar
este procedimiento, otro factor influyente fue la
distancia y desplazamientos esporádicos que se
realizaron para desempeñar diferentes actividades
como Ingeniero Mecánico en el área de los
ensayos no destructivos, lo cual no permitió
mantener una comunicación permanente con los
tutores y por consecuencia se generó un retardo
para el desarrollo de este proyecto de pasantía.
Al igual se exalta la disponibilidad y apoyo del
excelente personal que conforma la compañía
internacional de mantenimiento ya que en los
momentos requeridos ellos siempre estuvieron
dispuesto a colaborar, construir y fortalecer el
aprendizaje en lo relacionado con los ensayos no
destructivos como aspecto laboral y en lo personal
como formación.
CONCLUSIÓNES
Los procedimientos para el desarrollo de
inspecciones por ultrasonido phased array bajo
norma E2700, permiten estandarizar y mejorar la
ejecución de las actividades, además, facilita y
8 Artículo pasantía DISEÑO DE UNA ESTRATEGIA DE
MANTENIMIENTO PARA LA MAQUINARIA DE LA
LINEA DE ENVASADO Y EMPAQUE DE LA
INDUSTRIA DE LICORES DE BOYACÁ
permite tener un control detallado de la inspección
a realizar, herramientas y equipos de trabajo, al
igual esto contribuye con el cumplimiento de las
normas de gestión de calidad, y los altos
estándares con los cuales labora la compañía.
Los formatos para verificación de equipos y
materiales, son una gran ayuda para los
inspectores ya que les permite minimizar errores,
agilizar e identificar de manera fácil y oportuna
los aspectos más relevantes justo antes de un
proceso de inspección, como el estado y
funcionamiento básico del equipo, los patrones de
calibración, la cantidad de gel necesaria etc.
Ocasionalmente se presentan errores al
momento de desarrollar una inspección ya que no
se contemplan todas las variables a controlar
como el tipo de material, el espesor, la
profundidad a analizar y diferentes aspectos que
son requeridos para desempeñar una inspección de
alta calidad, por esto es necesario, diseñar un paso
a paso que contemple toda la información
necesaria para desarrollar dicha tarea de la manera
más fácil, eficiente y controlada.
El diseño de un paso a paso permite detectar
los errores ocasionales al momento de desarrollar
una inspección ya que se contemplan todas las
variables a controlar como el tipo de material, el
espesor, la profundidad a analizar y diferentes
aspectos que son requeridos para desempeñar una
inspección de alta calidad de una manera más fácil
eficiente y controlada
Al momento de redactar informes y certificar
uniones soldadas, se presentan diversidad de
criterios y observaciones, por lo que se pueden
omitir aspectos relevantes durante la redacción de
los informes o certificados, por este motivo es
necesario diseñar un formato que permita validar
todos los ítems a sustentar durante la elaboración
del informe, como el estado de la zona has,
porosidades dentro del cordón de soldadura,
socabadura etc. esto con el fin de presentar una
información completa y detallada de todos los
procedimientos ejecutados y factores importantes
encontrados durante la inspección.
REFERENCIAS
1. Comparación PHASED ARRAY – RADIOGRAFÍA,
IEC Ingeniería, 2010.
2. Inspección de Soldadura. Técnicas TODF y Phased
Array, Antonio Racionero Martínez,2011.Recuperado
de http://jable.ulpgc.es/jable/cgi-
bin/Pandora.exe?fn=commandselect;query=id:0007573
042;command=show_pdf.
3. sonatest limite. (2010). veo USER GUIDE
v12,paragrafo 12.2.7 first element pin# (PA ONLY).
NR: Copiryght..
4. inspección de soldaduras empleando el ENSAYO DE
ULTRASONIDO en lugar de RADIOGRAFÍA, Carlos
Enrique Suárez Navas, ASNT NDT Level III ,marzo de
2011.
5. CIMA LTDA,NDT, 2014.
6. Manual de introducción al ULTRASONIDO
INDUSTRIAL, PERERA Gerónimo Daniel,
Universidad Tecnológica de Tabasco, División
Procesos de Producción, 2010.
7. Calificación de Procedimientos de Soldadura,
operadores y soldadores en procesos SMAW y GMAW,
de acuerdo al código AWS D1.1 para Aceros
estructurales, Chan Pozo María, Serrano Omar, Escuela
Superior Politecnica del Litoral, 2005.
8. Artículo pasantía DISEÑO DE UNA ESTRATEGIA
DE MANTENIMIENTO PARA LA MAQUINARIA
DE LA LINEA DE ENVASADO Y EMPAQUE DE
LA INDUSTRIA DE LICORES DE BOYACÁ.
9. NORMA ASTM E2700.Desarrollado por el subcomité
E07.06. libro de normas de volumen 03.03. fecha de
consulta 04/09/2014.fecha de publicación y ultima
actualización 2014. http://www.astm.org/search/fullsite-
search.html?query=E2700&.
10. Elaboración de un artículo científico de investigación.
ELENA HENRIQUES FIERRO Y MARIA INES
ZEPEDA. Fecha de publicación NR. Fecha de consulta
28/01/15.recuperado de
http://www.scielo.cl/pdf/cienf/v10n1/art03.pdf.
Fig.1Verificacion, disponibilidad de equipos.
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FORM
ATO-
CIM
A-IN
D-00
1
Fig.2 Remisiones.
FECHA
ITEM CANT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
3
REMISION
CIMA-MPI-VOLI-035
LUGAR
MOTIVO: INSPECCION:____ PRESTAMO:____ CALIBRACION:____
RELACION GENERAL DE EQUIPOS Y ACCESORIOS
DIRECCION CONTACTO
JUSTIFICACION ANTECEDENTE (orden de trabajo, remision, factura, contrato No. etc.)
Seccion III - IDENTIFICACION DEL DESTINOEMPRESA
EMPRESA TELEFONO DIRECCION
TELEFONO
Seccion VI - REGISTRO DE CONTROL DEL MATERIAL
Seccion II - IDENTIFICACION DEL ORIGEN
P/N (MODELO) S/N ESTADO / OBSERVACIONES
Seccion I - DATOS GENERALES
CONTACTO
DESCRIPCION
RECIBE: (FECHA DD/MM/AA)
___________________________________________FIRMA FUNCIONARIO RECIBE
ENTREGA: (FECHA DD/MM/AA)
___________________________________________FIRMA FUNCIONARIO ENTREGA
Fig.3 Verificación de equipos y materiales.
1
1.1 EQUIPOS
2
3
4
5
6
7
8
ITEM
verificar que el nivel de carga de las dos baterias se encuentre al maximo, de no ser asi, descargar las baterias en su
totalidad y posteriormente iniciar el proceso de recarga, esto con el fin de postergar la vida util de las baterias y
garantizar el funcionamiento optimo del equipo.
El proceso de recarga de las baterias se debe realizar con el cargador del equipo conectandolo a una toma de 110V,
de no tener el cargador del equipo esta accion se puede realizar con el equipo SMART BATTERY CHARGER.
verificar que los conectores de los tranductores y las entradas USB esten en buenas condiciones, de no ser asi, es
necesario enviar el equipo a reparacion y calibracion.
verificar que los empaques de las tapas de las baterias esten en buenas condiciones, de no ser asi, reemplazar
empaques dañados por nuevos para garantizar la hermeticidad, proteccion y durabilidad de las baterias
verificar que el keypad o teclado este en optimas condiciones de uso, de no ser asin enviar equipo a reparacion y
configuracion. La limpieza del teclado se debe hacer con un trapo humedecido con agua para evitar borrar las
indicaciones de funcionamiento.
CABLES CONECTORESCARGADOR DE BATERIAS
verificar que la pantalla este en perfectas condiciones, de esto depende que, la lectura de la informacion y la
manipulacion del equipo sea optima. La limpieza de la pantalla se debe realizar con un trapo humedecido con agua o
alcohol isopropilico
VERIFICACION DE EQUIPOS Y MATERIALES
S/N:
FECHA: S/N:
VERIFICO: P/N:
FECHA: S/N:
verificar que los transductores tengan los conectores y el cableado en buen estado, de no ser asi, no es posible usar
el transductor que no cumpla esta condicion, ya que este generara lecturas erroneas en la inspeccion.
CIMA-IND-002
FECHA: S/N:
VERIFICO:
FECHA:
VERIFICO: P/N:
FECHA:
verificar que el almacen NDT tenga la cantidad disponible de gel UT-X requerida para calibracion e inspecciones al
igual que el frasco portable utilizado para la inspeccion, esto con el fin de evitar retrasos o imprevistos por falta del
mismo. Los frascos deben ser recargados por medio de un embudo desde el galon en las cantidades requeridas.
S/N:
P/N:
VERIFICO:
VERIFICO: P/N:
FECHA:
P/N:
S/N:
VERIFICO: P/N:
VERIFICO: P/N:
Seccion I - INSPECCION VISUAL
FECHA: S/N:
FECHA:
verificar que el patron de calibracion(TEST BLOCK) este sin rallones o golpes ya que de lo contrario no sera posible
implementar esta herramienta, debido a que cual quier tipo de alteracion fisica en él, generara lecturas y datos
incorrectos en la calibracion operativa. El patron de calibracion debe conservarse siempre envuelto en un plastico
impregnado de aceite lubricante WD40 con el fin de proteger el bloque contra la corrocion, el bloque debe estar en
su respectivo estuche de seguridad.
Seccion II - REGISTRO DE CONTROL
9
5
6
7
8
ESTADO/OBSERVACIONES:
ESTADO/OBSERVACIONES:
ESTADO/OBSERVACIONES:
ESTADO/OBSERVACIONES:
ESTADO/OBSERVACIONES:
ESTADO/OBSERVACIONES:
ESTADO/OBSERVACIONES:
Seccion II - REGISTRO DE CONTROL
1
FIRMA:
FIRMA:
FIRMA:
2
3
4
S/N: ESTADO/OBSERVACIONES:
FIRMA:
FIRMA:
FIRMA:
FIRMA:
VERIFICO: P/N:
FIRMA:
FECHA: S/N: ESTADO/OBSERVACIONES:
VERIFICO: P/N:
FIRMA:
10
FORMATO-CIMA-IND-002
FECHA: S/N: ESTADO/OBSERVACIONES:
VERIFICO: P/N:
FIRMA:
CONTROL CALIDAD (FECHA DD/MM/AA)
___________________________________________FIRMA CONTROL CALIDAD
IDENTIFICACION DEL CLIENTE
EMPRESA/:
DIRECCION:
TEL:
CONTACTO: O/T (W/O)
FECHA:
IDENTIFICACION DEL COMPONENTE A INSPECCIONAR
NOMBRE:
NUMERO DE PARTE:
NUMERO DE SERIE DEL EQUIPO O IDENTIFICACION AREA INSPECCIONADA:
INFORMACION TECNICA EMPLEADA
DOCUMENTO DE REFERENCIA:
ULTIMA ACTUALIZACION:
N
o. DESCRIPCION PROCEDIMIENTO A REALIZAR o.k
Realizado
por
Control calidad
A PREPARACIÓN PARA LA INSPECCION
1
Reciba la orden de trabajo, con las respectivas indicaciones de la
inspección que se va a realizar. Verifique los equipos o
elementos que se va a inspeccionar ya sea en el laboratorio o
directamente en las instalaciones del cliente. Tenga en cuenta el
manejo de cargas adecuado 25 Kg. Hombres y 12.5 Kg.
Mujeres, utilice cinturón ergonómico si es necesario, casco,
chaleco, gafas, botas de seguridad y tapa oídos. Cuando trabaje
en áreas confinadas o en alturas verifique equipo adicional tal
como arnés de seguridad, equipo auto contenido, aire asistido u
otros elementos que pueda requerir para realizar la inspección
con seguridad. Cuando se trate de áreas con emanación de
vapores, verifique toxicidad y volatilidad. Recuerde que los
equipos que emplea no son intrínsecamente seguros y podrían
iniciar una explosión en presencia de algunos gases.
2
Lea cuidadosamente las instrucciones del documento editado por
la fábrica, aplicable al tipo de elemento a inspeccionar; y
refiérase a la práctica estándar (E2700 Y NORMAS
APLICABLES). Verifique que se trata de la última edición
vigente o actualizada a la fecha de éste documento.
3 Verificación de equipos y materiales: formato CIMA-IND-002
B PARAMETROS DE CALIBRACION
1
PALPADOR
Seleccione el tipo de palpador a utilizar de acuerdo a la
frecuencia, tamaño, clase de material y demás condiciones que
recomienda el fabricante del elemento a inspeccionar.
N
o. DESCRIPCION PROCEDIMIENTO A REALIZAR o.k
Realizado
por
Control calidad
Marca: __________ Modelo: _________ S/N:
____________ Frecuencia: ____MHz. Tamaño__________
#Elementos:_______
2
LUCITA
Tipo: Angulo:_______ Plano:_______
Ninguno:______
Angulo de corte:_______
3 TIPO DE ESCANEO
Sectorial:________ Lineal:________
4
PATRÓN DE REFERENCIA
Tenga listo el patrón de referencia que pide la norma, para
realizar calibración operacional del equipo. El patrón de
referencia debe estar certificado y encontrarse en buenas
condiciones.
Material a inspeccionar_______________ aleación
___________geometría ____________________
Ref Std:___________________________ Material
:___________ S/N: _______________________
Temperatura: _______
C CALIBRACIÓN
1 Siga las instrucciones del fabricante del equipo de Ultrasonido
para ajustarlo de acuerdo a su forma de trabajo. Utilice los
procedimientos de calibración descritos en el manual del equipo
e instrucción de norma E2700.
NOTA: Se deberá calibrar nuevamente el equipo en los
siguientes eventos: Al inicio de cada turno, en los cambios de
operario, luego de una interrupción eléctrica, una vez cada hora
en ensayos muy largos o cuando el operario tenga dudas sobre la
validez de la inspección.
D INSPECCIÓN
1 Haga la exploración en las áreas indicadas en la norma E2700
asegurándose que dicha exploración se realice en un 100%.
2 Marque y dimensione con un lápiz de cera el área afectada si se
identifica alguna inconformidad, de acuerdo al documento de
referencia., tome fotografías o registre gráficamente las áreas
con defectos para su posterior identificación y valoración.
F VERIFICACION FINAL
1 Al terminar el trabajo, verifique la calibración del equipo, con el
respectivo patrón de calibración, si la calibración se encuentra
fuera de parámetros los trabajos realizados deben repetirse.
N
o. DESCRIPCION PROCEDIMIENTO A REALIZAR o.k
Realizado
por
Control calidad
G CRITERIO DE ACEPTACIÓN O RECHAZO
1 Lea los criterios de aceptación o rechazo del documento de
referencia aplicado.
H CERTIFICACIÓN
1 Diligencie el respectivo informe técnico del ensayo describiendo
los resultados obtenidos, indicando ubicación y tipo de defectos
encontrados. Debe ser llenado por el nivel II o III que realiza la
inspección.
OBSERVACIONES Y REPORTE DE DEFECTOS ENCONTRADOS
ESPECIALISTA NDT FIRMA, SELLO
Nombre: ________________________
CONTROL CALIDAD Inspeccionado Por:
FIRMA, SELLO
Nombre: ________________________
Fig.4 Paso a Paso.
Fig.5 Formato para redacción de informes.
Fig.6 Formato para certificación de soldaduras.
Fecha:
1.0.-Antecedentes Generales:
1.1.-Proyecto: 1.2.- Elemento Inspeccionado: 1.3.- Plano o Componente:
1.4.- Parte Examinada: 1.5.- Extensión del examen: 1.6.- Material:
1.7.- Norma o Especif icación técnica: 1.8.- Procedimiento Inspección:
2.0.- Descripción de la Técnica (ASME SECCION V ARTICLE 4 ULTRASONIC EXAMINATION)
Pulso - Eco Emisor - Receptor Inmersión Scan "A" Scan "B" Scan "S" X
3.0.- Descripción del Equipo y Bloque Patrón para Calibración
3.1.- EQUIPO Marca: Modelo: Número de Serie:
3.2.- PALPADOR
3.3.- BLOQUE IIW-V - 1 IIW-V - 2 Otro DAC CURVE REFERENCE STANDARD 1mm hole diameter
4.0.- Condición de la Inspección:
4.1.- Proceso de fabricación:
Soldado Otro
4.2.- Condición superficial:
4.3.- Calibración / Inspección: Rango mm
Palpador Normal Ganancia (dB)
4.4.- Orientación palpador: Posición A Posición C
Posición B Posición D
4.5.- Acoplante
4.6.- Ganancia de barrido (dB)
5.0.- Resultados:
FORMATO-CIMA-IND-005
INFORME Nº:
Pag.: 1 de 2
I005091
TI-35WOD
No.Identificacion de la linea -
soldadura
IDENTIFICACION DE INDICACIONES
Longitud (Lx) profundidad (Z)
CALIBRACION
xx
Posicion (con respecto a
punto de referencia) (Ly)DAC Evaluacion
X
Marca: Tipo Modelo Diametro Nº Serie Frecuencia Cuña / Zapata
SONATEST VEO 16:64
SONATEST MULTIELEMENT PE-5.0M32E0.8P N/A 262 5.0 MHz
5
X x
x
3
6
SUPERVISOR
2
4
EJECUTO
00/01/1900
1
FIRMA
NOMBRE
FECHA 00/01/1900
ANEXO 2
INTERPRETACIÓN DE DATOS ADQUIRIDOS DURANTE LA INSPECCIÓN
Evaluación Indicación
El método de evaluación usado, en cierta medida, dependerá de si se utilizó la exploración
manual o codificada.
ANÁLISIS MANUAL :
Para la exploración manual mediante redes en fase de personal – los que examinen deberán
utilizar un tiempo real S -scan o pantalla B -scan durante el escaneo para monitorear la
calidad del acoplamiento y las señales que superen el umbral de evaluación.
Evaluación de los indicadores detectados se lleva a cabo utilizando métodos manuales de
elementos en fase que requiera el operador para evaluar todas las indicaciones que superen
el umbral de evaluación cuando se detecta el indicador en el proceso de escaneado.
Algunos sistemas phased-array pueden incluir opciones para introducir algunos elementos
en un formato de informe y la incorporación de S -scan o imágenes B-scan como parte del
informe.
Los métodos de exploración codificados se basan en la evaluación de las pantallas de datos
almacenados producidos a partir de A- Scans
sistemas codificados pueden estar equipados con pantallas en tiempo real para mostrar uno
o más puntos de vista de los datos que se recogieron durante la exploración. Esta
característica se utilizará únicamente para la evaluación de calidad de los datos como la
exploración vaya progresando y puede permitir uno o más canales para ser monitoreados.
Evaluación de los indicadores detectados por la exploración de elementos en fase
codificada se efectuará utilizando las formas de onda digitalizadas subyacentes a los S -
scan o B -scan recogidos durante el proceso de adquisición de datos.
muestra los datos de escaneo codificados para la indicación de evalúación puede usar una
variedad de proyecciones que no sean sólo los S -scan o B-scan disponibles para la
búsqueda manual ( por ejemplo, los puntos de vista del lado de gama alta ) .
Las soldaduras escanean utilizando técnicas codificadas, pueden ser escaneados en
secciones , siempre que hay una superposición de los datos recogidos y el solapamiento
entre las exploraciones se identifica en la posición codificada con respecto a la posición
inicial de referencia de soldadura ( por ejemplo , a 2 m de largo soldadura puede ser
escaneado en dos partes , uno de 0 a 1000 mm y la segunda 950-2000 mm).
El umbral de evaluación debe estar indicado en el S -scan o visualización de B-Scan como
un color bien definido para que las indicaciones de la nota se distingan fácilmente en el
fondo del nivel
S -scan o imágenes B-scan presentados con corrección angular (también conocidos como
volumen corregido ) contienen señales de amplitud y profundidad de la información
proyectado para el ángulo refractado del haz ultrasónico.
ubicaciones de indicación se determinaron con relación a la superficie de inspección y un
sistema de coordenadas que utiliza bien la referencia Ned lrelativa a la soldadura.
INDICACIÓN DE DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO
Indicador de longitud se determina generalmente la distancia entre los puntos a lo largo de
la longitud de soldadura que la amplitud cae a la mitad del máximo en los extremos del
reflector , o cuando la amplitud cae a la mitad de la amplitud mínima de evaluación.
Las estimaciones de altura indican que se pueden hacer usando la caída de 6 dB
determinado a partir de la S -scan o B -scan (ver Fig . 8 ) . Este método es adecuado para
grandes fallas planas con extensiones superiores a la viga. Para fallas con dimensiones más
pequeñas que el haz de una corrección para la divergencia de este puede usarse para
mejorar las estimaciones de tamaño . Para las indicaciones orientadas de manera adversa
con superficies irregulares , la amplitud en técnicas de tamaño pueden no indicar con
precisión el tamaño o la gravedad de los indicadores .Para la mejora de las capacidades de
tamaño técnicas descritas en la Guía E2192 pueden ser las más adecuadas y pueden ser
adaptadas a las aplicaciones de phased array
Evaluación de todas las indicaciones pertinentes se hará frente a los criterios de aceptación
acordados por las partes contratantes.
