Detección precoz del HTHA mediante la captura matricial completa por ultrasonidos y métodos avanzados de posprocesamiento
Este documento científico titulado «Detección precoz del ataque por hidrógeno a alta temperatura (HTHA) mediante la captura matricial completa por ultrasonidos y métodos avanzados de posprocesamiento» se publica en NDT & E Internacional, volumen 130, septiembre de 2022, 102676.
Frederic Dupont-Marillia | Nucleom, 8695 rue Pascal-Gagnon, Montreal, Quebec, Canadá
Joseph W. Krynicki | ExxonMobil Investigación e Ingeniería, 22777 Springwoods Village Parkway, Texas, EE.UU.
Pierre Bélanger | PULETS, Escuela de Tecnología Superior, 1100 Rue Notre Dame O, Montréal, Canadá
Resumen
En este trabajo de investigación se investigan algoritmos avanzados de procesamiento de datos ultrasónicos para la detección de las etapas primarias del grabado por hidrógeno a alta temperatura (HTHA). Este mecanismo de degradación se produce cuando el hidrógeno reacciona con el carbono o los carburos para crear microcavidades que degradan las propiedades mecánicas del material. Los datos en bruto registrados por el método FMC se postprocesaron utilizando matrices de retrodispersión y métodos avanzados de obtención de imágenes TFM como Delay Multiply and Sum (DMAS), imágenes ponderadas por coherencia de fase e imágenes libres de amplitud. El objetivo principal de este trabajo es detectar microcavidades HTHA antes de la etapa de pre-fisuración. Para lograrlo, se utilizaron simulaciones de elementos finitos para modelar la degradación del HTHA y el ruido generado por los granos del material. Los métodos de obtención de imágenes sin amplitud han mostrado resultados prometedores para materiales de bajo ruido. Cuando se utilizaron algoritmos de obtención de imágenes por coherencia de fase o DMAS en materiales con mayor ruido en los límites de los granos, la amplitud de las indicaciones del HTHA fue hasta un 272% mayor que con el TFM estándar. Por último, la matriz de retrodispersión proporcionó la detección más temprana para todas las configuraciones estudiadas. A continuación, estos resultados se validaron mediante mediciones en tres muestras extraídas de equipos con daños HTHA. A continuación, se confirmó el nivel de HTHA de las tres muestras mediante un estudio metalográfico. Se observó una muy buena concordancia entre los resultados obtenidos por simulación y experimentación, lo que permite generalizar el concepto.