Ensayos ultrasónicos con ondas guiadas: aplicaciones, limitaciones y nuevos avances

Este artículo titulado «Guided Wave ultrasonic testing: applications, limitations and new developments» fue presentado en IPEIA 2023 en Jasper, Alberta, por Timothé Falardeau, ingeniero de integridad de Nucleom.

Pruebas de ondas guiadas de largo alcance (GWT)

Ejemplos de aplicaciones:

• Alta productividad: GWT de tuberías contra incendios en una mina. 2 km, 100% inspeccionado en 3 días
• Tuberías enterradas: GWT de cruce de dique en terminal de distribución. 8 10 cruces de diques / día
• Tuberías aisladas: GWT de tuberías de alta temperatura. Hasta 350⁰C (collares HT)
• Exposición espaciada confinada reducida: GWT de cruce de alcantarilla. 15 pasos de alcantarilla / día
• Reducción de la exposición al trabajo en altura: GWT de tuberías en rack de tuberías. 1 disparo cada 500 pies

Limitaciones:

• Cualitativo. Defecto clasificado en severidad: Leve 0 25% de pérdida de pared, Media 25 – 50% de pérdida de pared, Grave 50+% de pérdida de pared.
• Acceso directo necesario en el punto de prueba.
• No se puede probar a través de un revestimiento grueso (por ejemplo, envoltura bituminosa, chaqueta amarilla).
• Puede ser necesario preparar la superficie (quitar todo lo que esté suelto).
• Puede inspeccionar la mayoría de los metales (acero, aluminio, cobre, etc.)
• Diámetro: NPS 1.5 NPS 60+
• Holgura radial: 1.5″. Holgura radial: 6″ (12″
• Hasta 150⁰C (anillos estándar). Hasta 350⁰C (anillos de alta temperatura)
• Campo cercano/zona muerta 3 pies a cada lado (collar normal). Hasta 6″ collares HD.
• Gama de inspección influida por múltiples factores
• Configuración (codo/brida/tee)
• Estado de la tubería
• Entorno exterior (ruido, suelo, aislamiento)
• Material (optimizado para acero al carbono)

Corto/medio alcance GWT

Aplicaciones:

Mediciones cuantitativas (mediciones del grosor real)

• Corrosión bajo soporte de tuberías (CUPS) utilizando el QSR1
• Corrosión de la parte inferior (tubo tendido en el suelo) utilizando el QSR1
• Pruebas de la interfaz suelo-aire (SAI) utilizando el Axial QSR1
• Pruebas de penetración en muros utilizando el Axial QSR1

Limitaciones:

• Holgura axial: 12″ (QSR1) 15,4″ (Axial QSR)
• Altura radial (holgura circunferencial): 3,4″ (QSR axial)
• Surface preparation: Limpiar de residuos sueltos. El revestimiento de más de 1 mm de grosor debe eliminarse debajo del sensor.
• Aplicaciones: Soportes simples no soldados (QSR1)
• Pruebas de penetraciones en muros/soportes complejos: (QSR axial)
• Temperatura de la tubería: -20⁰C a 70⁰C
• Duración de la prueba (QSR axial): 2″ 20″ axialmente

Nuevos desarrollos y aplicaciones avanzadas

GWT de largo alcance

Módulos compactos de alta definición

• Pruebas de interfaz (por ejemplo, tubería en hormigón) o corrosión en los soportes
• Campo cercano y zona muerta reducidos
• Mayor sensibilidad
• Menor reflexión de la penetración en la pared/suelo
• Sensores magnetoestrictivos
• Alta relación señal/ruido (SNR)
• Juego radial reducido (1″)
• Alta sensibilidad

Control permanente

• Precisión mejorada
• Posibilidad de mediciones cuantitativas
• Estimación del índice de corrosión
• Ideal para tuberías críticas

Alta temperatura (hasta 350 C)

QSR1

• Sensores de alta potencia GUL aumenta la SNR y la potencia de transducción
• Algoritmo GUL ML (aprendizaje automático) puede cuantificar hasta el 100% de pérdida de pared
• Algoritmo GUL ML (aprendizaje automático) en desarrollo para la corrosión en soportes soldados

3 puntos principales a recordar

• Rápido: 15 min/prueba GWT; 15 min/m QSR
• 100% de cobertura: GWT para cribado; QSR para mediciones cuantitativas
• Confiable: Muy alta probabilidad de detección (POD)