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PROCEDIMIENTO ESPECIFICO PARA EL ENSAYOS NO
DESTRUCTIVO ULTRASONIDO A TUBERA DE ACERO CARBN
PARA CALDERA POR EL METODO DE ECO PULSO
LUIS ANGEL CIPAGAUTA GAMBOA 201413023
Documento de investigacin
Profesor
Marco Antonio Pardo
Nivel III ASNT UT Method
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE
INGENIERIA
INGENIERIA METALUGICA
TUNJA
2014
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INTRODUCCION
En el mbito industrial se trabajan diferentes materiales y
procesos y cada
uno de ellos necesita de un procedimiento especfico. De esta
manera
desde la percepcin del sonido generado por un martillo en el
ensayo de
percusin se ha trabajado con el sonido para la examinacin
del
comportamiento de los materiales. El ultrasonido es el mtodo
actual ms
completo y ms trabajado y se hace importante conocer al menos
uno de
los procedimientos que actualmente se utilizan.
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Contenido
1. OBJETIVOS
........................................................................................
5
1.1. GENERAL
........................................................................................
5
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
............................................................ 5
REFERENCIAS
.........................................................................................
6
2. PROCEDIMIENTO GENERAL PRUEBA ULTRASNICA DE PULSO-
ECO CON HAZ RECTO POR EL METODO DE CONTACTO. ..................
7
DESCRIPCION METODO
.........................................................................
7
CALIFICACION DEL PERSONAL.
............................................................ 7
2.1. SELECCIN DE LA MUESTRA DEL MATERIAL.
........................... 7
2.1.1. CARACTERISTICA PIEZA
........................................................... 7
Tubera De Acero Carbn Para Caldera
.................................................. 7
2.2. SELECCIN DE EQUIPOS Y MATERIALES
.................................. 8
Para la seleccin de los equipos se tienen en cuenta l
....................... 8
2.2.1. Generacin de la frecuencia
......................................................... 8
2.2.2. Requisitos Instrumento ultrasnico.
.............................................. 8
2.2.3. Requisitos Palpadores
..................................................................
9
2.2.4. Requisitos de calibracin generales
............................................. 9
2.2.5. Seleccin acoplador
...................................................................
10
2.2.6. Requisitos Bloques de calibracin del producto tubulares
.......... 10
2.2.7. Cuas de contacto
......................................................................
11
2.2.8. Controles del instrumento.
.......................................................... 11
2.2.9. Temperatura.
..............................................................................
11
2.2.10. Confirmacin de calibracin
.................................................... 11
2.2.11. Configuraciones de sensibilidad.
............................................. 11
2.2.12. Preparacin de las Superficies.
............................................... 12
2.2.13. Marcado de Puntos de Inspeccin.
......................................... 12
2.2.14. Verificacin y Calibracin del Equipo
...................................... 12
2.2.15. Linealidad de la pantalla.
......................................................... 13
2.2.16. Determinacin de puntos de inspeccin
.................................. 13
2.2.17. Toma de lecturas
.....................................................................
13
2.2.18. Manejo del equipo
...................................................................
14
2.2.19. EVALUACIN DE LAS INDICACIONES
................................. 14
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..................................................................................................
15
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
......................................................... 21
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1. OBJETIVOS
1.1. GENERAL
Realizar mediante la investigacin y aplicacin de las normas
ASME, ASTM y otras especificaciones de procedimientos encontrados
en la WEB, una descripcin de los procedimientos para el ensayo no
destructivo de ultrasonido (medicin de espesores), prueba
ultrasnica de pulso-eco con haz recto por el mtodo de contacto.
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Dar claridad a las especificaciones que se han de tener
presentes segn
las normas para el ensayo de ultrasonidos (medicin de
espesores).
Definir una secuencia con las caractersticas acordes a las
normas,
partiendo del equipo y paso a paso del procedimiento.
Suministrar un formato de registro/reporte prueba con el fin de
instruir la
manera de cmo hacer el procedimiento de ultrasonido medicin
de
espesores de inicio a fin.
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REFERENCIAS
Este procedimiento cumple con los requisitos establecidos en los
cdigos:
SE-114 Prctica recomendada para la prueba ultrasnica de
pulso-eco con haz recto por el mtodo de contacto.
ASTM E797-05 Prctica estndar para la medicin de grosor por
contacto del eco del pulso ultrasnico manual Method1
ASME V 2010 ARTICULO 5 MTODOS DE EXAMEN ULTRASNICO PARA
MATERIALES Y FABRICACIN
ASTM E 317 Practice for Evaluating Performance Characteristics
of Ultrasonic Pulse-Echo Examination Systems Without the Use of
Electronic Measurement Instruments
ASTM E494 Practice for Measuring Ultrasonic Velocity in
Materials
E 1316 Terminology for Nondestructive Testing
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2. PROCEDIMIENTO GENERAL PRUEBA ULTRASNICA DE
PULSO-ECO CON HAZ RECTO POR EL METODO DE
CONTACTO.
DESCRIPCION METODO
Mtodo de impulso-eco.
El gran inconveniente del mtodo de intensidad es la necesidad de
utilizar
dos palpadores y los posibles desajustes que se pueden dar. El
mtodo
impulso-eco utiliza un solo palpador y en l se realizan las
funciones de
emisin y recepcin.1
CALIFICACION DEL PERSONAL.
Antes de iniciar cualquier procedimiento el personal de debe
estar
calificado segn la norma ASNT SNT TC-1A-.
2.1. SELECCIN DE LA MUESTRA DEL MATERIAL.
El primer paso para realizar correctamente el examen por
ultrasonido es la correcta seleccin de la muestra de la pieza en
donde se desee inspeccionar.
2.1.1. CARACTERISTICA PIEZA
Tubera De Acero Carbn Para Caldera
Las calderas y cambiadores de calor requieren diferente tipo de
tubera
para manejar las altas temperaturas y requerimientos de
dimensiones
exactas para estos sistemas de ms tensin.
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Este tubo de acero para caldera se utiliza para las calderas y
recipientes a
presin de media y baja (Normalmente el contenedor y tuberas de
vapor
con la presin de trabajo no superior a 5.88Mpa y temperatura
de
funcionamiento por debajo de 450C).
Para las calderas de alta presin (Normalmente los contenedores
de
tuberas de vapor y tuberas petroqumicas tienen una presin de
trabajo
no superior a 9.8Mpa temperatura de funcionamiento entre
450C-650C).
2.2. SELECCIN DE EQUIPOS Y MATERIALES
Para la seleccin de los equipos se tienen en cuenta los
requisitos del
equipo de acuerdo con la norma ASTM E797 (05) en su seccin
T-530
que define:
2.2.1. Generacin de la frecuencia
La frecuencia que genere el instrumento ultrasnico de pulso-eco
ser de
al menos 1 MHz a 5 MHz, adems se pueden utilizar instrumentos
que
operen a otras frecuencias.
2.2.2. Requisitos Instrumento ultrasnico.
Se emplear un instrumento ultrasnico detector de fallas del tipo
pulso
eco con presentacin A-scan, un medidor de espesores de lectura
digital
directa, un detector de fallas ultrasnico con presentacin A-scan
y
lectura digital directa o un medidor de espesores con
presentacin A-scan
y lectura digital directa.
La medicin de espesores debe ser indicada en un tubo de
rayos
catdicos, una pantalla electroluminiscente, una pantalla de
cristal lquido,
un medidor o una pantalla digital.
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Fig. 1. Equipo ultrasonido TI-PVX
El nuevo medidor de espesor de TI-PVX precisin pared
ultrasnico
proporciona la flexibilidad necesaria para los requisitos de
penetracin de
alta resolucin y tiene la capacidad de utilizar una variedad
de
transductores de elemento simple para aplicaciones especficas:
Delay
Line Estndar (consejos de acrlico y grafito para metales y
plsticos
delgados), Lpiz Delay Line (zona de acceso difcil en
materiales
delgados) y Contacto transductores (variedad de aplicaciones)
hace que
es la herramienta perfecta para flexible mediciones muy precisas
y
delicadas. Los ajustes de resolucin ajustables aadir a
flexibilidad del
PVX. Las opciones de visualizacin seleccionables proporcionan
al
usuario una flexibilidad adicional durante la operacin: (forma
de onda de
RF, + / - de forma de onda rectificada, y grandes dgitos con
Scan-bar.
Funcin de B-Scan basado El tiempo muestra una seccin transversal
del
material de ensayo. Muestra el perfil de la superficie opuesta
del material.
La funcin de escaneo de alta velocidad acelera el proceso de
inspeccin
al hacer 32 mediciones por segundo. Retire el transductor del
material de
prueba y visualizar la medida mnima escaneada.3
2.2.3. Requisitos Palpadores
(a) Los palpadores pueden contener elementos transductores
sencillos o
dobles.
(b) Pueden utilizarse palpadores con zapatas contorneadas de
contacto
para ayudar en el acoplamiento ultrasnico. La calibracin debe
hacerse
con las zapatas de contacto que se utilizarn durante el
examen.
Pero para la medicin de espesores la frecuencia puede ser
conducida a
cualquier frecuencia capaz de resolver el rango de espesores a
ser
medido. En la seleccin del equipo la medicin de espesores debe
ser
indicada por un tubo de rayos catdicos, un medidor o una
pantalla digital.
c) Se debe proporcionar el(os) bloque(s) de calibracin de
velocidad
ultrasnica, superficie, forma y acabado similar al de la pieza
que se va a
examinar.
2.2.4. Requisitos de calibracin generales
Las calibraciones deben incluir el sistema ultrasnico completo y
se
deben realizar antes del uso del sistema en la variedad de
grosor bajo el
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examen. Las calibraciones de la superficie deben ser realizadas
(vestido o
desnudo) correspondiente a la superficie del material del cual
el examen
se realizar. Debe usarse un mismo acoplante durante el examen
y
durante la calibracin.1
2.2.5. Seleccin acoplador
El acoplador, incluso aditivos, no debe ser perjudicial para el
material
examinado. El acoplador usado en aleaciones de la base de nquel
no
debe contener ms de 250 ppm de azufre y los acoplantes usados en
el
acero inoxidable austenitico o titanio no debe contener ms de
250 ppm. 1
2.2.6. Requisitos Bloques de calibracin del producto
tubulares
La calibracin de los reectores debe ser longitudinal a las
muescas
(axiales) y deben tener una longitud para no exceder 1 pulg. (25
mm), una
anchura para no exceder en. (1.5 mm), y profundidad para no
exceder
0.004 en. (0.10 mm) o el 5% del espesor de pared nominal,
cualquiera es
ms grande.
Los bloques de calibracin deben ser el mismo grosor el 25% que
el
reparto para examinarse.
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Fig. 2 Bloques de calibracin
2.2.7. Cuas de contacto
Las mismas cuas de contacto para usarse durante el examen se
deben
usar para la calibracin.
2.2.8. Controles del instrumento.
Cualquier control, que afecta la linealidad del instrumento
(p.ej, filtros,
rechace, o recorte), estar en la misma posicin para calibracin,
controles
de calibracin, controles de linealidad del instrumento y
examen.
2.2.9. Temperatura.
Para el examen de contacto, el diferencial de temperaturas entre
el bloque
de calibracin y superficies de examen debe ser dentro de 25F
(14C).
2.2.10. Confirmacin de calibracin
Cuando cualquier parte de la examinacin se cambia, un control
de
calibracin se debe realizar en el bloque de calibracin para
verificar que
los puntos de la variedad de la distancia y el ajuste de
sensibilidad
Cualquier control del simulador que se usa, se correlacionar con
la
calibracin original en el bloque de calibracin durante la
calibracin
original. Los controles del simulador pueden usar tipos
diferentes de
calibracin o bloques y/o simula-electrnica. Sin embargo, la
simulacin
usada debe ser identificable en la hoja (s) de calibracin. La
exactitud de
los controles del simulador se debe confirmar, usando el bloque
de
calibracin, cada tres meses o antes del primer uso a partir de
entonces.
2.2.11. Configuraciones de sensibilidad.
Si algn valor de sensibilidad ha cambiado en ms del 20% o 2 dB
de su
amplitud, corrija la calibracin de sensibilidad y anote la
correccin en el
registro de examen. Si el ajuste de sensibilidad ha disminuido,
todas las
fichas de datos ya que el ltimo control de calibracin o
calibracin vlida
se debe marcar el vaco y el rea cubierta por los datos vaciados
se
deben reexaminar. Si el ajuste de sensibilidad ha aumentado,
todas las
indicaciones registradas ya que el ltimo control de calibracin
o
calibracin vlido se debe reexaminar y sus valores se deben
cambiar en
las fichas de datos o registrarse de nuevo.
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2.2.12. Preparacin de las Superficies.
Hasta donde sea prcticamente posible se deber eliminara
cualquier
indicio de contaminantes ya sea pintura suelta, corrosin,
grasa,
soldaduras, aceite, humedad en los puntos de inspeccin; Sin
embargo si
de la inspeccin visual se considera que la pintura tiene
buena
adherencia, entonces no ser necesario eliminarla.
Todas las condiciones de operacin, como son: acabado
superficial,
frecuencia, calibracin del instrumento ultrasnico, tipo de
palpador y
acoplante empleado, deben ser las mismas durante la calibracin y
la
inspeccin.
2.2.13. Marcado de Puntos de Inspeccin.
El marcado de cada nivel y su identificacin, en la direccin
longitudinal,
ser numrico empezando con el nmero 1 y tomando como referencia
la
posicin (horizontal: extremo Norte a Sur, extremo Este a Oeste,
entrada
hombre, placa de identificacin, parte frontal a posterior o
entrada de
fluido; vertical: de abajo hacia arriba).
El marcado de cada punto circunferencial y su identificacin
ser
alfabtico empezando con la letra A y tomando como referencia
la
posicin (horizontal: parte superior; vertical: lado norte), en
el sentido de
las manecillas del reloj.
2.2.14. Verificacin y Calibracin del Equipo
El funcionamiento adecuado del equipo de examen debe verificarse
y el
equipo debe calibrarse utilizando como mnimo el patrn de
calibracin al
principio y al final de cada examen, cuando se cambia al
personal y en
cualquier momento que se sospeche un mal funcionamiento.
Si durante cualquier verificacin se determina que el equipo de
prueba no
est funcionando adecuadamente, todo el producto que ha sido
inspeccionado desde la ltima calibracin vlida del equipo debe
re
inspeccionar.
La calibracin del equipo se realizara con los patrones o galgas
de calibracin, efectuando diez lecturas por cada una de ellas hasta
obtener el rango de calibracin ptimo El equipo debe ser re
calibrado cuando:
Sea prendido inicialmente
Despus de que sea cambiado el operador
Cada 24 horas
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Antes de iniciar un nuevo set de inspecciones
Cuando se obtenga alguna medida dudosa.
2.2.15. Linealidad de la pantalla.
La linealidad de la escala horizontal de la pantalla, es
requerida, porque
un cambio en el espesor del material producir un cambio en la
lectura del
espesor correspondiente. La linealidad de la escala horizontal
de la
pantalla debe verificarse de acuerdo a un procedimiento
elaborado para
tal fin, esta verificacin debe realizarse y documentarse al
menos cada
tres meses.
La linealidad de la escala horizontal. Del instrumento
ultrasnico, deben
verificarse y evaluarse de acuerdo al procedimiento No.
B/PND/PO/CAL1.
La verificacin y evaluacin debe realizarse:
A) Al principio de cada perodo de uso extensivo, o
B) Cada tres meses, lo que sea menor.
2.2.16. Determinacin de puntos de inspeccin
El nmero de puntos a inspeccionar depende del estado actual de
la
superficie, de los valores obtenidos en mediciones anteriores
con los
cuales se ha podido determinar el espesor y los espesores
aplicados en
pinturas de anticorrosivo, barrera y acabado Por lo que una vez
realizada
la inspeccin visual y observados los reportes de inspecciones si
se
tienen se procede a determinar el tamao de la cuadricula.
Cuadricula: Se realizara una cuadricula de 1pie por 1pie en
cuyos
vrtices se tomara un rea de 10cm X 10cm. (El tamao inicial de
la
cuadricula puede ser variado durante la medicin si las
condiciones lo
requieren).
Se ubicaran en un plano (diagrama), la zonas o reas que van
a
ser inspeccionadas.
Se realizara una tabla en la que se identificara la zona con la
cantidad de puntos a tomar las lecturas en cada una de estas.
2.2.17. Toma de lecturas
Una vez determinados los puntos se limpia la zona a inspeccionar
y se procede a la toma de las mediciones, las cuales deben estar de
acuerdo
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con las coordenadas del diagrama o plano y las correspondientes
en la tabla de toma de datos.
2.2.18. Manejo del equipo
Las especificaciones en cuanto a manejo del equipo se seguirn de
acuerdo a los requerimientos de la norma ASTM E-797, el catalogo
del equipo y a la experiencia del Ingeniero o Tcnico que realicen
la medicin.
2.2.19. EVALUACIN DE LAS INDICACIONES
La evaluacin de los espesores se llevara a cabo bajo los
requerimientos del cliente y bajo los estndares del Cdigo
establecido.
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Fig. 3 bloques de estandarizacin
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Cdigo:___________
Versin:__________
Fecha: ___/___/______
PROCEDIMIENTO ESPECIFICO PARA EL
ENSAYOS NO DESTRUCTIVO
ULTRASONIDO A TUBERA DE ACERO CARBN PARA
CALDERA POR EL METODO DE ECO PULSO
Elaboro:
Nivel de certificacin
Revis:
Nivel de certificacin
Aprob:
Nivel de certificacin
Calificacin de procedimiento
ASME V 2010 Art. 8
ASTM E426-98
REQUERIMIENTOS GENERALES
MATERIAL: ________________________
Fecha de compra: _________________________
Proveedor: _________________________
Cdigo: ______________
N Serie: ______
Dimensiones ____________________
_____________________
_____________________
Condicin superficial: ______________
TOMA DE LA MUESTRA POR CORTE:
Segueta: ____ Oxiacetilnica: _____ Fresa: _____
EQUIPO ULTRASONICO: _____________________________
Modelo: ____________
Estndar de referencia: _________________
Re estandarizacin: si___ no___
Bloque: A___ B___ C___
Tcnica: __________________
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CALIBRACION
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TIPO DE ACOPLANTE: ___________________________
Marca: ___________________________
ONDA
Angulo: _____________
Modo de propagacin: ________________
Tipo de unidad: ______________________
Frecuencia: _________
MARCADO DE PUNTOS
Realice un bosquejo de la pieza y el marcado de puntos
ESCANEO
Direccin: ___________
Avance: _____________
Tipo de escaneo: manual___ automtico___
TOMA DE LECTURAS
N Dimetro Ubicacin de la medida
Medicin mxima
Medicin mnima
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RESULTADOS DE EXAMINACION
N Espesor Mximo Mnimo
1 2 3 4 5 6 7
NOTAS
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___________________________________________________________
___________________________________________________________
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___________________________________________________________
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RESULTADOS
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. Asme v 2010 articulo 5 mtodos de examen ultrasnicos para
materiales
2.
http://normativa.eppetroecuador.ec:8080/documents/10157/28442/
h01.02.03.01.02_pr_05+medicion+de+espesores+por+el+meto+de
+ultrasonido+en+recipientes+a+pres+(v01)
3.
Http://www.checkline.com/ultrasonic_thickness_gauge/ti-pvx
4. Asme v 2010 artculo 23 se 797 prctica estndar para medir
grosor por contacto del eco del pulso ultrasnico mtodo
manual