Agosto 2013 Querétaro, Qro., México PRESENTA: Inspector certifica certificado do por el SWRI y GWA. GWA. Antonio Koloffon Lara
¿Que son las Ondas Guiadas? Son ondas elásticas que son enviadas a través y a lo largo de grandes longitudes de una estructura, guiadas y confinadas a los bordes geométricos de la misma, a esto se le llama onda guiada, y detecta señales reflejadas de los defectos localizados en la estructura. Con un solo punto de prueba, y teniendo buenas condicione ( sin recubrimiento pesados, lastrados y de tipo aérea) aérea) se pueden lograr inspecciones de grandes longitudes. La generación de las Ondas Guiadas puede ser por dos métodos: .- Magnetoestricción. .- Piezoelectricidad.
¿Que son las Ondas Guiadas? Son ondas elásticas que son enviadas a través y a lo largo de grandes longitudes de una estructura, guiadas y confinadas a los bordes geométricos de la misma, a esto se le llama onda guiada, y detecta señales reflejadas de los defectos localizados en la estructura. Con un solo punto de prueba, y teniendo buenas condicione ( sin recubrimiento pesados, lastrados y de tipo aérea) aérea) se pueden lograr inspecciones de grandes longitudes. La generación de las Ondas Guiadas puede ser por dos métodos: .- Magnetoestricción. .- Piezoelectricidad.
¿Que son las Ondas Guiadas?
La generación de las Ondas Guiadas puede ser por dos métodos: .- Magnetoestricción.
.- Piezoelectricidad.
Naturaleza de las Ondas Guiadas
Las ondas guiadas existen en muy diversa formas: Longitudinal, Torsional, Flexural, Ondas de (transversales), Rayleigh (superficiales), etc.
Lamb (placa), Shear
Sus propiedades (velocidad y patrón de desplazamiento) varían significativamente con el patrón geométrico, tamaño de la estructura y frecuencia de onda.
En contraste la gran mayoría de las ondas utilizadas en Ultrasonido convencional dependen de la estructura del material.
Modos de Ondas Guiada en formas cilíndricas.
Longitudinal Torsional Flexural
Aplicación de la tecnología MsS en la inspección de tuberías con ondas guiadas de largo alcance.
SENSOR DE ONDA GUIADA
ONDA REFLEJADA
DEFECTO
ONDA TRANSMITIDA
TUBO
Criterios de selección de Onda Guiada, modo y frecuencia para inspección de largo alcance.
Búsqueda de dispersión mínima de la onda.
Rango de inspección.
Tamaño de defecto.
Facilidad del control de modo (longitudinal y torsional)
Complicación mínima por definición de tipo de onda.
Los mejores modos de onda para placa (shear wave) y torsional para tubería.
Tecnologia MsS
Tecnología de Onda Guiada de largo alcance desarrollada por el SRI (Southwest Research Institute). Utiliza un conector de Onda Guiada llamado MsS (sensor magnetoestrictivo) que genera y detecta ondas guiadas electromagneticamente, basado en los efectos magnetoestrictivos.
Aplicable a cualquier estructura geométrica. -tubería, placa, barras cilíndrica , cable etc.
Sistema MsS en el mundo.- enfocada para inspección de tubería y monitoreo permanente. Otros usos: cables de puentes, barras de anclaje y placas.
Sistema MsS
Instrumentos MsS MsS 2020 y MsS 3030
MsS 3030 R
Cuadro comparativo Ultrasonido convencional Uso Tipo de utilizadas
Inspeccion Onda Guiada
con
Inspección local o Rapido Barrido de por áreas grandes áreas ondas Shear, etc.
compresión Ondas Guiadas
Rango de frecuencia O,5 a 10 Mhz
De 20 hasta 250 khz
Deteccion defectos
de Pequeños defectos
Relativamente defectos grandes
Rango inspección
de pulgadas
Del orden de los 3 a los 60 metros
Que puede hacer la tecnología de Onda Guiada en tubería
Rápida examinación de una gran distancia de tubería, encontrar y localizar daños (corrosión, perdida de metal y fracturas) para un seguimiento cuantitativo. Inspeccionar áreas inaccesibles desde una posición remota accesible. - requiere mínima preparación, como remover aislamientos, uso de andamios, excavación, remover recubrimientos etc.
Inspección de líneas operando y con producto en la tubería.
Reducción de costos de inspección y mejora de la eficiencia de inspección.
La tecnología es ampliamente aceptada y el uso industrial esta creciendo rápidamente.
Que no puede hacer la tecnología de Onda Guiada en tubería
Medir el espesor de pared real de la tubería o pared mínima.
Establecer si el daño o defecto esta en el diámetro interno o externo
Caracterización de los defectos.
Detectar fisuras o grietas axiales en la tubería. (grietas con 50% o más de profundidad pueden ser detectadas). Pequeñas picaduras aisladas (grupos de picaduras si pueden ser detectadas).
Inspección a través de bridas.
Ejemplos de aplicaciones de la tecnología MsS en la industria
Tubería de petróleo, gas y petroquímica.
Sistemas de tubería de plataformas y “Raisers”.
Tubería de sistemas de generación de potencia.
Tuberías en cruce de carreteras y riveras de rió.
Cables de puente de carretera.
Patas de anclaje
Tubos de intercambiadores de calor.
Tubos de calderas.
Placas.
Etc.
Inspección y monitoreo de tubería con tecnología MsS
Inspección y monitoreo de tubería es la principal área de aplicación de la tecnología MsS.
MsS es operada primeramente en el modo de ondas torsionales.
(T-wave).
Modo T-wave en MsS. -consiste en delgadas cintas ferromagnéticas adheridas o acopladas alrededor de la tubería y de bobinas (cable) colocadas sobre estas cintas.
De bajo costo y adecuado para monitoreo de periodos largos.
Pruebas de MsS en tubería
Cinta magnetoestrictiva
Bobinas sobre la cinta magnetoestrictiva
INSPECCIÓN DE TUBERIAS
INSPECCIÓN DE TUBERIAS
LINEA SUPERFICIAL DE TRANSMISIÓN DE GAS DE 16 “
DATOS DE LA LINEA DE TRANSMISIÓN DE GAS
TUBERIA ENCAMISADA EN UN CRUCE DE CAMINOS
Señales obtenidas de tubería encamisada de 10” de
Utilizando 32 Khz. y ondas torsionales
diámetro
TABLA DE DATOS QUE GENERA EL EQUIPO
ANALISIS DE SEÑALES GENERADAS POR EL EQUIPO
ANALISIS DE SEÑALES GENERADAS POR EL EQUIPO
VENTAJAS GENERALES
Bueno para detección y localización de defectos, como áreas de perdidas de material por corrosión, grietas circunferenciales y grietas axiales de profundidades mayores a 70 %. Puede inspeccionar cerca de 80 metros en una dirección en tubería aérea sin recubrimiento (solo pintura) y detectar defectos de 4% a del total de la sección transversal del tubo. Se puede estimar el tamaño del defecto, pero se necesita ultrasonido convencional para caracterizar el defecto.
Se puede distinguir entre soldaduras y defectos.
FACTORES QUE REDUCEN O LIMITAN LA CAPACIDAD DE INSPECCIÓN CON MsS
Accesorios de la linea, como son Tees, codos, ramales, drenes, reducciones, bridas, anclajes, etc. Recubrimientos como Alquitrán de Hulla, Cinta Polyken, Ram 100, etc.
-Incrementan la atenuación de la onda y reduce el rango de inspección (entre 15 y 30 metros, en una dirección) y detección de defectos de un 5% del área de la sección transversal.
Tubería enterrada, lastrada y con recubrimientos muy gruesos - Incrementa significativamente la atenuación de la onda y es la mayor reducción en el rango de inspección (hasta2 metros por lado) y detección de defectos de un 9% del área de la sección transversal.
LIMITACIONES Y CAPACIDADES
Limitantes y capacidades
Zona Muerta 14 pulgadas (35 cm) at 64-kHz L-wave or 32-kHz T-wave Usando un pulso de dos ciclos, variara con la frecuencia y el numero de ciclos en un pulso.
Material de la tubería Cualquier material. Ferroso y no ferroso Para tubería de material no ferroso, una cinta de Fe-Co o níquel es puesta alrededor del la tubería.
Tamaño de la tubería Hasta de 48 pulgadas de diámetro (122-cm) y menos de 1.5 pulgadas de espesor de pared Fuera del rango, el desempeño será reducido debido a una menor sens ibilidad del MsS.
Rango de Inspección Hasta 100 metros con 64-kHz L-wave or 32-kHz T-wave En tubería recta al descubierto y condiciones superficiales buenas
LIMITACIONES Y CAPACIDADES
Tipo de Defecto Detectable Adelgazamiento de pared por corrosión y grietas circunferenciales; ambos defectos pueden ser internos y/o externos.
Defectos longitudinales pueden también se detectados si su sección transversal de la circunferencia excede el tamaño de defecto mínimo detectable. Tamaño de defecto mínimo detectable. del 5% de la sección transversal de la pared de la tubería. Defectos aislados en tuberías con condición de superficie buena, de otra manera, varia con la frecuencia y la forma del defecto.
Localización del defecto localización Axial dentro ±2 pulgadas (5 cm) a 64-kHz L-wave o 32-kHz T-wave No puede determinar la orientación circunferencial.
Caracterización del defecto. Limitado se debe de realizar validación por métodos de END. No puede determinar la profundidad, ancho, y longitud, sí esta sobre OD o ID
Sistema MsS permanente para monitoreo de larga duración. Cinta Magnetostrictiva Bobina
Cinta Magnetoestrictiva : Aleación Fierro-Cobalto 0.006” de esp .
APLICACIONES
APLICACIONES
APLICACIONES
APLICACIONES
APLICACIONES
APLICACIONES
APOYO TECNICO
La inspección se realiza por personal capacitado en el SWRI (South West Research Institute, San Antonio Texas, USA.) y en la compañía GWA (Guided Waves Analysis) , además el personal esta capacitado como Inspector N-II, según la SNT-TC-1A, en Ultrasonido. Se tiene el apoyo en la evaluación de los resultados de la inspección, con el inspector N-III en Ondas Guiadas y Nivel –III por la ASNT en ultrasonido convencional, del la compañía GWA (Guided Waves Analysis) Doctor Sang Kim, quien desarrollo los software de adquisición y análisis para los equipos MsS así como los materiales de las cintas y los sensores en diferentes frecuencias.
