Plant Integrity Ltd.
Inspección de Tuberías con Ultrasonido de Largo Alcance (Ondas Guiadas)
Technology Trading Internacional, S.A. de C.V. Copyright © Plant
Contenido • Introducción a la implementación de Ondas Guiadas para la inspección de tuberías. • Normas y estándares internacionales aplicados. • Alcances. • Dimensionamiento. • Futuro de O.G.
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
TWI y Ondas Guiadas. • Proyecto de investigación iniciado en conjunto por TWI y la Universidad Imperial de Inglaterra. • A partir de la investigación inicial, TWI creó el sistema Teletest Focus. • TWI continúa con el desarrollo de la Tecnología y equipos para inspección.
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
Objetivos de Ondas Guiadas (O.G.) UT Convencional
Inspección puntual
Brida
Soldadura Circunferencial
Transductor de UT Convencional.
Pérdida de Espesor Pérdida de Espesor
Transductores de Ondas Guiadas
Brida
Se analiza el área transversal de la tubería
Onda Guiada 100% Cobertura
Pérdida de Espesor
Soldadura Pérdida de Espesor
Transductores de Ondas Guiadas Longitudinal
Torsional
Flexural
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
L E T E S
"
T
-
- -
Copyright © Plant Integrity Ltd 2 0 1 4
Rendimiento del equipo
• Pintura • Corrosión ligera • Corrosión extensa • Enterrada • Recubrimientos (alquitrán, poliken, ram100)
Contenido
• Metal limpio
Geometría
Condiciones
Distancia Máxima ~200m • Tubería recta • Codos • Injertos • Ramales
• Gas • Líquidos baja viscosidad
• Líquidos alta viscosidad
• Múltiples codos. • Bridas
• Depósitos viscosos, cera o lodosos
• Lastre de concreto
Distancia Mínima ~ 20m Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
Sistema Completo Teletest Focus+ Unidad Mk4 de última generación con tecnología WiFi.
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
Mini Test Kit para Inspección de 1.5” a 6”
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
Collares para inspección de 6” a 24”
Para inspección de tuberías de 26”a 48” se enlazan dos o más collares.
Módulos Multimodo •3 anillos longitudinales •2 anillos torsionales Módulos Torsionales •5 anillos torsionales
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
Característica principal del sistema Teletest Focus+ • Análisis en sitio. • Módulos multimodo, permiten inspección con modo de onda longitudinal y torsional en un mismo disparo. • Módulos con 5 anillos Torsionales, mayor potencia de penetración. • Selección de distancia entre transductores dependiendo del espesor y diámetro de la tubería • Herramientas de apoyo para el análisis: – A-Scan – A-Map – Gráfica polar de enfoque
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
•Capacitación y Certificación CSWIP •Validez y Reconocimiento Internacional Acorde a ISO
T
T
Normas y Estándares Internacionales • NRF-030-PEMEX-2009. Párrafo 8.3.2.1.1 • NACE RP 0502 Appendix B • ASME Section V Article 18 (Draft)
• BS 9690:2011 Parte 1 y 2 Guided Wave Testing • ASTM E2775-11 • US DoT PHMSA Guidelines (18 point checklist) • NACE TG 410 • API 570:2009, e.g. Paragraph 9.2.6 for buried piping inspection methods
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
• NRF-030-PEMEX-2009. Párrafo 8.3.2.1.1 En sitios de difícil acceso (Cruces de carretera, cruces de río, Interconexiones, acometidas , etc.) Podrá utilizarse previamente la técnica de ondas guiadas de largo Alcance
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
Procedimiento • • • • • • • • • • • • •
Identificación de la línea Inspección visual Selección de la ubicación correcta para instalar el collar Inspección con ultrasonido de la posición seleccionada para el collar y la zona muerta Prueba de capacitancia del equipo Disparo de inspección Requieren mayor Análisis en sitio Realizar atención por parte enfoque del técnico Asignar prioridad de seguimiento Identificar correctamente la zona de la tubería a validar Seleccionar la técnica para dimensionar la anomalía Dimensionar la anomalía Crear reporte Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
Gráficas de inspección • A-Scan • A-Map • Enfoque sobre Anomalías
Copyright © Plant Integrity Ltd 2014
A-Scan O dB DAC cune
Weld
Weld Call leve! DAC
Weld DAC curve lax imum uswblc
sensitiv it y line
SEÑALES CARACTERÍSTICAS
Categoría de las Indicaciones
A-Map complementa A-Scan • Representación gráfica de la cobertura del 100% de la tubería inspeccionada. • Gráfica representa la zona horaria y la amplitud de la señal recibida en cada punto.
Ejemplo de inspección con O.G.
En el A-Scan y A-Map se observan señales flexurales con amplitud alta
Enfoque Real (Focussing) Gráfica Polar Se realiza un estudio semi-cuantitativo al evaluar la extensión circunferencial de la anomalía para asignar el nivel de prioridad de seguimiento Direccionalidad 3 Direccionalidad 2 Direccionalidad 1
Pruebas del Equipo Medición de Capacitancia
Instalación del equipo en tubería de Ø36”
Instalación del equipo en tubería de Ø16”
Inspección en zonas de difícil acceso
2,5 Mts
Medición de espesores en la zona de inspección
Medición
Fácil Movilización entre zonas de ensayo
Ajuste sobre zona a inspeccionar mejor transmisión
Análisis en tiempo real
Ejemplo de Enfoque
Método de inspección implementando ‘Enfoque’ (Focussing) • Se obtiene información circunferencial • Información expresada en forma gráfica más fácil de interpretar • El técnico puede distinguir entre: – Áreas que requieran atención inmediata – Áreas que requieran atención en un futuro – Áreas que no requieran seguimiento • El método regresa resultados semi-cuantitativos • Es un método eficiente para clasificar defectos o anomalías
Importancia del Enfoque (Focussing) Anomalías con igual % pérdida de espesor Anomalías con la misma área de pérdida
Amplitud de la respuesta Axi-Simétrica
Respuesta angular del enfoque
Pérdida Mínima 5% Área
Pérdida Media 5% Área
Pérdida Máxima 5% Área
Resultado de un Enfoque (Focussing) Ángulo diferente Anomalía con diferente % de pérdida
Amplitud de la respuesta Axi-Simétrica
Respuesta angular del enfoque
Pérdida Mínima 2% Área
Pérdida Media 5% Área
Pérdida Máxima 10% Área
Clasificación de la categoría de las anomalías Combinando la amplitud de la respuesta axi-simétrica con la respuesta angular del enfoque obtenemos la prioridad de seguimiento
A-Scan proporciona la amplitud
Clasificación de la respuesta del enfoque
Direccionalidad 3
Direccionalidad 2
Direccionalidad 1
Esquema de Clasificación •
Categoría de la Anomalía = C • Amplitud menor a -26dB • Amplitud entre -20dB y -26dB • Amplitud mayor a -20dB
C=1 C=2 C=3
•
Direccionalidad de la Anomalía = D • Ángulo menor a 45° • Ángulo entre 45° y 90° • Ángulo entre 90° y 315° • Ángulo de 360°
D=3 D=2 D=1 D=0
Prioridad de Seguimiento El producto de C x D nos da la prioridad de seguimiento Prioridad de Seguimiento Direccionalidad 0 1 "D" 2 3
Categoría, "C" 1 2 3 0 0 0 1 2 3 2 4 6 3 6 9
Prioridad Baja Prioridad Media Prioridad Alta Si C x D = 0, es una soldadura
Alcance del equipo Teletest Focus+ • Monitoreo rápido de degradación de líneas en servicio • 100% cobertura • No intrusivo • Línea en servicio • Diámetros de 1.5” a 72” Temperatura hasta 250°C (482°F) - Sistema convencional hasta 125°C (257°F) • Longitud de diagnóstico de inspección: 5m a 200m • Detecta pérdidas de espesor internas y externas • Detecta cambio en sección transversal ≥ 3% • Evaluación Semi-cuantitativa (enfoque) Precisión longitudinal ~100mm - Dependiente de la frecuencia y modo de onda
Evaluación de una línea con corrosión Auditar
• Identificar zonas de alto riesgo • Ej. RBI
Monitoreo
• Identificar zonas con corrosión • Ej. Ondas Guiadas
Cuantificar
• Cuantificar el daño por corrosión • Ej. MUT / AUT / PAUT / Perfil láser
Evaluación
• Fitness for service • Ej. ASME B31G / API 579-1/ASME FFS-1
Decisión
• Reparar / Remplazar • Ej. Envolvente no metálica
Inspección por medio de O.G. Monitoreo / Detección Visual O.G.
Seguimiento Técnica Cuantitativa
Dimensionamiento Pit gauging / perfil láser UT / AUT Phased Array UT Causas de las fallas: Corrosión, erosión
Aplicaciones del equipo Teletest ‘Equipos de Monitoreo Permanente’
Desarrollo de la tecnología Dimensionamiento Temperatura hasta 450°C (842°F) - Sistema actual 250°C (482°F) Inspección de fondos de tanques en servicio Monitoreo inalámbrico Sistema costa afuera - Instalado por un buzo - Instalado por un ROV
Desarrollo de la tecnología ‘Dimensionamiento’ Objetivos del proyecto: Crear una tecnología cuantitativa Integrar el dimensionamiento de las fallas al equipo utilizando los procedimientos de fitness-for-service Determinar la relación entre la respuesta de las ondas guiadas y el dimensionamiento de las fallas Implementar la aplicación de dimensionamiento a más diámetros de inspección Establecer el nivel de exactitud y confiabilidad de las inspecciones a través de pruebas de validación Características evaluadas: Profundidad Extensión circunferencial/ ángulo de la falla Extensión axial
Desarrollo de la tecnología • Inspección no intrusiva de fondos de tanques en servicio utilizando ondas guiadas de ultrasonido Electrónica Tank LRUT System
Comunicaciones
Multiplexer
Arreglo de transductores
•Sensores de ondas guiadas de ultrasonido instalados de manera permanente
Desarrollo de la tecnología Inspección de cadenas de amarre de FPSO con ultrasonido Grietas por fatiga en los eslabones
Inspección de eslabones de cadenas de amarre con equipo marinizado de arreglo de fases de ultrasonido Inspección de cadenas de amarre con ondas guiadas, equipo implementado por buzo o ROV
Inspección de Cadenas de Amarre con Ondas Guiadas
Resumen del Equipo Teletest Focus+
Sistema no intrusivo de monitoreo para líneas en servicio. Técnica utilizada a nivel mundial por las principales compañías de inspección. Permite inspeccionar y encontrar las zonas de mayor riesgo para dar seguimiento con una técnica complementaria que permita cuantificar el daño. Proyectos de investigación Dimensionamiento Altas temperaturas Monitoreo de zonas críticas implementando los equipos permanentes
Contacto TECHNOLOGY TRADING INTERNATIONAL,S.A. DE C.V. ENCARNACION B. MADRAZO #143 COL.MAGISTERIAL C.P. 86040 VILLAHEMOSA, TABASCO
Of. México: +52 55 5208 0347 Of. Villahermosa: +52 993 131 4012 Móvil: +52 993 2506608 ING. RAFAEL NAZARIO COLS MORANTES TEL: 01(938)118-30-79 CEL:9932506608 CORREO:
[email protected]
www.technologytradinginternational.com