PR P R O C E D I M I E N T O D E IN I N S P E C C I O N D E S O L D A D U R A S P O R E L M E T O D O D E U L T R A S O N I D O
1.
OBJETIVO
1.1 El objetivo de este procedi miento, es establece r los requerimientos nec esarios para asegu ra r la ex ac titud máxima de eval ua ción y di mension amie nto de las discontinuida des y los criterios de acepta ción o rechaz o según A.W .S. D1.1 Tab la 6.2, Tabla 6 .3 y Tab la S.1 (A nexo S ).
2.
A L C A N C E
2.1. Este procedimiento se aplica a soldadu ras con ranura y con penetrac ión completa en tre los espe sores 8 m m y 200 m m inc lusive. Para espeso res menores de 8 m m y mayor es a 2 00 m m , la prue ba se lleva ra a cabo c on co nfor midad d el A nex o S .
3.
M AGN IT UD DEL EX AM EN
3.1. La información que se distribuya de berá ide ntificar clara mente la magnitud de la inspección ultrasónica en las uniones a inspeccionarse e indicando si se realizará una inspección completa o de puntos seleccionados al azar. 3.2. Cuando se especifiqu e inspe cción c ompleta, deberá e xaminarse la tota lidad de la longitud de la soldadura en cada unión designada. 3.3. Cuando se especifique un examen de puntos elegidos al azar, el número de pu ntos en cada categoría designada de soldadura o el número requerido a efectuarse en una longitud determinada de soldadura se incluirán en la información que se registre debidamente. Cada punto examinado abarcara como mínimo 4 pulgadas del cordón de la soldadura. Cuando la inspección por puntos revele discontinuid ades que requieran su repa ración, se inspec cionaran dos pu ntos adyac entes sup lementarios. S i las discon tinuidades q ue requie ran su reparación se revelan en cualquie ra de estos, se deberá inspec cionar ultrasónicamente la totalidad del cordón de soldadura en tal unión soldada.
4.
CALIFICAC ION D E PE RSON AL.
4.1. El personal responsable para la inspección ultrasónica deberá ser calificado con experiencia en la técnica ultrasónica de acuerdo con los requisitos pertinentes establec idos por SN T-TC -1A . Códig o de Calificación para Organizacion es Dedicadas a la inspección de Soldaduras.
5.
E Q U IP O U L T R A S O N IC O .
5.1. El aparato para inspección ultrasónica deberá ser del tipo de pulso-eco. Generará, recibirá y presentará en una pantalla de rayos catódicos impulsos en
un abanico de frecuencias que varíe de uno a seis (Mhz). L a presentación en l a pantall a de rayos catódicos será de tipo " A Scan" y se caracteri zará por trazado preciso y defi nido. 5.2. L a l i neal i dad hori zontal del i nstrumento de i nspección será de 5% de l a gama l i neal que i ncl ui rá el 90% del barri do l ongi tudi nal presentado sobre la pantal l a de rayos catódi cos para el trayecto acústi co más largo a empl earse. L a l i neal i dad hori zontal se medi rá de acuerdo con l a Secci ón 6.30.1 A W S D 1.1. 5.3. El instrumento de i nspecci ón irá equipado con un ci rcui to el ectróni co i nterno o un transf ormador de vol taj e externo para estabi l i zar el vol taj e operati vo especi fi cado por el f abri cante con ± 2 vol ti os. L os instrumentos de inspecci ón que empl een bi en batería o corri ente el éctri ca no deberán produci r mayor vari aci ón de 1 dB después de su cal entami ento deberán incorporar un si stema de medi ción o al arma en los casos de i nstrumentos de batería, para i ndi car cuando esta requi ere su susti tuci ón o recarga. 5.4. El i nstrumento de i nspecci ón ll evara un contr ol de gananci a cal i brado (atenuador) aj ustable en pasos de 1 o 2 decibel ios di scretos a l o l argo de una gamma míni ma de 60 decibel ios. L a precisión de reglaj e del control de gananci a será de 1 dB y esta preci si ón deberá ser certi f i cada por el f abricante del aparato.
6. T RA N SD U CT ORE S 6.1. L a sensi bi li dad dinámi ca del osci l oscopi o deberá ser tal que una vari ación en ampl i tud de 1 dB puede ser vi si ble sobre l a pantal la del tubo de rayos catódicos. 6.2. L a superf i ci e út il de los transductores de l a sonda de i nci denci a normal deberán abarcar un área no i nf eri or a 300 mm cuadrados ni más de 650 mm cuadrados, el t ransductor deberá ser redondo o cuadrado. Su f recuencia será de entre 2 y 2.5 M Hz. L os transductores deberán poder separar l os tres ref l ej os que se descri ben en l a Secci ón 6.29.1.3 A W S D 1.1. 6.3. L as sondas de i nci denci a obli cua consisti rán en un transductor y una cuña angul ar. L a uni dad puede constar de dos el ementos separados o construi r una uni dad integrada. a) L a f recuenci a del transductor será entre 2 y 2.5 M Hz i ncl usi ve. b) El cri stal del transductor puede vari ar en tamaño desde 13 mm a 25 mm de ancho y de 13 a 20 mm de al tura. c) L a sonda deberá transmi ti r un haz acústi co en el materi al que se i nspecci ona baj o el ángul o conveni ente de 70°, 60° ó 45°, ±2°, según se describe en l a Sección 6.29.2.2 A W S D 1.1. d) Cada sonda deberá estar cl aramente marcada i ndicando la f recuenci a del transductor, el ángulo nomi nal de ref racci ón y el punto de i nci denci a. El método para l a l ocal i zación de este punto de i ncidenci a se descri be en la Sección 6.29.2.1 A W S D 1.1. e) L os i mpul sos ref lej ados en el interior mi smo de la sonda cuya al tura sobre l a pantal l a sobrepasa l a l ínea hori zontal de referenci a y que aparecen a l a
derecha del punto de i nci dencia de l os i mpul sos acústi cos no deberán aparecer mas al lá de l a l ínea de ref erenci a correspondi ente a ½" del recorri do en el acero cuando se aumenta l a sensibi li dad en 20 dB en rel aci ón al val or necesari o para obtener del aguj ero 1.5 mm de di ámetro del Bl oque Patrón el I nsti tuto I nternaci onal de la Soldadura (vease l a f i gura 6.19 A W S D 1.1) una señal cuya ampl itud máxi ma alcance l a l ínea de ref erenci a horizontal . f) ) L a sonda deberá col ocarse de f orma que produzca l a máxi ma señal de ampl i tud del aguj ero de 0.06 pulgadas (1.5 mm) de di ámetro del bl oque de cali bración del I I W . g) El conj unto aparato de i nspecci ón y sonda deberán poder resol ver l os tres aguj eros del bl oque de cal i braci ón que se i l ustre en l a Figura 6.20 (RC, A W S D1.1). L a posi ci ón de l a sonda se descri be en l a Fi gura 6.23 (A W S D 1.1). L a resol ución se eval uará con los i nstrumentos de regl aj e en posici ón normal de i nspecci ón y la al tura de l as señales di spuestas para que abarque l a mi tad de l a al ti tud de l a pantal la. 7. B L OQU ES D E CA L I B RA CI ON . 7.1. El bloque de R eferencia Ultras ónica del Instituto Internacio nal de la S oldadura que se in dica en la F igura 6.23 d e la n orm a A W S D 1.1 (v er p unto 17.1 ), cons tituirá la norm a o patrón em pleado para la calibra ción tanto de la sensib ilidad com o de la distancia. S e podrán utilizar bloques de referencia m ás po rtátiles de diseño dife rente siem pr e y cu an do qu e sa tis faga n los requ isitos de esta espe cificació n y se refie ran a s u vez a l bloque IIW . Los m odelos a proba dos se m ues tran en la F igur a H -1 de la n orm a A W S D 1.1 (ver pun to 1 7.2) 7.2. El uso de un reflector de " esquin a" o diedro, para fines de calibración esta proh ibido.
8. CAL I BRACI ON DEL EQU I PO. 8.1. Según el proce dim iento a probad o por e l fabricante de los in strum entos, para su calibra ción correcta se de berá com proba r el d ispositivo de c ontrol d e gan anc ia (atenu ador) del aparato cada dos m ese s y deberá satisface r los requisitos de la Secc ión 6.25 AW S D 1.1. 8.2. La linealidad horizontal debe rá com probars e cada 40 horas de uso em pleand o las técn icas pre scritas e n la S ección 6.24.1 A W S D 1.1. 8.3. D espués de c ada periodo de 8 h oras de utilizac ión, co m proba r por m edio d e un bloq ue de calibrac ión ap roba do qu e la su perfic ie de co nta cto de la s on das de incidenc ia norm al esté perfectam ente plana, que e l de punto de inc idencia sea exacto y que el ángulo de refracción se halle dentro de ±2° de tolerancia. Las ondas que no respondan a estos requisitos deberán ser ajustadas o descartadas.
9. CAL I BRACI ON PARA I NSPECCI ON 9.1. Se reali zará con los bl oques I I W ó D SC, según A W S D 1.1. 9.2. D ete rm in a ció n d e l p u n to d e sa lid a d e l h a z: Se col oca el transductor sobre ranura f resada del patrón de ref erenci a, luego se despl aza en senti do l ongi tudi nal y se f ij a haci éndolo coinci dir con el centro que marca el radi o de 100 mm (ver punto 17.1 posi ci ón D; punto 17.2 posi ci ón J). L a posi ci ón que corresponda a l a al tura máxi ma del eco en l a pantall a será produci da por l a ref l exi ón del haz de mayor presi ón acústi ca, este punto será considerado como el de sal i da del haz. 9.3. D ete rm in a c ió n d e l á n g u lo d e sa lid a d e l h a z: El transductor debe despl azarse l ongi tudi nal mente hasta que se al cance l a al tura máxi ma del eco (ver punto17.2 posici ón B o C; punto 17.2 posi ción K ). El val or del ángul o se l eerá sobre l a escala que corresponda a l a posici ón del transductor en el bloque y coinci dirá con l a marca que i ndi que el punto de sal ida del haz. 9.4. L a cal ibraci ón será ef ectuada: a) b) c) d)
A ntes de i nici ar l a i nspección. D espués de una hora de trabaj o conti nuo. Rei ni ci o de l a i nspección después de cada i nterrupci ón. Cambi o de transductor o cabl es.
10. L A CA L I B RA CI ON D E SE N SI B I L I D A D Y CU RV A D AC. 10.1. C a lib rac ió n d e s en s ib ilid a d (b loc k IIW o D SC ): El haz angul ar será di ri gi do hacia el ref l ector de aguj ero Ø1/16" del bl ock I I W (ver anexo 17.1 posici ón A ) o hacia l a ranura de 1/32" del bl ock DSC (ver anexo 17.2 posi ci ón L ). D esplazar el transductor longi tudi nal mente hasta encontrar l a máxi ma respuesta, obteni da esta últi ma al ajustar l a gananci a del i nstrumento, hasta ubi car l a al tura de l a señal en el 80% FSH. Este será el ni vel de ref erencia. 10.2. C a lib ra c ió n d e cu rv a D A C (b lo ck A n e xo S ): El haz angular será diri gi do hacia los ref l ectores de cal ibración del bl ock A nexo S, sel ecci onando aquel que nos de l a máxi ma respuesta obteni da esta últi ma al aj ustar la ganancia del i nstrumento, hasta ubi car l a al tura de l a señal en el 80% FSH , la def ini remos como respuesta de ref erenci a pri mari a (RP). Si n cambi ar l a gananci a, se l l evara el transductor a l a posi ci ón inmedi ata y más l ejana hasta encontrar el eco máxi mo desde el ref l ector sigui ente, y así sucesi vamente en otras posi ci ones cubri endo el rango de di stancia de examen marcando en cada caso el punto al canzado por el pico de l os ecos. Uniendo esos puntos se obtendrá la curva D istancia-A mpli tud Corrección (D A C).
11. COND I CI ÓN
SUPERF I CI AL
Y TÉCNI CA D E PREPARACI ÓN
DE L A
SUPERF I CI E : 11.1. D eberá estar l i mpi a, l i bre de pi ntura, cascari ll as de óxi do, e i rregul aridades que puedan i nterf erir en l a detección de di sconti nui dades. 11.2. L a l i mpi eza se real i zará por medi o de escobi l l as metál icas o arenadas. 11.3. En el borde de las soldaduras deberá haber una transi ción suave entre las superf i ci es. 11.4. El ref uerzo de l a sol dadura será el iminado en los si guientes casos: a) Cuando provoque señales que i mposi bi li te l a inspecci ón. b) Cuando no permi ta un barrido conf i abl e de l a regi ón soldada.
12. ACOPL ANTE : 12.1. Como acopl ante se util i zará una soluci ón de meti l celul osa o acei te de motor.
13. TÉCNI CAS D E BARRI DO : 13.1. En el barri do se tendrá que consi derar l o si guiente: a) L a región de metal a ser recorri das por las ondas transversales del transductor angular, serán previ amente barri das con unos transductor de haz normal , para determi nar l a exi stenci a de disconti nui dades paral elas a l a superf i ci e (l ami naci ones) b) El barrido será ef ectuado con una superposici ón míni ma del 25% del ancho del transductor, l a veloci dad de barri do no será mayor de 6 i n/s. c) Se marcará en l as pi ezas el área de barri do por medi o de marcadores metál icos. d) L os transductores serán sel eccionados de acuerdo a l a T abl a 6.2 y Tabl a 6.3 (A W S D 1.1.) e) L as j untas serán i nspecci onadas por barri do transversal al eje de l a soldadura, con un movi mi ento orbi tal del transductor ± 10º. f) ) El área de barri do deberá ser suf i ci ente para l a i nspecci ón de toda l a soldadura, más 20 mm de la zona af ectada térmi camente adyacente a l a mi sma, que dependerá del espesor de l a pi eza exami nada. g) L a técnica de barri do se reali zará según 6.32 (Fi gura 6.21) A W S D 1.1
20 m m
t
t
14. RE QU I SI T OS A D I CI ON A L E S : 14.1. A ntes de i nici ar el ensayo el i nspector deberá conocer: a) b) c) d)
M aterial base y espesor. Proceso de sol dadura. D i mensi ones de l a j unta (ángul o del bi sel y abertura de l a raíz, etc.) Especif i caci ones técnicas del proyecto.
15. CRI TERI O DE ACEPTA CI ON Y RECH AZO a) Par a espesor es entr e 8mm y 200mm i nclusi ve:
b) Par a espesor es menor es que 8mm o mayor es que 200mm:
L as si gui entes categorías de ni vel es serán apl i cados en la eval uaci ón de aceptabi l idad: Ni vel 1 2 3
Descr i pci ón I gual o mayor a el SSl (ver Fi gura S-14, A W S D1.1). Entre el SSL y el D RL (ver Figura S-14, A W S D1.1). I gual o menor que el DRL (ver Fi gura S-14, A W S D1.1).
SSL : Ni vel de sensi bi li dad Standard. D RL : Ni vel desesti mado i gual a 6 dB menor que el SSL .
C lases de sol dadu r a.- L as si guientes cl ases deben de ser usadas para l a eval uación de aceptabi l i dad de di sconti nui dades. C lases de Sol dadur a S D R X
Descr i pci ón Estructuras de cargas estáti cas. Estructuras de cargas cícl i cas. Estructuras tubul ares (substi tuídos por RT) Conexi ones tubulares T, Y , K .
L os cri teri os de aceptación y rechazo según l a Tabla S-1.
L as sol daduras reparadas serán reinspecci onadas y evaluadas baj o l os mi smos cri terios de aceptaci ón
16. PREPARA CI ON Y D I SPOSI CI ON DE REPORTES 16.1. U n reporte debe ser hecho con cl aridad, i denti f icando el trabajo y área de exami naci ón para el operador. El reporte como míni mo contendrá la i nf ormaci ón mostrada en el ej empl o de l a Forma M -11 ó Fi gura S-15 (A W S D 1.1).
17. AN EXOS 17.1. Bl ock I I W .
17.2. Bl ocks alt ernati vos de cal ibración.
17.3. Bl ock básico A nexo S.
