PROCEDIMIENTO POR ULTRASONIDO PHASED ARRA

1.  Objetivo

Este  procedimiento describe el método de inspección para inspeccionar uniones  soldadas mediante Ultrasonido Phased Array, de acuerdo con  la Norma  ASME Sección V, Art. 4 ASME Código para Calderas y Recipientes a Presión, Anexos obligatorios IV, V y Anexo no obligatorio E.

Este  procedimiento establece los parámetros necesarios para la inspección de soldaduras  y material base de acuerdo al Código ASME B31.3 tuberías de proceso, mediante las técnicas de ultrasonido para el método de Ultrasonido Phased Array de acuerdo con las disposiciones de la Norma ASTM E2700-09 "Práctica Estándar para Pruebas de Ultrasonido por Contacto para soldaduras utilizando Phased Array"

2.  Alcance

El procedimiento detalla los métodos, técnicas y parámetros para realizar la evaluación mediante SAUT (Semi-automated Ultrasonic Testing) de juntas soldadas de acero al carbono con espesores desde 9 hasta 200 mm (0.375 a 8 pulgadas) y diámetros desde 2 pulgadas.

Espesores de menor valor pueden ser evaluados utilizando este procedimiento específico, si la técnica puede ser demostrada mediante una detección adecuada en probetas del mismo espesor de pared y geometría.

3.  Referencias

Los documentos referenciados en el desarrollo de este procedimiento incluyen:

- ASME 831.3- 201O Tuberías de proceso

- ASME V - 2010:  Appendix  IV  (Phased Array Manual  Raster  Examination  for Workmanship Phased Acceptance Criteria)

- ASNT- Recommended Practice SNT-TC-1A. Ed. 2011

- ASTM E2491-13 Standard Guide for Evaluating Performance Characteristics  of Phased Array Ultrasonic Testing lnstruments and Systems.

- ASTM E 2700-09 Standard Practice for Contact Ultrasonic Testing of Welds Using Phased Array.

4.  Definiciones

- Phased Array: Arreglo en fase de transductores. Típicamente los arreglos incluyen Lineales, Anulares, Matrices Cuadradas (2D), Sectoriales y Circulares.

- Focal  Law   (Ley  Focal): El retardo de tiempo aplicado en un grupo específico  de elementos de un arreglo que determina un haz característico de emisión y recepción.

- Electronic Sean (E - Scan):   Es una ley focal que se multiplexa a través de  un grupo de elementos activos. El barrido  electrónico es realizado a lo largo de un palpador Phased Array con un ángulo constante. Esto es equivalente a un palpador convencional realizado por un barrido electrónico.

- Linear Array probes:  Palpador hecho con un grupo de elementos alineados en un solo eje. Esto permite que el haz tenga movimiento, enfoque y deflexión en un solo plano.

- Sectorial sean (S-Scan): También llamado Azimutal scan. Está referenciado bien sea al movimiento o a la visualización de los datos. Como visualización es una imagen 2D de todos los lados A-Scan desde un conjunto de elementos específicos corregidos en tiempo y ángulo de refracción. Cuando el uso se refiere al movimiento del haz, es el barrido de leyes focales iguales en distancia y cantidad de elementos en un rango de ángulos.

- MUT - Manual Ultrasonic Examination: Inspección de ultrasonido manual

- EMUT - Encoded Manual Ultrasonic: Inspección ultrasónica manual, utilizando encoder.

- MPAUT - Manual and Encoded Phased Array Ultranic Testing: Inspección ultrasónica de arreglo en fase, manual y con encoder.

- SAUT - Semi Automated Ultrasonic Examinations: Inspección  ultrasónica semi automatizada  (se utiliza scanner manual).

- Encoder:  Dispositivo  electromecánico  encargado  de  generar  pulsos  informáticos de medición de distancias.

- ESBeamTool:  Software específico para el diseño de planes de escaneo y simulación de leyes focales.

- Plan de Scaneo: Configuración de parámetros físicos necesarios para realizar un grupo de leyes focales características y determinar si cumplen teóricamente con las necesidades predefinidas por el operador.

5.   Personal

- La Empresa Constructora o Fabricante deberá ser responsable de asegurarse que el personal de Ensayos No Destructivos (END) haya sido calificado y certificado de acuerdo  con la Práctica Escrita del empleador, para la ejecución o validación de examinaciones Phased Array requeridas por ASME Sección V. SNT-TC-1A o CP-189 deberá ser usado como guía para los empleadores de Ensayos No Destructivos, para establecer sus prácticas escritas.  Programas de Certificación Nacional o Internacional, como el Programa Central de Certificación de la ASNT (ACCP), pueden ser usados para la examinación y demostración de los requerimientos de la Práctica Escrita del Empleador. Requerimientos de entrenamiento, experiencia, calificación y certificación del personal de END, deberán ser descritos por el Sistema de Control de Calidad del Fabricante o Constructor.

- La recertificación deberá ser de acuerdo a lo indicado en la Práctica Escrita del Empleador de Ensayos No Destructivos, basada en la última edición de la Práctica Recomendada SNT-TC-1A o CP189. La recertificación puede ser basada en la evidencia de la continuidad satisfactoria del performance del inspector  o por reexaminación,  de acuerdo a lo indicado  por el Empleador de Ensayos No Destructivos.

- Los inspectores deberán haber aprobado un examen ocular con o sin lentes  correctivos  para comprobar agudeza visual cercana y de contraste de color, Jaeger J-2 a una distancia de 12 a 17 pulgadas (300 mm a 430 mm). El examen ocular de todo el personal de inspección será requerido cada 3 años o menos de ser necesario, para demostrar suficiencia.

- El personal debe contar con una formación específica sobre los sistemas y técnicas avanzadas que vaya  a  utilizar,  por  ejemplo,  operación  y análisis  de  datos  en  equipos  como Omniscan MX, Sonatest VEO, AGR TD Focus Scan, análisis de datos en software Tomoview o TD Scan.

6.   Responsabilidades

Responsabilidades del NDT Nivel II - UT

•         Un inspector NDT Nivel II - UT, está calificado para preparar y calibrar los equipos de ultrasonido Phased Array, interpretar y evaluar los resultados con respecto a los códigos, ejerce funciones de entrenamiento y supervisión en campo.

El Nivel ll NDT está capacitado para preparar instrucciones escritas, organizar, reportar y archivarlos resultados del Ensayo de Ultrasonido.

Responsabilidades del NDT Nivel I – UT

•  Un personal Nivel I - UT, está calificado para realizar adecuadamente calibraciones y mediciones específicas requeridas por el método de Ultrasonido, e igualmente interpretaciones específicas indicadas por el Nivel II - UT, para aceptar o rechazar de acuerdo con instrucciones escritas y registrar los resultados.

El personal Nivel I, deberá conocer al detalle, la operación y mantenimiento del escáner PV-50, PV-200 y escáner COBRA.

Responsabilidades del ayudante NDT

•        El ayudante deberá manipular el escáner para realizar los barridos en las diferentes soldaduras.

Deberá apoyar labores de limpieza, manipulación de bomba de agua manual y eléctrica, traslado de equipos,  gestión  de permisos de trabajos y demás  actividades  logísticas en obra para  el desarrollo de las actividades de inspección

7.   Equipo y materiales

7.1.  Equipo de Ultrasonido

- El instrumento de Ultrasonido Phased Array debe ser del tipo pulso - eco y deberá estar equipado con una ganancia normalizada en dB o control de la atenuación en incrementos de un paso mínimo de 1dB, que contiene múltiples canales independientes pulso/receptor. El sistema deberá ser capaz de generar y mostrar tanto las imágenes B­scan y S-scan, que pueden ser almacenadas y recuperadas para su posterior revisión.

- El sistema de Phased Array deberá contar con el software para la generación de la ley de focalización que permite la modificación directa de las características del haz ultrasónico. Cálculos de retardo específicos pueden ser realizados por el propio sistema o ser importados a partir de cálculos externos.

- El sistema de Phased Array deberá tener un medio de almacenamiento de datos para el archivo de datos de escaneado. Un dispositivo de almacenamiento externo, tarjetas flash o memoria USB se puede utilizar para el almacenamiento de datos. Un ordenador remoto portátil conectado al instrumento también se puede ser usado para este propósito. Si los instrumentos cuentan con la opción de almacenamiento de datos A-scan, como algunos instrumentos manuales, sólo la imagen final puede ser registrada.

- El sistema de Phased Array debe ser normalizado con la linealidad  de la amplitud  y la altura, de acuerdo con la Práctica E 2491, anualmente como mínimo.

- El instrumento debe ser capaz de emitir y recepcionar a frecuencias nominales de 1 MHz a 10 MHz.  Para  aplicaciones  especiales,  frecuencias de  hasta 20 MHz  pueden  ser utilizadas, pero puede requerir instrumentación especial con la digitalización adecuada, y aprobación especial.

- El instrumento debe ser capaz de digitalizar  A-scan en un mínimo de cinco veces la frecuencia nominal de la sonda utilizada. La amplitud debe ser digitalizada a una resolución de al menos 8-bits (es decir, 256 niveles).

...