Prot-p-28 Inspeccion de Soldaduras Por Ultrasonido Phased Array Asme b31.3

PROCESO OPERATIVONOMBRE DEL DOCUMENTO CODIGO PROT -P-28

PROCEDIMIENTO DE INSPECCION DE SOLDADURAS POR

ULTRASONIDO PHASED ARRAY CONFORME ASME SECCION IX

B31.3

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FECHA DIC-10-2011

PROCEDIMIENTO DE INSPECCION DE SOLDADURAS POR PHASED ARRAY CONFORME ASME SECCION IX B31.3

Calle 65 # 32-58 Barrio La FlorestaCelular: 316 717 5152 Avantel: 1284*9 – 2231*5

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1. OBJETIVO

Este procedimiento general describe los equipos, métodos, estándares de aceptación, personal y todos los detalles para desarrollar exámenes ultrasónicos en soldaduras durante la construcción de acuerdo con los códigos, por contacto directo en el sistema de barrido tipo PHASED ARRAY. Así mismo los requisitos y características que deben satisfacer los materiales y equipos utilizados para la inspección, interpretación y evaluación.

2. ALCANCE

2.1 Este procedimiento tomado del ASME SECCION V, establece los parámetros para el ensayo con ultrasonido en soldaduras; con espesores entre 6.35 mm y 200 mm; inclusive.

2.2 Este procedimiento cubre el Ensayo No Destructivo de Inspección por Ultrasonido por contacto directo en el sistema de barrido tipo PHASED ARRAY; aplicable en la inspección de materiales ferrosos y uniones soldadas de los mismos, en la detección de defectos y discontinuidades para garantizar la calidad en cuanto a sanidad del material base como de la unión soldada.

3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA.

Los siguientes documentos han sido tomados como referencia en la preparación de este procedimiento:

ASME SECTION V Article 4-2010.

ASME SECTION VIII, MANDATORY APPENDIX 12 ULTRASONIC EXAMINATION OF WELDS -2010(UT).

CODE CASE 2541 Use of Manual Phased Array Ultrasonic Examination Section V.

CODE CASE CC-2557 Use of Manual Phased Array - S-scan Ultrasonic Examination.

CODE CASE CC-2558 Use of Manual Phased Array E-scan – Ultrasonic Examination.

ASTM E-2491 Standard Guide for Evaluating Performance Characteristics of Phased Array Ultrasonic Examination Instruments and Systems.

ASTM E 164 Standard Practice for Contact Ultrasonic Testing of Weldments.






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ASNT SNT-TC-1A - Recommended Practice for Personal Qualification and Certification in Nondestructive Testing.

4. PERSONAL.

Personal que realice la inspección por ensayos no destructivos, estará calificado de acuerdo con los parámetros de la Sociedad Americana de Ensayos No Destructivos (ASNT); practica recomendada No. SNT – TC – 1A.

5. EQUIPO

El equipo a utilizar debe cumplir con:

5.1.1 Mando de ganancia fina calibrada en incrementos de 0.5 a 2 dB, mandos de ganancia gruesa con incrementos de 2 dB y hasta un valor no inferior a 110 dB.

5.1.2 Poseer pantalla plana de tipo TRC y/o LCD accesible para el trazado directo de curvas de referencia (curvas DAC por el equipo).

El equipo a utilizar en éste procedimiento presenta las siguientes características:

MARCA SonatestMODELO VEOLCD 10.2”SCAN PLAN 3DLAYOUTS 33 Diferentes combinaciones( TOP view,

END view, S-Scan B-Scan, A-Scan)TOFD 2 CANALESDATA RECORDING 23MB/SCHANNELS 16:64






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6. PALPADORES:

En la aplicación del presente procedimiento serán utilizados palpadores con multielementos los cuales se identifican de la siguiente manera:

T1-PE-5.0M 32E0.8P-35WOD

Las características de los palpadores y zapatas varían dependiendo de la sección a inspeccionar.

Cuando se usen palpadores angulares, estos deberán ser seleccionados de acuerdo con el espesor a inspeccionar.

Los palpadores con zapatas presentan puntos de referencia de acuerdo al tipo seleccionado.



T1=Tipo 1 PE=Pulso-eco Frecuencia (Mhz) 32=Número de elementos

0.8= Pitch (mm) Angulo de la zapata 0=Diámetro axial (mm)




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Palpador Referencia Figura

Palpador con zapata planaPunto de referencia en el

centro de zapata de la superficie de contacto

Palpador con zapata angular

Punto de referencia en el centro del borde de la

zapata delantera

7. ACOPLANTES

En la aplicación del presente procedimiento, como acoplante se utilizará cualquier sustancia que permita una alta transmisión de la señal del palpador al material, así como de permitir un libre movimiento del palpador con la superficie a examinar.

Podrán ser utilizados los siguientes medios acoplantes:

Glicerina (mezclado con agua).Aceite SAE 30, SAE 200 Multigrado.Grasa.Metilcelulosa.






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Antes de iniciar la inspección se debe definir el acoplante a ser usado durante la inspección, este mismo se utilizara en las respectivas calibraciones

Cuando se cambie el medio acoplante se requiere de una nueva calibración.

8. MATERIALES Y UNIONES SOLDADAS

Los materiales a inspeccionar son aceros de bajo carbono, medios y aleados o números P- No. 1, 3, 4 y 5 equivalentes de acuerdo a referencias expresadas en el código ASME.

Uniones soldadas de estos materiales y en espesores entre 1/4” (6,35mm) a 8” (200mm).

Después de verificar el tipo de palpador, se debe introducir en el equipo las variables y características del tipo de junta soldada para desarrollar el scan plan 3D.

SCAN PLAN 3D






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VARIABLES SEGÚN EL TIPO DE JUNTA






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9. BLOQUES DE REFERENCIA Y CALIBRACION

9.1 CALIBRACION DE LA VELOCIDAD Y ZERO

La calibración de la velocidad y zero se puede realizar con la distancia radial del bloque seleccionado.

Colocar el palpador angular y ubicar las 2 señales reflectoras del bloque Introducir en el equipo las distancias radiales conocidas según el bloque utilizado:

BLOQUE DISTANCIA 1(mm) DISTANCIA 2 (mm)IIW TIPO 2 24.5 101.6Mini IIW-2 25.4 50.8

MAB MINI ANGLE BEAM 25.4 50.8

AB MINI ANGLE BEAM MINI IIW-2

Ajustar el rango suficiente para detectar los reflectores. En PHASED ARRAY normalmente, el ángulo medio es elegido para calibrar la velocidad.



REFLECTOR 1

REFLECTOR 2

REFLECTOR 1




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MAB MINI ANGLE BEAM MINI IIW-2



REFLECTOR 2

Con el reflector 1, Ajustar la máxima altura al 80% de pantalla en A-SCAN




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El equipo realiza la corrección, Aceptar y validar la velocidad calculada.Si la velocidad o distancia no corresponden con el valor esperado, volver a calibrar.

9.1 CALIBRACION DE CON EL DELAY DE LA ZAPATA

La calibración del retardo de la zapata tiene por objeto compensar la variación del recorrido del sonido. La calibración asegura que las indicaciones se visualizan a la profundidad adecuada.

La calibración con el delay de la zapata se puede realizar con la distancia radial del bloque seleccionado.

Seleccione el tipo de reflector a utilizar.

Asegúrese que el rango es suficiente para detectar el reflector.

Posicione el Cuadro cursor de manera que cubra la señal del reflector



Con el reflector 2, Ajustar la máxima altura al 80% de pantalla en A-SCAN




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Introducir en el equipo la distancia radial conocida según el bloque utilizado y la tolerancia requerida (±1.5mm).

Mover el palpador adelante y atrás, aplicar Delay. Cuando se tenga una curva roja suave dentro de la tolerancia en la vista

inferior. Pulse el botón "Aceptar". Verificar la calibración moviendo el palpador una vez más.

9.3 CALIBRACION CON SENSITIBIDAD






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El uso de la zapata presenta un desgaste en la misma, El Asistente para la sensibilidad tiene por objeto compensar la atenuación del sonido debido a la variación del ángulo de la zapata en el S-scan. La calibración debe garantizar una respuesta de amplitud uniforme

La misma configuración utilizada para el asistente de retardo de la zapata se utilizará en esta etapa.

Seleccione el tipo de reflector a utilizar.

Asegúrese que el rango es suficiente para detectar el reflector.

Posicione el Cuadro cursor de manera que cubra la señal del reflector.

La referencia es el nivel de amplitud mientras que la tolerancia es la desviación aceptada.

Ajuste la ganancia de modo que el nivel de amplitud es inferior al 100%.

Mover el palpador adelante y atrás para pasar el reflector (y sólo el reflector) en el cuadro. El reflector debe pasar a través de todos los ángulos. Cuando se tenga una curva roja suave dentro de la tolerancia en la vista inferior. Pulse el botón "Aceptar".

Verificar la calibración moviendo el palpador una vez más.

Las curvas rojas ahora será dentro de la tolerancia. Si no está dentro de la tolerancia, puede reiniciar desde el principio.

Incluso si la configuración está fuera de la tolerancia lo desea, puede presionar "Aceptar". El software va a modificar el parámetro de tolerancia de forma automática.

Al valor de ganancia determinado; calibre o calcule el valor de perdida de ganancia por transmisión y/o por pérdida en función al estado de la superficie y acoplante a ser usado.

9.4 CALIBRACIÓN PARA CURVA DAC

En el presente procedimiento, se realizan 2 curvas DAC en diferentes ángulos dependiendo de la apertura del scan seleccionado. El equipo realizará la interpolación de las curvas obteniendo curvas de referencia para cada ángulo, asegurando la efectiva evaluación de los defectos en SCAN A.

Los reflectores básicos de calibración deberán ser usados pare establecer el nivel de referencia primario del equipo. Los reflectores básicos pueden ser






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colocados en un bloque de calibración, el material del bloque deberá ser del mismo número P del material a examinar, para efectos del bloque, los materiales número P1, P3, P4 y PS se consideran equivalentes, el acabado superficial del bloque debe ser representativo del material a ensayar.

La curva DAC deberá ser establecida usando el bloque básico, para espesores de 25.4 mm (1”) o menos, la posición del palpador para obtener la máxima respuesta al 80% será del agujero ¼ T después de la primera reflexión. Los otros puntos de la curva DAC serán obtenidos de los agujeros ½ T, ¾ T, uniendo las señales se construye el nivel de referencia (NR).

Cuando se cambie cualquier parte del sistema del ensayo, un chequeo en los reflectores ¼ T, ½ T y ¾ T deberán ser realizados para verificar la calibración del campo y los valores de corrección de la amplitud. Sí un punto de la DAC se ha movido en el eje horizontal más del 10% de su lectura o más del 5% del campo, el que sea mayor, la calibración deberá ser corregida y registrada en los reportes.

BLOQUES DE CALIBRACION PARA REALIZAR LA CURVA DAC- FUENTE ASME V, ARTICULO 4






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REF.ASME V

CALIBRACION CURVA DAC CON PLATINA Y TUBO






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9.5 CALIBRACIÓN PARA CURVA TCG

Es necesario que la pantalla utilizada proporcione un código de colores uniforme relacionado con amplitud de las distancias recorridas. Este método se puede utilizar en el presente procedimiento de la siguiente forma:

Introduzca los parámetros de análisis a utilizar en la calibración, seleccione el ángulo de referencia, amplitud, tolerancia y desviación de la amplitud.

Ajuste la señal desde el reflector de referencia que proporciona la mayor respuesta, a una altura entre 40 y 80% de la altura de la pantalla, presione “Add TCG Point at Gate". Mueva el palpador, maximice cada uno de los reflectores de referencia a otras distancias, el equipo ajusta los reflectores de referencia al igualar la amplitud de la altura de la pantalla a partir del reflector principal. Aplicar la corrección en todos los ángulos utilizados.

Para validar la TCG, la amplitud de cada reflector debe estar dentro de los dos indicadores de tolerancia.

Al terminar el proceso se puede seleccionar otro ángulo a calibrar.






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10. BARRIDO DEL PALPADOR

El haz deberá ser dirigido perpendicularmente al eje de la soldadura. El palpador deberá ser manipulado para que la energía pase a través de todo el Volumen de la soldadura y el metal base adyacente, la evaluación deberá ser efectuada al nivel de referencia primario.

Solo requiere movimiento de exploración en un eje con el cual se consigue una total cobertura axial de la soldadura. Se tomaran diferentes vistas para verificar la ubicación, tamaño y profundidad de los defectos como se observa en las siguientes figuras:

SECTORIAL-SCAN

TOP VIEW






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END VIEW

11. NIVELES DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO

El criterio de evaluación de resultados de la inspección de uniones soldadas por ultrasonido phased array debe estar de acuerdo con las normas de fabricación y/o montaje.

En caso de no existir criterios de evaluación por normas de fabricación y/o montaje se realizará la calificación de aceptación o rechazo de un defecto de acuerdo con la especificación que fije el dueño del proyecto.

En la aplicación del presente procedimiento, se hará uso como criterio de evaluación para aceptar o rechazar un defecto el criterio del Código ASME






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12. CRITERIO DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO

Las siguientes indicaciones serán consideradas defecto:

12.1. Grietas, Incompleta fusión, Incompleta penetración. Son inaceptables sin importar su longitud.

12.2. Cualquier indicación alargada mayor de ¼” para T menor o igual a ¾”

12.3. Cualquier indicación alargada mayor de 1/3 T para T mayor de ¾” pero menor o igual a 2.25”

12.4. Cualquier indicación alargada mayor de 3/4” para T mayor de 2.25”

Donde (T) es el espesor de la soldadura excluyendo cualquier refuerzo.

Si la soldadura une dos miembros de espesores diferentes (T) se toma como el espesor menor.

13. DESCRIPCIÓN DE LA INSPECCIÓN

Antes de cualquier inspección, el Inspector debe conocer los siguientes parámetros:

a. Especificaciones del metal base.b. Dimensionamiento de la unión soldada.c. Espesor del metal base.d. Procedimientos de soldadura.e. Planos de referencia.f. Detalles de posibles reparacionesg. Otros detalles relacionados con la fabricación de la soldadura como

tratamientos térmicos.h. Plano de fabricación o montaje.I Existencia o no de material de respaldoj. Estado de la superficie de inspección.

14. VELOCIDAD DE INSPECCIÓN:

La velocidad de inspección no deberá exceder 2”/seg.






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15. MARCAS

15.1 El punto de origen (0) será la línea “X” donde arranca la soldadura en dirección de las manecillas del reloj. Para la localización de las fallas será marcada sobre la cara de prueba con marcador de metal.

15.2 La línea “y” deberá estar acompañada con un número de identificación de la soldadura, claramente marcado sobre el metal base adyacente a la soldadura que es examinada por ultrasonido. Esta marca se usa para los siguientes propósitos;

• Identificación de la soldadura• Identificación de la cara (A)• Medidas de localización desde los bordes de la soldadura

16. REPORTES.

Para cada examen ultrasónico desarrollado se deberá hacer un reporte de prueba. En este reporte puede ser suministrada la siguiente información:

a) Procedimiento.b) Equipoc) Identificación y nivel del personal.d) Identificación y localización de la soldadura o volumen examinado.e) Superficie sobre la cual la prueba es conducida.f) Fecha y hora






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REPORTE DE INSPECCION






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