-
Agosto 2013 Quertaro, Qro., Mxico
PRESENTA: Inspector certificado por el SWRI y GWA. Antonio
Koloffon Lara
-
Que son las Ondas Guiadas?
Son ondas elsticas que son enviadas a travs y a lo largo de
grandes longitudes de una estructura, guiadas y confinadas a los
bordes geomtricos de la misma, a esto se le llama onda guiada, y
detecta seales 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 area)
se pueden lograr inspecciones de grandes longitudes.
La generacin de las Ondas Guiadas puede ser por dos mtodos:
.- Magnetoestriccin.
.- Piezoelectricidad.
-
Que son las Ondas Guiadas?
La generacin de las Ondas Guiadas puede ser por dos mtodos:
.- Magnetoestriccin.
.- Piezoelectricidad.
-
Naturaleza de las Ondas Guiadas
Las ondas guiadas existen en muy diversa formas:
Longitudinal, Torsional, Flexural, Ondas de Lamb (placa), Shear
(transversales), Rayleigh (superficiales), etc.
Sus propiedades (velocidad y patrn de desplazamiento) varan
significativamente con el patrn geomtrico, tamao de la estructura y
frecuencia de onda.
En contraste la gran mayora de las ondas utilizadas en
Ultrasonido convencional dependen de la estructura del
material.
-
Modos de Ondas Guiada en formas cilndricas.
Longitudinal
Torsional
Flexural
-
DEFECTO TUBO ONDA REFLEJADA
ONDA TRANSMITIDA
SENSOR DE ONDA GUIADA
Aplicacin de la tecnologa MsS en la inspeccin de tuberas con
ondas guiadas de largo alcance.
-
Criterios de seleccin de Onda Guiada, modo y frecuencia para
inspeccin de largo alcance.
Bsqueda de dispersin mnima de la onda.
Rango de inspeccin.
Tamao de defecto.
Facilidad del control de modo (longitudinal y torsional)
Complicacin mnima por definicin de tipo de onda.
Los mejores modos de onda para placa (shear wave) y torsional
para tubera.
-
Tecnologia MsS
Tecnologa 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 geomtrica.
-tubera, placa, barras cilndrica , cable etc.
Sistema MsS en el mundo.- enfocada para inspeccin de tubera 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
Inspeccion con Onda Guiada
Uso Inspeccin local o por reas
Rapido Barrido de grandes reas
Tipo de ondas utilizadas
Shear, compresin etc.
Ondas Guiadas
Rango de frecuencia O,5 a 10 Mhz De 20 hasta 250 khz
Deteccion de defectos
Pequeos defectos Relativamente defectos grandes
Rango de inspeccin
pulgadas Del orden de los 3 a los 60 metros
-
Que puede hacer la tecnologa de Onda Guiada en tubera
Rpida examinacin de una gran distancia de tubera, encontrar y
localizar daos (corrosin, perdida de metal y fracturas) para un
seguimiento cuantitativo.
Inspeccionar reas inaccesibles desde una posicin remota
accesible.
- requiere mnima preparacin, como remover aislamientos, uso de
andamios, excavacin, remover recubrimientos etc.
Inspeccin de lneas operando y con producto en la tubera.
Reduccin de costos de inspeccin y mejora de la eficiencia de
inspeccin.
La tecnologa es ampliamente aceptada y el uso industrial esta
creciendo rpidamente.
-
Que no puede hacer la tecnologa de Onda Guiada en tubera
Medir el espesor de pared real de la tubera o pared mnima.
Establecer si el dao o defecto esta en el dimetro interno o
externo
Caracterizacin de los defectos.
Detectar fisuras o grietas axiales en la tubera. (grietas con
50% o ms de profundidad pueden ser detectadas).
Pequeas picaduras aisladas (grupos de picaduras si pueden ser
detectadas).
Inspeccin a travs de bridas.
-
Ejemplos de aplicaciones de la tecnologa MsS en la industria
Tubera de petrleo, gas y petroqumica.
Sistemas de tubera de plataformas y Raisers.
Tubera de sistemas de generacin de potencia.
Tuberas en cruce de carreteras y riveras de ri.
Cables de puente de carretera.
Patas de anclaje
Tubos de intercambiadores de calor.
Tubos de calderas.
Placas.
Etc.
-
Inspeccin y monitoreo de tubera con tecnologa MsS
Inspeccin y monitoreo de tubera es la principal rea de aplicacin
de la tecnologa MsS.
MsS es operada primeramente en el modo de ondas torsionales.
(T-wave).
Modo T-wave en MsS.
-consiste en delgadas cintas ferromagnticas adheridas o
acopladas alrededor de la tubera y de bobinas (cable) colocadas
sobre estas cintas.
De bajo costo y adecuado para monitoreo de periodos largos.
-
Pruebas de MsS en tubera
Cinta magnetoestrictiva Bobinas sobre la cinta
magnetoestrictiva
-
INSPECCIN DE TUBERIAS
-
INSPECCIN DE TUBERIAS
-
LINEA SUPERFICIAL DE TRANSMISIN DE GAS DE 16
-
DATOS DE LA LINEA DE TRANSMISIN DE GAS
-
TUBERIA ENCAMISADA EN UN CRUCE DE CAMINOS
-
Seales obtenidas de tubera encamisada de 10 de dimetro
Utilizando 32 Khz. y ondas torsionales
-
TABLA DE DATOS QUE GENERA EL EQUIPO
-
ANALISIS DE SEALES GENERADAS POR EL EQUIPO
-
ANALISIS DE SEALES GENERADAS POR EL EQUIPO
-
VENTAJAS GENERALES
Bueno para deteccin y localizacin de defectos, como reas de
perdidas de material por corrosin, grietas circunferenciales y
grietas axiales de profundidades mayores a 70 %.
Puede inspeccionar cerca de 80 metros en una direccin en tubera
area sin recubrimiento (solo pintura) y detectar defectos de 4% a
del total de la seccin transversal del tubo.
Se puede estimar el tamao 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 INSPECCIN CON
MsS
Accesorios de la linea, como son Tees, codos, ramales, drenes,
reducciones, bridas, anclajes, etc.
Recubrimientos como Alquitrn de Hulla, Cinta Polyken, Ram 100,
etc.
-Incrementan la atenuacin de la onda y reduce el rango de
inspeccin (entre 15 y 30 metros, en una direccin) y deteccin de
defectos de un 5% del rea de la seccin transversal.
Tubera enterrada, lastrada y con recubrimientos muy gruesos
- Incrementa significativamente la atenuacin de la onda y es la
mayor reduccin en el rango de inspeccin (hasta2 metros por lado) y
deteccin de defectos de un 9% del rea de la seccin 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 tubera
Cualquier material. Ferroso y no ferroso
Para tubera de material no ferroso, una cinta de Fe-Co o nquel
es puesta alrededor del la tubera.
Tamao de la tubera
Hasta de 48 pulgadas de dimetro (122-cm) y menos de 1.5 pulgadas
de espesor de pared
Fuera del rango, el desempeo ser reducido debido a una menor
sensibilidad del MsS.
Rango de Inspeccin
Hasta 100 metros con 64-kHz L-wave or 32-kHz T-wave
En tubera recta al descubierto y condiciones superficiales
buenas
-
Tipo de Defecto Detectable
Adelgazamiento de pared por corrosin y grietas
circunferenciales; ambos defectos pueden ser internos y/o
externos.
Defectos longitudinales pueden tambin se detectados si su seccin
transversal de la circunferencia excede el tamao de defecto mnimo
detectable.
Tamao de defecto mnimo detectable.
del 5% de la seccin transversal de la pared de la tubera.
Defectos aislados en tuberas con condicin de superficie buena,
de otra manera, varia con la frecuencia y la forma del defecto.
Localizacin del defecto
localizacin Axial dentro 2 pulgadas (5 cm) a 64-kHz L-wave o
32-kHz T-wave
No puede determinar la orientacin circunferencial.
Caracterizacin del defecto.
Limitado se debe de realizar validacin por mtodos de END.
No puede determinar la profundidad, ancho, y longitud, s esta
sobre OD o ID
LIMITACIONES Y CAPACIDADES
-
Sistema MsS permanente para monitoreo de larga duracin.
Cinta Magnetostrictiva
Bobina
Cinta Magnetoestrictiva : Aleacin Fierro-Cobalto 0.006 de
esp.
-
APLICACIONES
-
APLICACIONES
-
APLICACIONES
-
APLICACIONES
-
APLICACIONES
-
APLICACIONES
-
APOYO TECNICO
La inspeccin se realiza por personal capacitado en el SWRI
(South West Research Institute, San Antonio Texas, USA.) y en la
compaa GWA (Guided Waves Analysis) , adems el personal esta
capacitado como Inspector N-II, segn la SNT-TC-1A, en
Ultrasonido.
Se tiene el apoyo en la evaluacin de los resultados de la
inspeccin, con el inspector N-III en Ondas Guiadas y Nivel III por
la ASNT en ultrasonido convencional, del la compaa GWA (Guided
Waves Analysis) Doctor Sang Kim, quien desarrollo los software de
adquisicin y anlisis para los equipos MsS as como los materiales de
las cintas y los sensores en diferentes frecuencias.
-
CONTACTO
Antonio Koloffon Lara
Gerente de Proyectos
NDT LATINOAMERICA
[email protected]
[email protected]
skipe: luis.koloffon
Tel. oficina 52 442 2420075
Mvil: 52 442 3596357
