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920-142C-ES
• Compacto,potenteyversátil• Ciclodeinspeccióncorto• Deteccionesymedicionesprecisas• Programainformáticosencillo• Escaneoselectrónicossectoriales
ylineales• Herramientasavanzadas
Basado en una larga experiencia en el terreno, el nuevo sistema PipeWIZARD® ha sido construido para ofrecer soluciones fiables a las inspecciones en condiciones adversas, en alta mar y en tierra firme
INSPECCIONES AUTOMATIZADAS POR ULTRASONIDOS PHASED ARRAY
SISTEMA PARA LA INSPECCIÓN DE SOLDADURAS CIRCUNFERENCIALES
PipeWIZARD®
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2 www.olympus-ims.com
La ilustración muestra una zona bajo inspección. La tecnología de ultrasonidos phased array permite la inspección simultánea de todas las zonas con un mismo palpador. Los ultrasonidos phased array ofrecen una cobertura completa de la soldadura con un palpador a cada lado de la soldadura.
Ultrasonidos phased array:Cobertura completa con dos palpadores
La ilustración muestra una zona bajo inspección. Con la tecnología de ultrasonidos convencionales, es necesa-rio el uso de muchos palpadores para cubrir todas las zonas.
Ultrasonidos convencionales: cobertura completa con más de 24 palpadores
Sistema de inspección de soldaduras circunferencialesLos gasoductos desempeñan un papel crítico en la economía mundial, ya que transportan grandes volúmenes de gas, petróleo, agua y otras sustancias químicas. Los tubos son soldados circunferencialmente en el terreno, generalmente, utilizando sistemas automatizados. En la industria de la construcción de gasoductos, las soldaduras representan un «punto débil», debido a que los defectos suelen ocurrir en estas zonas. Los tubos son controlados mediante ensayos no destructivos y, luego, recubiertos y enterrados o colocados en el fondo marino. En estos medios de construcción veloz, es importante analizar rápidamente las soldaduras para detectar cualquier defecto.
Inspección automatizada por ultrasonidosEn los últimos años, la inspección automatizada por ultrasonidos ha venido suplantando la radiografía industrial para la inspección de soldaduras circunferenciales de los gasoductos en todo el mundo. La radiografía industrial tiene limitaciones importantes: pobre de-tección de los defectos planos, incapacidad de efectuar mediciones verticales, riesgos de seguridad y problemas medioambientales.
Ventajas de la inspección automatizada por ultrasonidos:
• Ningún riesgo de radiación, ningún químico, ningún permiso.• Ciclo de inspección muy corto, ideal para producciones
rápidas.• Buena detección y medidas precisas, por lo que se obtienen
porcentajes de rechazo más bajos.• Uso del criterio de aceptación del Engineering Critical
Analysis (ECA) para la medición de la altura y profundidad de las indicaciones (porcentajes de rechazo más bajos).
• Análisis en tiempo real, en imágenes inteligentes.• Informes de datos y de inspección es dispositivos electrónicos.• Mejor control del proceso de soldadura para porcentajes de
rechazo más bajos.
La Inspección automatizada por ultrasonidos permite la detección precisa y la identificación clara de los defectos.
• Generalmente, dos palpadores phased array reemplazan más de 24 palpadores convencionales.
• Las configuraciones phased array son descargadas a partir de un archivo por lo que no es necesario ajustar la posición de cada palpador.
• El ajuste apropiado de los haces phased array (ángulo, enfoque, trayectoria acústica, ancho del haz) permite obtener medidas más precisas.
• El sistema phased array tiene un 80% menos de piezas movibles que un sistema convencional con varios palpadores equivalente, lo que proporciona una sólida fiabilidad de inspección escaneo tras escaneo.
• Los escáneres phased array son bastante más pequeños y ligeros que los escáneres convencionales de varios palpadores. Así, es más fácil manipularlos y requieren un corte del revestimiento más pequeño a cada lado de la soldadura.
• Los sistemas phased array son usados para explorar casi todos los tipos de soldadura, mientras que los sistemas convencionales de varios palpadores están limitados por el espesor de la pared y el diámetro del tubo.
• El escaneo electrónico phased array permite lograr inspecciones a medida, incluyendo la TOFD de varios ángulos, la creación avanzada de imágenes y los informes detallados.
Tecnología de ultrasonidos phased arrayEn el pasado, se utilizaba sistemas con varios palpadores de ultrasonidos convencionales para efectuar las inspecciones automatizadas por ultrasonidos. Hace una década, afortunadamente, los sistemas phased array entraron en el mercado. La técnica de ultrasonidos phased array utiliza la formación electrónica de los haces para emitir y recibir los ultrasonidos. Cada elemento del palpador es excitado individualmente a un retardo definido para crear una gran variedad de haces de diversos ángulos y distancias focales.
El sistema phased array ofrece ventajas superiores al sistema convencional:
3
Conformidad a las normasEn 1998, la American Society for Testing and Materials (ASTM) publicó la norma E-1961-98 (que fue aprobada nuevamente en el 2003). Esta norma abarca las características más importantes de la inspección automatizada por ultrasonidos de soldaduras circunferenciales: discriminación de las zonas, interpretación rápida de los datos, bloques de calibración especializados y procedimientos de calibración. La norma E-1961 ha sido dise-ñada para el criterio de aceptación ECA. En 1999, el American Petroleum Institute (API) publicó la 19.a versión de la API 1104, la cual abarca la inspección mecanizada de las soldaduras circunferenciales utilizando los ultrasonidos y las radiografías industriales.
El PipeWIZARD permite efectuar inspecciones que satisfacen las exigencias de la norma ASTM E-1961 y, en consecuencia, la norma API 1104. Asimismo, es conforme a la norma DNV-OS-F101, que trata sobre las inspecciones automatizadas en alta mar.
En muchos casos, las especificaciones de las empresas pueden exceder aquellas de las normas, ya que, generalmente, requie-ren mayor precisión de medición y mejor resolución.
Experiencia PipeWIZARDEl sistema PipeWIZARD ha sido diseñado específicamente para ser usado en condiciones extremas, desde regiones de frío sibe-riano hasta los desiertos calientes del medio oriente; en climas húmedos, salitrosos o secos. El PipeWIZARD también ha sido sometido a numerosas pruebas para asegurar su resistencia a las vibraciones, choques e interferencias electromagnéticas.
El PipeWIZARD se adapta a todas las configuraciones de solda-duras circunferenciales:
• Todos los perfiles de soldadura: CRC-Evans, bisel en J, bisel en V, doble V, X, etc.
• Espesor típico de la pared del tubo: 6 mm (0,25 pulg.) a más de 35 mm ó 1,4 pulg. El sistema cuenta con herramientas para tubos más gruesos.
• Diámetro típico del tubo: 6 pulg. a más de 56 pulg.El sistema cuenta con herramientas para tubos de diámetro más pequeño.
• Material del tubo: desde acero al carbono estándar hasta más complejos, como el Inconel, tubos revestidos, tubos sin costura cuyas paredes varían de espesor, etc.
Los defectos típicos detectados son la falta de fusión, la penetra-ción incompleta, la porosidad, las marcas de quemadura, el soca-vado, la soldadura no enrasada, las grietas, las inclusiones, etc.
El ciclo de inspección es entre 2 y 6 minutos, según el tipo de soldadura, el diámetro del tubo, la ubicación y el lugar de inspección.
Algunos usos del PipeWIZARD
• El sistema phased array PipeWIZARD es usado, en todo el mundo, en la construcción de largas tuberías en alta mar y en tierra firme.
• Más de un millón de soldaduras han sido exploradas con el PipeWIZARD.
• Las grandes compañías de petróleo y gas ya han aprobado el uso del sistema PipeWIZARD para sus proyectos de construcción de tuberías: - Exxon Mobil - Shell - TOTAL - BP
- Chevron - Eni - Petrobras - Gazprom
• Cientos de operadores en el mundo entero ya han sido capacitados para utilizar el sistema PipeWIZARD.
4 www.olympus-ims.com
Escaneos efectuados en un mismo bloque de calibración con palpadores PA estándares no focalizados (izquierda) y palpadores PA curvos focalizadas (derecha).
Comparación entre las medidas laterales tomadas con un palpador PA estándar (izquierda) y un palpador PA curvo (derecha) de un orificio de fondo plano de 3 mm.
Haces focalizados lateralmente para una mejor mediciónde la longitud del defecto
Olympus NDT ha desarrollado nuevos palpadores phased array para la inspección de soldaduras circunferenciales con el sistema PipeWIZARD. Estos nuevos palpadores tienen elementos curvos en el plano pasivo, lo cual permite el enfoque lateral del haz. Un lente integrado permite el uso de zapatas estándares.
Estos palpadores de enfoque cilíndrico reducen significativamen-te las sobremedidas y las reparaciones excesivas. La capacidad de estos palpadores de discriminar pequeñas indicaciones es una gran ventaja durante la medición de la longitud de un defec-to intermitente usando reglas de interacción.
Técnica de inspección mediante la discriminación de las zonas
La técnica principal utilizada por el sistema PipeWIZARD es la discriminación de las zonas, en donde cada zona de soldadura es explorada individualmente por un haz de ultrasonidos específico. La altura de las zonas es aproximadamente igual a un paso de soldadura.
Dos palpadores phased array, uno a cada lado de la soldadura, aseguran la cobertura completa del área del bisel y del volumen de la soldadura. Las técnicas pulso-eco y transmisión-recepción son utilizadas según la zona bajo ensayo. Los canales phased array son representados en la pantalla mediante un registro de gráficos continuos.
Otra técnica alternativa puede ser utilizada para mejorar la detección y medición de las indicaciones de los defectos pequeños o mal orientados: la difracción del tiempo de vuelo (TOFD). Asimismo, es usada para confirmar las indicaciones detectadas en los canales de los registros de gráficos continuos.
Los palpadores phased array o palpadores convencionales especializados pueden generar datos TOFD.
También es posible utilizar un módulo opcional de ondas trans-versales con 4 palpadores especializados para detectar las indi-caciones transversales en la soldadura.
Los canales son representados en la pantalla para verificar el acoplamiento de cada palpador phased array durante la ex-ploración de la soldadura y del bloque de calibración.
Cada configuración de soldadura requiere un bloque de calibración especializado con el mismo diámetro, espesor y material que el de los tubos que serán usados en el terreno. Los reflectores son fabricados y trabajados para que representan los defectos típicos que aparecen comúnmente en el proceso de soldadura. Todos los haces de ultrasonidos son calibrados según el procedimiento de inspección.
................................................. Cap
.................................................... F5
.................................................... F4
.................................................... F3
.................................................... F2
.................................................... F1
................................................... HP
..................................................LCP
................................................Root
Zones
Haz de ultrasonidos especial para la zona F3
5
Creación automática de configuracionesLas configuraciones pueden ser creadas fuera de línea, inde-pendientemente del equipo utilizado. En cuestión de minutos, el archivo de configuración puede ser guardado y enviado por correo electrónico a cualquier sitio de inspección. El operador en el sitio solamente tiene que calibrar el sistema.
Además de los canales estándares de registros de gráficos continuos y de las imágenes B-scan de una sola ley (TOFD, mapeo volumétrico y de la raíz), las configuraciones pueden ahora tener canales sectoriales y lineales. Esta nueva funcionali-dad puede mejorar la detección y la medición de los defectos más allá de los requerimientos de las normas de discriminación de zonas.
Calibración e inspecciónLos datos adquiridos aparecen en la pantalla en tiempo real durante la inspección. Los nombres de los archivos de datos son incrementados automáticamente.
El uso de la unidad de adquisición TomoScan FOCUS LT junto con el PipeWIZARD V4 mejora la adquisición de los datos, en comparación a la unidad de adquisición utilizada previamente (4 MB/s vs 0,7 MB/s). Esto permite una recopilación completa de los datos de los A-scan comprimidos; además, es posible utilizar varias configuraciones simultáneamente durante el barrido, a una velocidad de hasta 100 mm/s.
Análisis rápido y detalladoEl programa PipeWIZARD puede generar una cantidad casi ilimitada de canales en 10 configuraciones separadas. Este pro-grama permite la interpretación automática de los datos, ya que muestra la posición del defecto en el perfil del bisel y su posición circunferencial.
Asimismo, está dotado de muchas herramientas de análisis para facilitar la medición y la ubicación de la posición de las indica-ciones:
• Puerta gemela para el registro de gráficos continuos.• Máscaras de soldadura en los escaneos sectoriales y lineales
(véase más abajo).• Ampliación de la imagen.• Vínculos de la imagen.• Imágenes personalizadas.• Medición automática.• Medición acumulativa de las indicaciones.• Fusión de imágenes C-scan.• Personalización del esquema de colores.
Canales estándares de registro de gráficos continuos (izquier-da). Canales de escaneos sectoriales y lineales (derecha)
Ejemplo de un escaneo de calibración típica
Escaneo sectorial y máscara de la soldadura que muestra la esquina y la punta de una muesca de 3 mm.
Pw Software sencillo de herramientas avanzadasEl programa informático PipeWIZARD V4 está basado en el programa de adquisición y análisis de datos TomoView, probado en el terreno. El PipeWIZARD V4 puede crear automáticamente configuraciones simples, cuenta con varias herramientas de análisis de datos (incluso imágenes 2D), genera fácilmente los informes y está dotado de herramientas avanzadas para la inspección de soldadu-ras. Este programa ha sido diseñado para ser simple, flexible y progresivo para crear configuraciones de inspección más complejas. La interfaz de usuario es fácil de aprender y ofrece una operación eficaz en el campo; los usuarios de sistemas automatizados serán capaces de utilizar el PWZ V4.0 con una capacitación mínima.
Asimismo, está basado en la plataforma TomoView, la cual es constantemente revisada y mejorada. Esto también significa que las ac-tualizaciones pueden ser efectuadas fácilmente en el campo.
6 www.olympus-ims.com6 www.olympus-ims.com
Creación automática de los informesEl programa informático PipeWIZARD crea los informes automáticamente. Las secciones de los informes pueden ser modificadas para incluir el nombre del proyecto, la fecha y hora del escaneo, el código de ID de la soldadura, el nombre del operador, las imágenes completas del escaneo, el diseño del bisel con la información de las zonas bajo ensayo, la tabla de defectos con sus identificadores, la longitud, altura y posición de la soldadura, el estado de la soldadura, los comen-tarios del operador, etc.
Almacenamiento fácil de los datosTodos los archivos de datos pueden ser almacenados para su consulta posterior en un disco duro externo o en un CD/DVD. Además, es posible crear automáticamente copias de seguridad para una mayor protección de la información. Los archivos tam-bién pueden ser fácilmente enviados vía Internet a otros lugares.
PipeWIZARD ViewerEl PipeWIZARD Viewer™ es un programa informático gratuito de visualización de datos UT y PA. Este programa permite cargar los archivos de datos generados por el PipeWIZARD V4. La revisión de los escaneos por terceras partes o clientes finales es muy útil. El programa PipeWIZARD VIEWER es compatible con Microsoft Windows XP Pro con SP2, Microsoft Windows Vista y Microsoft Windows 7.
Aplicaciones avanzadasEl sistema PipeWIZARD es versátil y permite la inspección de formas de soldaduras y aplicaciones especiales.
Tubos revestidos: PipeWIZARD puede ser utilizado en proyectos de inspección de tubos revestidos con técnicas específicas, utilizando ondas longitudinales y las herramientas avanzadas del programa.
Tubos sin costura: una técnica de inspección única en su tipo ha sido desarrollada y adaptada al PipeWIZARD para poder ex-plorar las soldaduras de tubos cuyas paredes presentan grandes variaciones de espesor.
Tubos gruesos: el sistema PipeWIZARD se adapta a tubos gruesos para poder explorar las soldaduras, usando palpadores y zapatas diferentes y efectuando ligeras modificaciones mecánicas.
Servicio técnicoOlympus se compromete a brindar un servicio técnico para todos los productos Olympus que responda o sobrepase las ex-pectativas de sus clientes.
El PipeWIZARD opera en medios que no permiten ningún tiem-po de parada. La iniciativa de Olympus para ofrecer un servicio técnico dinámico a sus clientes que utilizan el PipeWIZARD alrede-dor del mundo está basada en el mantenimiento de un inventario completo en los centros de servicio Olympus para asegurar que el cliente tenga a su disposición las piezas de repuesto y, así, reducir los costos asociados al tiempo de parada.
Olympus también cuenta con un grupo de ingenieros de servicio técnico que brinda ayuda con todo relacionado al PipeWIZARD en el terreno.
Defects List (metric units)
Lack of Fusion
113031
Rejected
2
Fill4 DS100
3.7
7.4
#:Type:Channel:Amplitude (%):
Start (mm):Length (mm):
Depth (mm):Height (mm):
Comment:Status:
Merged:
From Gate Position:
Overtrace:
-0.1
Pos. Gate (mm):0
Overtrace (%):
Lack of Penetration
96051
Rejected
3
Root DS Root US
LCP DS LCPUS
51 45 100 64
2.7
19.9
#:Type:Channel:Amplitude (%):
Start (mm):Length (mm):
Depth (mm):Height (mm):
Comment:Status:
Merged:
From Gate Position:
Overtrace:
0.2 0.5 -0.4 0.6
Pos. Gate (mm):0 0 0
0
Overtrace (%):
page 3/4
Run_3
OLEBound16:
page 2/4
Run_3
Run_3Weld Number:
Tester 123456PO Number:Client: Information: None
-273 -273B= E=
Local D&T:ContractorContrator: CANADALocation:Project 1Project: 0 X 0Size: UTC D&T:SupervisorSupervisor: NoneType:
Rejected
OperatorOperator:
Weld Status:
Mon Apr 26 2010 20:08Tue Apr 27 2010 01:08
4.0R3T3Software:
Olympus NDTCompany:
Information
Temp. (°C):
UT Zone
Interpreter:
Sign:
Client:
Sign:
Date: Date:
Comments:
Approval Signature
page 1/4Run_3
Otras aplicacionesOtro ejemplo de la versatilidad del PipeWIZARD es el hecho de que ha sido construido usando componentes estándares. Así, el TomoScan FOCUS LT para bastidor puede ser usado sepa-radamente del sistema PipeWIZARD para efectuar toda clase de inspección phased array con el programa TomoView (incluido en el paquete software original).
Otros escáneres (WeldROVER, COBRA y escáneres para la corro-sión) también pueden ser usados con el equipo para maximizar la inversión.
Las aplicaciones posibles son:• puntos de sujeción;• tuberías;• recipientes de presión;• soldaduras estructurales; y• corrosión.
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Equipo PipeWIZARD
EscánerEl escáner del PipeWIZARD es compacto, robusto, probado en el terreno y ofrece exploraciones estables y reproducibles.
E escáner tiene un diseño IP66 e integra un motor, un codifica-dor, dos palpadores y zapatas phased array, dos palpadores y zapatas TOFD y un sensor de temperatura.
Un cable umbilical muy resistente protege todos los cables necesarios, incluso la línea de agua para el acoplador.
Caja del equipoLa caja del TomoScan FOCUS LT y el PWZ-MCDU es compacta, robusta, resistente y de diseño IP64. Está equipada con un intercambiador de calor montado en la parte frontal y amortiguadores internos para la protección del equipo. Asimismo, cuenta con una toma de alimen-tación externa en el panel de conexiones para conectar accesorios.
Unidad de adquisiciónLa unidad de adquisición, el TomoScan FOCUS LT 64:128, ofrece hasta 64 canales de focalización y 128 emisores/receptores para muchas combinaciones de palpadores phased array y convencionales.
Controlador del motor y unidad de accionamientoEl PWZ-MCDU controla un servomotor digital mediante la conexión Ethernet.
Computadora y programa informáticoLa computadora portátil es reforzada y viene con el pro-grama Microsoft Windows y el programa de adquisición y análisis de datos PipeWIZARD instalados. El paquete informático incluye: Programa TomoView y calculadora avanzada, Microsoft Office y todos los accesorios software necesarios.
48 Woerd Avenue, Waltham, MA 02453, EE.UU., Tel.: (1) 781-419-3900
Stock Road, Southend-on-Sea, Essex SS2 5QH, Reino Unido Tel.: (44) 1702 616333
Vía Augusta 158, Barcelona, 08006, Tel.: (34) 902 444 204
Av. Montecito N.º 38, Colonia Nápoles, Piso 5, Oficina 1 A 4, C.P. 03810, Tel.: (52) 55-9000-2255
PipeWIZARD_ES_A4_201012 • Impreso en Canadá • Derechos de autor © 2010 Olympus NDT. Todas las especificaciones están sujetas a modificaciones sin previo aviso. Todas las marcas son marcas de comercio o marcas registradas de sus respectivos propietarios o de terceras partes.
www.olympus-ims.com
[email protected] [email protected]
cuentaconlacertificaciónISO9001y14001.
Especificaciones del PipeWIZARDTomoScan FOCUS LT montado sobre bastidor
Conector UT convencional 4 (BNC)Velocidad de adquisición de datos 4 MB/sConvertidor A/D 10 bits, 100 MHzA-scan 32 a 8192 puntosCompresión de datos en tiempo real Proporción de 1 a 255Rectificación OC, OM+, OM– y RFFiltrado FIR digital programableVideo Suavizado (digital)Focalización dinámica de la profundidad (DDF) SíCodificador 2 ejes (cuadratura y dirección del reloj)Comunicación red 100BASE-TAncho de banda 0,5 MHz a 23 MHz, según la configuraciónVelocidad de adquisición 8000 A-scan/s (A-scan de 8 bit y 512 puntos)Cantidad de haces Hasta 256Frecuencia de repetición de impulsos (PRF) 1 Hz a 20 kHzPromedio en tiempo real 1, 2, 4, 8, 16Cantidad de puertas 4 para la detección y 1 para la sincronizaciónPeso 11,5 kgTamaño (ancho x alto x largo) 48,3 cm x 13,3 cm x 34,4 cmSensor de temperatura externa Sí
Sistema PipeWIZARD
Fuente de energía 100 V CA a 240 V CA; 50 Hz a 60 HzPeso de la caja del sistema 70 kgTamaño del sistema (ancho x alto x largo) 58 cm x 38 cm x 104 cmTemperatura de funcionamiento (escáner) –50 °C a +60 °C
Tapa frontal de la caja retirada para mostrar la unidad de adquisición TomoScan FOCUS LT y el controlador y la unidad de accionamiento PWZ-MCDU.
El sistema PipeWIZARD consiste en:Unidad de adquisición: TomoScan FOCUS LT 64:128 (bastidor 3U).
Controlador del motor y unidad de accionamiento: PWZ-MCDU (bastidor 3U).
Caja (unidad de adquisición, controlador del motor y unidad de accionamiento): Robusta y hermética.
Computadora y programa informático: Computadora portátil y reforzada; viene con Microsoft Windows y el programa informático para el análisis y la adquisi-ción de datos PipeWIZARD instalados. El paquete informático incluye: Programa TomoView y calculadora avanzada, Microsoft Office y todos los accesorios soft-ware necesarios. Dos llaves electrónicas (llavero USB) y accesorios de computado-ra (monitor de pantalla plana adicional, teclado y ratón).
Escáner: El escáner phased array compacto incluye el motor, un codificador, 2 palpadores y zapatas phased array, 2 palpadores y zapatas TOFD y 1 sensor de temperatura. Pulsador de parada de emergencia en el escáner. Módulo opcional de onda transversal que incluye 4 palpadores y zapatas de onda transversal.
Cable umbilical reforzado: 25 m e incluye 128 cables coaxiales, cables para los motores y los codificadores, y la línea de agua.
Unidad de alimentación de acoplador: Bomba de agua con botón de encendido remoto y regulador del flujo manual.
AccesoriosEl kit completo de piezas de repuesto y de todas las herramientas necesarias está incluido.
La documentación completa y todos los certificados también están incluidos.
