Limitaciones de la tecnología Phased Array en la inspección de codos de tuberías
La tecnología de ultrasonido multielemento (Phased Array, PA) ha sido ampliamente usada durante las últimas décadas para inspeccionar corrosión en tuberías y tuberías de procesamiento. En efecto, esta ofrece estupendas ventajas, como datos de alta resolución, representaciones de alta calidad y una excelente cobertura. Los inspectores que usan esta tecnología han experimentado con frecuencia mejoramientos en la productividad debido a un análisis de resultados relativamente sencillo. En efecto, las representaciones de alta calidad, que cubren también los C-scan de codificación cromática, ayudan a disminuir las variaciones que afectan los resultados al basarse en las capacidades de los operadores y, asimismo, incrementa la probabilidad de detección. Sin embargo, las grandes sondas PA rígidas disponibles en el mercado no están adaptadas para satisfacer las inspecciones de codos de tuberías. Las grandes sondas rígidas PA no pueden adaptarse a la forma superficial, desde la cóncava en los intradoses hasta la convexa en los trasdoses, ni a la amplia variedad de diámetros de las tuberías que necesitan ser inspeccionadas. Esto ha dado lugar a que la inspección de codos de tuberías se vea limitada al usar sondas de ultrasonido convencional de pequeña dimensión con el fin de llevar a cabo mediciones manuales por puntos. Este proceso conlleva a trazar una cuadrícula en el codo y hacer la verificación recuadro por recuadro. Dado que este modus operandi es lento y tedioso con el ultrasonido convencional, los inspectores se ven distanciados de todas las ventajas que puede ofrecerles la tecnología de ultrasonido multielemento (Phased Array).
Método de inspección actual para el mapeo de la corrosión en codos de tuberías
Corrosión acelerada por flujo (FAC) y corrosión por erosión
En las centrales eléctricas, las tuberías que transportan agua o vapor presentan paredes internas vulnerables a un tipo específico de corrosión. Tal como se ha observado, el flujo de agua o el vapor impiden el crecimiento de una capa protectora de óxido; por lo tanto, la corrosión acelerada por flujo (FAC) se desarrolla a un nivel más alto que la corrosión en agua estancada. Se conoce un efecto similar en las tuberías de la industria del petróleo y el gas.
La corrosión por erosión se resume a la pérdida de espesor exacerbada por el estrés que generan los líquidos en movimiento dentro de las tuberías. La corrosión acelerada por flujo (FAC) o la corrosión por erosión pueden causar daños si no se controlan. Considerando la gran cantidad de tuberías que deben ser examinadas, los inspectores requieren un método que optimice los tiempos y los costos (Esp. costes) incurridos en la prevención de la FAC y corrosión por erosión. Es evidente entonces que el método de ultrasonido convencional para verificar codos de tuberías es poco práctico debido a su ineficiencia.
Solución de escáner FlexoFORM dedicada a codos de tuberías
Olympus ha desarrollado una sonda-escáner flexible de ultrasonido multielemento. Esta proporciona mapeos de espesor de alta resolución a partir de codos de tuberías completos. Gracias a las representaciones proporcionadas, es mucho más fácil para los inspectores identificar corrosión acelerada por flujo, e implementar reparaciones específicas o una estrategia de mantenimiento. Por lo tanto, la solución de ultrasonido multielemento FlexoFORM es una herramienta idónea para evaluar la vida útil restante de los codos de tuberías o para ayudar a prolongar su duración.
La solución FlexoFORM se dota de tres componentes: una sonda flexible Phased Array (PA), suelas (zapatas) de inmersión local en agua y un escáner que proporciona estabilidad e información de la ubicación con respecto a la superficie de la pieza.
Componentes de la solución FlexoFORM
Escáner de ultrasonido multielemento FlexoFORM versus ultrasonido convencional
Se ha llevado a cabo una inspección en un codo de tubería de acero inoxidable, dotado de 7 mm de espesor y 8,625 pulg. de diámetro externo, con el escáner FlexoFORM y un equipo OmniScan®. La sonda flexible de ultrasonido multielemento proporcionó una resolución de 1 × 1 mm usando una apertura de haz de tres elementos. Solo se necesitaron cuatro minutos para escanear el codo completo. Con el método de ultrasonido convencional, la preparación hubiera sido larga, y el proceso completo, incluyendo la inspección, hubiera requerido más de cinco horas. La economía de tiempo es considerable; pero, la solución Phased Array también le beneficia con su tecnología representativa de escaneo. Los resultados de los escaneos mostraron una pérdida de espesor de la pared muy severa. Las diferentes representaciones (C-, B-, D- y A-scan) muestran claramente la ubicación de la erosión y su progresión. El espesor mínimo de medición se aproxima a 2 mm, lo que demuestra una excelente resolución cercana, alcanzable con esta solución. |  Representaciones C-, B-, D-, y A-Scan de la corrosión acelerada por flujo en una tubería de acero al carbono |
Resumen de las ventajas que proporciona la solución de escáner FlexoFORM
Al usar esta solución de escáner de ultrasonido multielemento, los inspectores —pertenecientes al sector de generación de energía y al sector del petróleo y el gas— pueden obtener mapeos del espesor de alta resolución de los codos de tuberías. El escáner FlexoFORM para codos de tuberías permite dictar un diagnóstico con rapidez y precisión relativo a la pérdida de espesor de pared producida por la corrosión acelerada de flujo (FAC) o la corrosión por erosión. La sonda flexible de ultrasonido multielemento (Phased Array) y las suelas (zapatas) de inmersión local en agua, suministradas con la solución de escáner FlexoFORM, resuelven problemas pasados que existían con las sondas rígidas de ultrasonido multielemento, ya que ahora es posible adaptarlas a un amplio rango de diámetros de tuberías. La solución es económica, fácil de usar y puede ayudar a los inspectores a lograr mejoras significativas en la productividad.
