Ventajas y desventajas de la inspección por ultrasonido multielemento (Phased Array) en codos de tuberías
La tecnología de ultrasonido multielemento (Phased Array, PA) puede proporcionar a los inspectores una variedad de características beneficiosas, como datos de alta resolución, representaciones de alta calidad y una excelente cobertura. Cuando los equipos por ultrasonido multielemento (PA) son usados para inspeccionar una tubería, los inspectores con frecuencia perciben un mejoramiento significativo en su producción. Esto se debe a que la tecnología Phased Array es mucho más fácil de interpretar, la probabilidad de detección es más alta y los resultados dependen mucho menos de un operador. Estas ventajas no han podido ser experimentadas desde un principio en las inspecciones de codos de tuberías debido a las limitaciones físicas. Los cambios en la forma superficial, desde la cóncava en los intradoses hasta la convexa en los trasdoses, como también el amplio rango de diámetros que necesita ser cubierto, son aspectos desafiantes con el equipamiento por ultrasonido multielemento existente. Debido a que las grandes sondas rígidas de ultrasonido multielemento no son ideales para inspeccionar las curvas de los codos de tuberías, los inspectores optan por el uso de sondas pequeñas de ultrasonido convencional para la verificación por puntos, la cual implica trazar una cuadrícula en la tubería y anotar los resultados recuadro por recuadro. Existen varios inconvenientes con respecto a este método: es lento y tedioso, depende altamente del operador, y los inspectores se ven privados de representaciones fáciles de interpretar, como lo proporciona por el contrario la tecnología Phased Array.
Mapeo de la corrosión en codos de tuberías con sondas pequeñas de ultrasonido convencional
Desafíos en la inspección de codos de tuberías revestidos internamente usando la radiografía
Para proteger las tuberías que transportan líquidos corrosivos, el interior de las tuberías puede ser revestido con un material anticorrosivo. Por ejemplo, las tuberías de acero al carbono son revestidas con un metal, como aleaciones a base de níquel. Las tuberías revestidas internamente son susceptibles a la corrosión por picaduras y deslaminación; por lo tanto, inspeccionarlas regularmente es un aspecto crítico. Además de la inspección por ultrasonido convencional, existe el método típico para inspeccionar las tuberías revestidas: la radiografía. Sin embargo, la radiografía presenta muchas desventajas con respecto a la inspección de codos de tuberías. Primero, el flujo de la tubería debe ser detenido, a su vez las tuberías deben ser limpiadas, y por último el codo debe ser retirado para analizarlo en una pieza de protección radiológica. Segundo, el proceso puede durar cerca de un día y medio; por consiguiente, la ineficiencia en términos de tiempo resulta costosa. Tercero, expone a los operadores a ciertos riesgos; ya que, los codos de tuberías están ubicados a un nivel más alto del suelo, son muy pesados y los contenidos son peligrosos al manipularlos.
Solución de escáner FlexoFORM dedicada a codos de tuberías
Para ayudar a resolver los problemas inherentes de la inspección de codos de tuberías revestidas internamente, Olympus ha desarrollado una sonda-escáner flexible de ultrasonido multielemento para los codos de tuberías: la solución FlexoFORM. Esta solución sonda-escáner innovadora puede proporcionar mapeos de espesor de alta resolución del codo de tubería, lo que facilita un diagnóstico preciso. Gracias a la información precisa provista por el escáner FlexoFORM, los inspectores pueden evaluar con rapidez y fiabilidad la vida útil restante de los codos de tuberías o también determinar las reparaciones o el mantenimiento requeridos.
La solución FlexoFORM se compone de tres componentes: una sonda flexible de ultrasonido multielemento, zapatas (suelas) de inmersión local en agua (para un amplio rango de diámetros de tuberías), y un escáner que proporciona estabilidad e información de la ubicación en relación con la superficie de la pieza.
Componentes de la solución FlexoFORM
Resultados de los ensayos de la corrosión por picaduras y deslaminación en un codo de tubería revestida internamente
Al usar la solución FlexoFORM, es posible completar escaneos en codos de tuberías revestidas internamente in situ en tan solo una fracción del tiempo que hubiera sido empleado con el método radiográfico (por lo general, más de un día). En función de los ensayos conducidos por Olympus, el escaneo de los codos de tuberías puede ser efectuado mientras las tuberías operan, lo que reduce no solamente el tiempo empleado sino también los costos (Esp. costes) de operación. Asimismo, mitiga las cuestiones de seguridad relacionadas con la remoción del codo a partir de la tubería y el desplazamiento de este a una pieza de protección radiológica.
En este caso, la muestra bajo ensayo fue una tubería de acero al carbono con un revestimiento interno soldado de níquel. El codo de la tubería presentaba un diámetro de 16 pulg. con un espesor de 23 mm. La resolución provista por el escáner FlexoFORM fue de 1 × 2 mm con una apertura de haz de cuatro elementos.
El tiempo de inspección, incluyendo la preparación de la pieza, fue de 35 minutos.
Para demostrar la claridad y precisión de los resultados proporcionados por el escáner FlexoFORM, se ha hecho una comparación usando una muestra fuera de servicio. La sección seleccionada fue cortada por la mitad. Esto permitía ver las pasadas de soldadura del revestimiento como también las picaduras generadas entre las uniones de dos patrones de soldadura. El C-scan y el B-scan, que son representados en el equipo OmniScan®, demuestran cómo las imágenes de alta resolución proporcionadas por la tecnología Phased Array facilitan la interpretación y el diagnóstico provisto por los inspectores. La corrosión por picaduras y falta de fusión de los revestimientos son mucho más fáciles de identificar. La unión, donde se encuentran las pasadas de soldadura del revestimiento, puede ser definida como susceptible a picaduras, en especial cuando existe falta de fusión entre el revestimiento y el material de base. Esta información permite al inspector estimar mejor la vida útil restante de los codos de tuberías y optimizar la programación de las inspecciones. |  Picadura de corrosión generada en la unión entre las pasadas de soldadura del revestimiento |
Datos con representaciones C-scan y B-scan de la corrosión por picaduras y falta de fusión del revestimiento soldado
Resumen de las ventajas ofrecidas por la solución de escáner FlexoFORM
La solución de ultrasonido multielemento FlexoFORM permite a los inspectores verificar la corrosión por picaduras y deslaminación en tuberías revestidas internamente, enfrentando así los desafíos que plantea la inspección de codos de tuberías. El escaneo de un codo completo puede llevarse a cabo totalmente in situ, sin necesidad de retirar la tubería de la línea de servicio. La sonda flexible de ultrasonido multielemento (Phased Array) proporciona a los inspectores representaciones avanzadas de alta resolución gracias la tecnología multielemento, y la codificación de escaneo otorga la capacidad para mapear el espesor de los codos de tuberías. La solución es económica, fácil de usar y puede aplicarse a un amplio rango de diámetros.
