Post on 22-Dec-2015
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SeminarioSGS Industrial Services Peru:
“TÉCNICAS AVANZADAS DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS”
Expositor:Mr. Norbert TrimbornHead of Special Examinations SGS Holanda
2
Agenda
9:00 - 9:15 Bienvenida, Introducción a SGS
9:15 - 10:00 Phased Array, Inspección de Soldaduras, Inspección de Bridas
10:00 - 10:45 Ataque de Hidrógeno a alta temperatura
10:45 - 11:15 Break
11:15 - 12:00 Onda Guiada (Guided Waves)
12:00 - 13:30 Break
13:30 - 14:30 Introducción TOFD
14-30 - 15:00 Criterios de Aceptación
15:00 - 15:30 Break
15:30 - 16:00 Confiabilidad de los END
PHASOR XS
¿Qué es Phased Array?
4
Historia: Imágenes de Ultrasonido en Medicina
VIDOSON 635 (Siemens/Krautkrämer)
1968:Se reemplaza la sonda
1964:
Embarazo de gemelos, 1965
1° imagen generadacon una sonda de rotación
5
Imagen con Sonda Ultrasónica simple
0 2 4 6 8 10
IP FE BWE
FallaEco de pared
y
x
Escaneo en 2 dim(x, y)
y
x
z
20%
40%
60%
80%
0%
100%
Escala deamplitud
z [mm]
Sonda Ultrasónica simple A-scan
6
Scan B con una sonda linear Phased Array
IP
Falla
Echo de pared
Escaneo linear(y)
x [mm]
Sonda UltrasónicaPhased array
y
FE
BWEB-scanz
[mm
]
20%
40%
60%
80%
0%
100%
Escala de Amplitud
y
x
z
7
Con un sistema Phased array el ángulo del sonido puede ser cambiadoelectrónicamente
8
El punto focal también puede ser cambiadoelectrónicamente
9
La dirección y el enfoque pueden ser combinados
10
Los arrays se pueden ajustar paraescanear superficies curvas
11
Los arrays tienen covertura de 360° y multiples sondas virtuales
12
Concepto de Phased Array
Se requiere un generador de impulsos/ receptor para cada elemento activo
Los generadores de impulsos son cronometrados, o puestos en fase, para alcanzar la dirección del haz deseada y enfocar.
No hay manipulación mecánica
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Dirección y enfoque del hazEnfoque del haz Dirección del haz
Control del haz sónico al poner en fase los elementos
Escaneo linear Escaneo linear a un ángulodeterminado
14
Escaneo Linear (B-scan) - 3 perforacioneslaterales de 1mm diámetro
• Fácilmente “Se encuentran”reflectores en Modo Phased Array
• “Evaluar” en modo normal con la sonda simple de acuerdo con el standard dado
15
Sector de escaneo – Multiples ángulos de onda transversa a través de la línea de retraso
1
2
16
Cursor del haz (ángulo)
Sector de Escaneo – Perforación vertical hasta el fondo
8mm
Haz seleccionado
entrada A
entrada BLinea de Espesor (fondo)
Ecos en la superficie(diffracción)
Eco intenso en la base
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Sector de Escaneo – Muescas (Simulación de de grieta)
0.1 0.2 0.3 0.4mmProfundidad de la muesca
Distancia de la muesca = 10 mm
0.1mm0.2mm
0.3mm
0.4mm
Área cubierta extensa
18
Sector de Escaneo – Excelente resoluciónremota
2mm FBH a 45°, 60° y 70°3mm en de frente los 50mm de radio
19
Probabilidad optimizada de Detección (POD)
35°
75°
105°
145°215°
255°
285°
325°45°
60°70°
110°
120°
135°110°
240°250°
290°300°
315°
Convencionalcon 3 sondas: 45°, 60° y 75°
Phased Arraycon 1 sonda: 35° - 75°
target target
45°
Área desde donde la máxima amplitud de reflección se visualiza
Posición de la sondacorrespondiente a la máximaamplitud de reflexión para:
45°
60°
70°
El Phased Array incrementa detección optimizadaya que no es necesario escanear por tramos paraencontrar una óptima reflexión
20
PHASOR XS – Imágenes en una pequeñaunidad portatil
• Aplicaciones Phased Array, apertura virtual de 16 elementos, multiplexados hasta 64 elementos
• Scan-B en tiempo real y Sector de escaneo with Scan-A “opcional” parael ciclo seleccionado
• Posee todas las aplicaciones estándar (canal convencional)
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Z
Solo Y
Z
YTodas las
orientaciones
Movimientoelectronico Movimiento
de sonda(scan line)
¿Para qué aplicaciones es apropiado?
•Para cualquier orientación del haz/sonda
•Únicamente en la orientación Y de la sonda/haz en superficies de partes curvas
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Inspección de soldaduraconstante
Ventaja:La sección transversal de la soldadura es cubierta totalmentedesde una única posición de la sonda.
¿Para qué aplicaciones es apropiado?
23
Rápida detección de la falla en un escaneo linear
constante
sold
adur
a
Mov
imie
nto
de
la s
onda
Si escaneo por tramos
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Cómo definir la “constante” correcta
Trate de alcanzar las esquinassuperiores e inferioresmoviendo la sonda hacia atrás
25
Interpretación de la falla en una soldadura
2T (full skip)top
T (half skip)bottom
41°
T = 24 mm
32 mm
Ventaja:Fácilmente se puedediferenciar entre unaindicación de unageometría y una falla
Parte inferior
Parte superior
Inspecciones por ataque de Hidrógenoa alta Temperatura
Una (nueva) forma efectiva de inspección en Servicio
10 30 50 70 90 110
130
150
170
190
10
40
70
100
130
160
0
5
10
15
20
25
30
[mm
]
circumference
length
Amount of Backscatter
27
Qué es Ataque de Hidrógeno a alta temperatura
Tipo de Daño
Ubicación del daño
Técnicas de Inspección
Inspección de SGS
1) Material base
2) Soldaduras
Resultados de la pieza de ensayo
Correlación de los resultados y el daño real
Durante el Seminario : Preguntas & Respuestas
Contenido
28
Tipos de daños por Hidrógeno
Los tipos de daños por Hidrógeno más conocidos son:
- Fragilización por Hidrógeno
- Agrietamiento asistido por Hidrógeno
- Agrietamiento Inducido por Hidrógeno
- Ataque por Hidrógeno a alta temperatura
29
Agrietamiento Inducido por Hidrógeno (HIC)
A temperaturas < 200° C y contacto con el productoH2S, El HIC puede ser originado
- El Hidrógeno (H+) reacciona en el material a H2en ubicaciones de inclusiones. Como resultado en laminaciones llenas con H2
- Las laminaciones pueden crecer a diferentesprofundidades y pueden crecer juntas en un agrietamiento paso a paso
- Si las laminaciones están cerca a la superficie, se pueden presentar ampollas.
30
A una temperatura > 300°C y presión de Hidrógeno parcial
de > 30 Bar el HHA puede ser originado
- El Hidrógeno (H+) reacciona en el material con el carbon a CH4 (Metano)
- Aparecerán microfisuras en los límites de grano, cubiertos con Metano
- Debido a la reducción de carbono en el acero, las
características esenciales del material cambiarán(eje. Sharpy V test < 7 joule)
- En una etapa superior del ataque, también pueden aparecer
ampollas.
Ataque de Hidrógenoa altas Temperaturas (HHA)
31
Inspecciones con ataque de Hidrógeno a altastemperaturas
32
Ubicación de los daños por HHA
Básicamente dos regiones de ataque son posibles:
1) Material base
2) Zonas afectadas por el calor
33
Tipo de daño
Si el material base es afectado y en general la degradaciónde las características del material está presente, a menudose inicia una explosión. Este daño es inmenso
Si la zona afectada por el calor de una soldadura esatacada y se presenta una macro fisura, la mayoría de veces ocurrirá una fuga por rotura.
34
Parametros
Dependiendo de los siguientes parametros, puedepresentarse HHA
- Presión de la parte de Hidrógeno (> 30 Bar)
- Temperatura de operación (> 300°C)
- Tensiones
- Aleación (15 Mo 3 o 0.5 Mo)
- Estructura del Acero (perlítica)
- Tiempo
35
Razón General del problema generado porHHA
0.5 Mo y 15 Mo 3 desaparecen o cambian de posición en la Curva de Nelson
La curva de Nelson resulta en una línea de falla en función de:
- Presión de la parte de Hidrógeno (> 30 Bar)
- Temperatura de Operación (> 300° C)
- Aleación
36
Razón General del problema generado porHHA
37
Razón General del problema generado porHHA
38
Detección de HHA en el material base con técnicasde ultrasonido
- Atenuación
- Cambio de la velocidad del sonido
- Generación de retrodispersión
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperatura
39
Medidas de la atenuación
En varios proyectos de investigación se ha demostrado que la medida de la atenuación porultrasonido no es muy confiable para detectar HHA
Las medidas de la atenuación son fuertementeinfluenciadas por:
- La Geometría
- Aspereza de la Superficie (no es estable)
- Limpieza de la superficie (no es estable)
40
Atenuación comparada con la Retrodispersión
41
Medidas de la Retrodispersión
Explicación
- Se generarán los máximos y mínimos de las señales debido a la interferencia de pequeñas señales resultado de la difracciónde las mismas por microfisuras
- El máximo genera un patrón de ruido típico en la pantalla y una cierta amplitud es típica por el ataque HHA
42
Proporción de las medidas de Velocidad
La velocidad del sonido se reducirá en 10% si se presenta HHA
Esto se identificará por un aumento en el espesor de pared
- Sin embargo, el operador no siempre reporta esto, debido a que le queda la impresión de haberomitido medidas
La velocidad absoluta del sonido no puede ser medida, porque el valor exacto del espesor de pared mecánico no está disponible
Tomando las medidas de espesor de pared con ondas de corte y compresión se podrá obtener la información sobre el ataque
43
Ta
TsCc, Cs
Cca, Csa
Cs/Cc = 0.55Csa/Cca = 0.57
Proporción de las medidas de Velocidad
La velocidad del sonido trasversa y longitudinal es afectada porel HHA
Midiendo con ambos modos de propagación del sonido y usandoun avanzado algoritmo se puede calcular el porcentaje del ataque
Se puede realizar una diferenciación entre HHA y pequeñasinclusiones
44
Alcance de SGS en la inspección de soldaduras (Para detectarmicro y macro fisuras):
Time of Flight Diffraction (ToFD)
Técnica de retrodispersión por Eco de Pulso/Phased Array
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperatura
45
Alcance de inspección en el material base
(para detectar micro fisuras):
El uso de la técnica de retrodispersión para proyectaráreas grandes Es una técnica rápida que da una indicación de la
presencia de inclusiones No detectará inclusiones si el 100% del espesor
de pared es atacado
El uso de la técnica de proporción de la velocidad Para discriminar entre el 0% y el 100% HHA Para discriminar entre las inclusiones inducidas
durante la fabricación y las inclusiones inducidaspor HHA cubiertas con CH4 (Metano)
Únicamente las medidas puntuales son posibles
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperatura
Ta
TsCc, Cs
Cca, Csa
Cs/Cc = 0.55Csa/Cca = 0.57
46
10 30 50 70 90 110
130
150
170
190
10
40
70
100
130
160
0
5
10
15
20
25
30
[mm
]
circumference
length
Amount of Backscatter
25 -30 20 -25 15 -20 10 -15 5 -10 0 -5
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperaturaResultados de la Retrodispersión sobre la pieza
47
10 30 50 70 90 110
130
150
170
190
10
40
70
100
130
160
0
5
10
15
20
25
30
[mm
]
circumference
length
Amount of Backscatter
25 -30 20 -25 15 -20 10 -15 5 -10 0 -5
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperaturaResultados de la Retrodispersión sobre la pieza
Comparación Retrodispersión con los cálculos de proporsión de la velocidad
48
Courtesy of DSM Engineering Stamicarbon
Comparación Retrodispersión con los cálculos de proporsión de la velocidad (long – trans)
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperatura
Cantidad de ataque medida y calculada
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
0
125
250
375
500
625
750
875
1000
1125
1250
1375
1500
1625
1750
1875
Ubicacion en la circunferencia [mm]
Can
tidad
de a
traq
ueen
esp
esor
de p
ared
[mm
]
Long - trans [mm]
Backscatter [mm]
450
625 800 1025 1325
49
800
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperatura
50
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperatura
OuterInnerPipe Pipe
pospos pospos pos
UT
Distribuciones de las fisuras
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50
Can
tidad
de s
isur
asca
da10
mm
450 650 800 1025 1325
51
Inspecciones por ataque de Hidrógeno a altatemperatura
InnerPipe
OuterPipe
pospos pospos pos
UT
Distribuciones de las fisuras
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50
Can
tidad
de fi
sura
sca
da10
mm
450 650 800 1025 1325
52
El alcance de SGS usado ha sido probado para ser confiable y reproducible
El alcance de SGS está basado en más de 20 años de experiencia
HHA es detectado en fases tempranas No hay necesidad de abrir los recipientes Presentación de los resultados rápida Todas las geometrias pueden ser inspeccionadas El progreso del ataque puede ser monitoreado con
precisión repitiendo las inspecciones La inspección será conforme a los procedimientos con
operadores entrenados y certificados
Resumen
Inspección por Onda GuiadaTuberías y trabajo en tuberías
54
Inspección por onda guiada
¿Qué puede hacer con una ondaGuiada?
Principios de la onda guiada en tuberías
Interpretando los resultados
Factores de desempeño
Resultados en una tubería
de ensayo
55
¿Qué se puede hacer con la Onda Guiada?
Proyección de la tubería para ver los puntos de corrosión desde una ubicación Líneas de tubería sin rastreador Tuberías aisladas (Sleeved) en carretera/cruce de dique Tuberías de difícil acceso
Las anomalías deben ser chequeadas por UT o RT La onda Guiada no mide espesores de pared La onda Guiada mide reflección por cada sección
trasversal.
56
¿Qué se puede hacer con la Onda Guiada?
Ondas ultrasónicas enviadas a lo largo de las tuberías
Decámetros de tuberías son examinadas desde una ubicación
Proyección de los defectos y corrosión interna y externa
57
Anillo transductoralrededor de la tubería
Sin acoples
Sin preparación de la superficie
Inspección en servicio
58
Inspeción de la corrosión bajo aislamiento(CUI)
59
Inspección de tuberías cerca/por encima del agua
60
Inspección en puentes de tuberías
61
Inspección en Carreteras / Cruce de diques
GW ring
62
Cruce de dique
63
Hornos + tuberías curvas
64
Tuberías offshore
Bandas (en cajones de aire comprimido)salpicaduras zona de inspección
65
Anillos instalados permanentemente (PIMS)
Ej: Enterradas y tuberías en océanos
Acceso desde una ubicación conveniente.
66
Rango de prueba: 2m hasta 60m Diámetros: 2”- 42” Temperatura: -20 hasta 175°C Tasa de pruebas: +/_400m por día Tamaño del defecto: hasta 1 % área transversal Monitoreo del defecto: hasta 0.5%
-> Un agujero único es difícil de ver !!
Características
Corrosion/Erosion
Interna
Corrosiónexterna
67
Anillos sólidos e Inflables
Espacio Libre:
6” Ring R2F6
400 mm
75 mm
68
Principios de la onda Guiada
Un anillo de trasductores esubicado alrededor de la tubería
Ondas guiadas son enviadasen cada dirección
Se analizan las reflexiones
Weld Perdida de Metal
Perdida de Metal
BridaHerramienta Onda guiada
100% Inspeccion
69
25%10%
ForwardBackward
Atenuación del sonido
Posición del anillo
70
Ubicación Radial del defecto
-2.0 0.0 2.0 4.0 6.00
100
200
300An
gle
(deg
)
-2.0 0.0 2.0 4.0 6.00.0
5.0
10.0
15.0
20.0
Distance (m)
Amp
(Lin
ear)
-F1
-F4
-F2
-F3
-F5
-F6
+F2
+F1
+F3
+F4
+F5
Defecto a 150°
Defecto a 50°(cerca a la
cima)
71
Ubicación Radial del defecto
Distribuciónde la energiadel defecto
0°
90°
180°
72
Onda guiada mejorada
Menos ruido
Mejor Respuesta de los datos
Detección de la amplitud cerca al 0.5% de seccióntransversal y cerca del 0.1% de cambio
en la sección transversal en longitud de diagnóstico
Concentración del defecto (enfoque)
Definición del ángulo del defecto +-22 grados
G-PIMS - enterrada
73
Monitoreo: comparando la información
Rendimiento
74
0 20 40 600.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
Distance (m)
Amp
(mV)
-F1 -F2 -F3 -F4 -F5 -F6 -F7 -F8 -F9 -F10
Condiciones idealesTubería Embarcadero
En tuberías rectas y expuestas en buenascondiciones son rápidamenteproyectadas Anillo
75
Condición de la superficie:MetalSuave pintura, bien adheridafusión epoxipicaduras suavespicaduras profundasplástico, por ejemplo, PVCEnterrado (tierra o arena)recubierto en BetúnHormigón recubierto
fácil
Difícil
Factores que afectan los resultados:
76
Factores que afectan los resultados:
Geometría complicada
Longitudes Rectas
Accesorios/Soportes
RamalesMúltiples curvas
Bridas
Fácil
Difícil
77
Factores que afectan los resultados
Fácil
Difícil
Contenido de la tubería
Gas
Líquido
Alta viscosidad
78
Rangos Típicos de la inspección por OndaGuiada(En cada dirección)
60m - Condiciones Ideales 40m - Corrosión general pequeña – descubierta,
soportes simples 20m - Corrosión general 15m - Revestido de espuma 2-5m - Recubierta de Betún o alta corrosiónTill 6
welds Hasta la brida o segunda curva o rama
+/_ 10-20 Ubicaciones inspeccionadas por día
79
PREGUNTAS
Difracción del tiempo de vuelo(TOFD)
Práctica y teoría
81
Contenido
Explicación de TOFD
Ventajas de TOFD
Desventajas de TOFD
Aplicaciones de TOFD Antes de entrar en Servicio En Servico
Estado del TOFD Descripción del método EN583/6 Descripción del método Inspección de Soldadura EN 14751 Criterios de Aceptación NEN EN 15617 Calificación de personal EN 473
82
Explicación de TOFD
1
2
3
4
5
1 = Pulso entrante2 = Pulso Reflejado3 = Pulso atravesando4 = Difracción en el extremo superior5 = Difracción en el extremo inferior de la fisura
83
Explicación de TOFD
T R12
3
4
1
2
3
4
84
Explicación de TOFD
-36,
0
-28,
8
-21,
6
-14,
4
-7,2 0,0
7,2
14,4
21,6
28,8
36,0
0,0
6,0
12,0
18,0
24,0
30,0
36,0
tasterafstand
dikte
85
Explicación de TOFD
bundelspreiding
05101520253035
-40 -20 0 20 40tasterafstand
5MHZ, 3 mm, PCS=72mm
86
Explicación de TOFD
87
A-ScanScan A Sucesivos
Ondalateral
Pared trasera
Componentetransverso
Greylevel- 100% +100%
Explicación de TOFD
88
Explicación de TOFD
89
Explicación de TOFD
90
91
Explicación de TOFD
Sensibilidad de Calibración
En un bloque de referencia con defectos referenciales:
4 mm Ø 2 mm
ASME Ø
2- 3 mm
92
93
Explicación de TOFD
Sincronización de la Calibración
Medidad del espesor de pared en un bloque de calibración
Exactitud mejor que 0.2 mm
94
¿Cuándo aplicar ToFD ?
Espesores de pared de 6-400 mm
Diámetros de 4 “
Acero al carbon y otros metales finos
Aplicable a veces en Dúplex
Temperaturas standard -10 to 90 ° C
Temperaturas advanzadas: hasta 200 ° C
95
Condiciones para la inspección con TOFD
Superficie de escaneo limpia
Contar con al menos 3x del ancho de espesor de pared en ambos lados del alojamiento de la soldadura (empezando desde el centro de la soldadura) para colocar las probetas y en un lado del alojamiento para colocar el codoficador (60 mm)
El recubrimiento puede restringir la inspeccióncercana a la superficie
96
Ventajas al usar TOFD
Alta precisión en el dimensionamiento
Tasa de Detección alta, la detección esindependiente de la orientación del defecto.
Resultado directos
No hay radiación
Es rápida
Almacenamiento Digital de la información, monitoreosimplificado
Puede ser aplicado aún si el recipiente o tubería estálleno de producto
97
Desventajas de usar TOFD
Cómo cualquier técnica el TOFD tiene suslimitaciones: Zona ciega en la superficie de escaneo Zona muerta en la superficie lejana
Caracterización del defecto
Aceptación y reconocimiento del gobierno
No es ampliamente conocida
El precio de la inspección en trabajos pequeños
98
Aplicaciones con TOFD
Antes de entrar en Servicio
En Servicio
99
Aplicaciones con TOFD antes de entrar en Servicio
Inspección de soldaduras en recipientes
(como sustituto de la radiografía)
Si el recipiente se coloca en el censo, de 100 – 200 metros de soldadura se podrían inspeccionar por día, dependiendodel codigo a usar.
Pipe lines
Hasta 60 soldaduras pueden ser inspeccionadas con el sistema de inspección de tuberías automatizado de SGS MIPA++. Con este sistema, El eco de pulso convencionalse combinan con TOFD
Tuberías
De 30-40 soldaduras pueden ser inspeccionadas.
100
Aplicaciones en Servicio del TOFD
Detección y dimensionamiento de la raíz de la corrosión
Detección y dimensionamiento de varios tipos de fisuras en soldaduras/o materiales ferrosos
Corrosión bajo el anillo de refuerzo en la boquilla
Medida del espesor del revestimiento
101
Aplicaciones en Servicio del TOFD
Como parte de las inspecciones no invasivas
Como parte del RBI
Monitoreo de defectos (críticos) (hasta 450° C)
A menudo en combinación con FFP
102
103
Aplicaciones en Servicio del TOFD
Como parte de las inspecciones no invasivas
Como parte del RBI
Monitoreo de defectos (críticos) (hasta 450° C)
A menudo en combinación con FFP
104
Estado del TOFD
Descripción del método general EN583/6
Descripción del método de inspección de soldaduraEN 14751
Criterios de Aceptación EN 15617
Criterio de aceptación ASME CC2235
Calificación de personal conforme a SNTC 1A
Calificación de personal conforme a EN473
105
Calificación de Personal
Al final del 2002 la calificación fue conforme a EN473 (ej: SKO) en lo posible
Requerimientos TOFD L1-----> UT L1
Requerimeintos TOFD L2-----> TOFD L1 of UT L2
Requerimientos TOFD L3-----> UT LIII + TOFD procedimiento escrito + ut-TOFD LII
Ejemplos de escaneo porTOFDFuente: Internet
107
Fisura lejana a la superficie
108
109
Raíz cóncava / HI-LO
110
Falta de fusión interna
111
Falta de penetración de la raíz
112
113
Falta de fusión de la pared lateral
114
115
Fisura cercana a la superficie
116
Porosidad
117
Escoria
118
Grietas / Desgarro
119
120
(TOFD)Criterios de Aceptación
122
General
ToFD
123
Criterios de Aceptación para:
Antes de entrar en Servicio (nueva construcción)
En servicio (Mantenimiento)
124
Para cada Técnica de NDE se han diseñado criteriosde aceptación específicos, enfocados en los puntosfuertes y débiles de las técnicas de NDE en cuestión
125
Eco de pulsoFortaleza *buena detección de defectos
volumétricosDebilidad *Poca detección en defectos planares
RadiografíaFortaleza *buena detección de defectos
volumétricos*Caracterización del defecto
Debilidades * Poca detección en defectos planares*Desempeño bajo en grandes espesoresde pared *Determinación de la altura del defecto
126
Fortalezas del TOFD:
Alta probabilidad de detección
Dimensionamiento preciso de la altura y longitud
Difracción simple de las señales, se pueden distinguirlos defectos de rotura lineales y en la superficie
Reproducible
127
Debilidades TOFD:
No hay distinción entre planar / no planar
Sólo en materiales de grano fino
128
Filosofía de la buena mano de obra:
La posibilidad de que los defectos que terminan en fallas se pierdan, disminuye cuando se incrementa la sensibilidad de la inspección.
Si muchos “pequeños” defectos están presentes, esmuy probable que un gran defecto que termine en falla tambien esté presente
Al tener varios pequeños defectos, que no se convertiran en falla, la reparación del soldador atraela atención.
Sin embargo el soldador producirá menorespequeños defectos y así menos de mayor tamaño.
129
Todos los criterios de aceptación actuales para los casos de nuevas construcciones, están basados en la “buena mano de Obra” y No en la aptitud para el mismo propósito.
130
Razón:
Ninguna técnica de NDT asegura un 100% de detección
Varias condiciones de Operación
131
Consecuencia:
Amplios márgenes de seguridad entre los defectostienen que ser detectados y la dimensión del defectoque termina en falla.
132
Criterios de aceptación del Eco de Pulso:
No son aceptados los defectos planares porque esdifícil determinar sus dimensiones.
Para defectos volumétricos se toma un reflector de referencia como estándar para la dimensión.
133
Criterios de Aceptación de Radiografía
No son aceptados defectos planares
Para defectos volumétricos se toma el tamaño y la cantidad como estandar para la dimensión
134
Principal Objetivo del proyecto
Para obtener nuevos criterios de aceptación para la técnica con condiciones previas
Integridad de la construcción igual o mejor
Tasa de rechazo similar (como la convencional)
135
Proyecto Kint-PMP Proyectos parciales:
a) Inventario de la Documentación
b) Revisión de inspecciones pasadas con TOFD
c) Evaluación de las fracturas mecánicas
d) Evaluación Práctica del criterio de aceptaciónpropuesto para TOFD
e) Evaluación e implementación
136
Bases del Criterio de aceptación
Gas (Difracción de señal simple)
Defectos planares y volumétricos
137
Indicaciones derivadas desde ASME paraagujeros
Fortalezas y debilidades del TOFD
Tambien los defectos planares pueden aceptados
138
Gas
Derivados de la radiografía
Estado : Criterio más amplio que el de radiografía
139
Defectos Volumétricos y planares
Bases en agujeros según ASME
Estado: Defectos planares: mucho más amplios Defectos volumpetricos: igual
140
Difracción simple de señales
N=Número redondado de (espesor de pared [mm] * 1.2)
141
Tabla 1
maximum allowable length (lmax) if the height of an embedded defect does not exceed h2 or the height of a surface breaking defect does not exceed h3.
maximum allowable height (h1) when the length exceeds lmax
Thickness range lmax h3 h2 h1 6mm<dd8mm dd 2 mm 2 mm 1 mm 8mm<dd15mm dd 2 mm 3 mm 1 mm 15mm<dd40m
m dd 2 mm 4 mm 1 mm
40mm<dd60mm
40 mm 3 mm 5 mm 2 mm
60mm<dd100mm
50 mm 3 mm 5 mm 2 mm
dd100 mm 60 mm 4 mm 6 mm 3 mm
142
Fig. 1
h1
lmax
ACCEPT
ACCEPT
REJECT
h2 = embedded or h3 = surface breaking
143
11 DDeeffiinniittiioonnss
“l”, “h” Length and height of an indication “dd” Wall thickness in accordance with construction
drawing or dimension table. “Indication” All longitudinal wave ToFD signals visible in the scan
assosiated with one defect. “Indication length” The length of the ToFD indication as determined from
the ToFD scans by means of the method described in paragraph 6.
“Embedded defect” Defect within the volume of the weld “Surface breaking defect” Indications interpreted as surface breaking near- or farside
144
General acceptable conditions (see figure 1): If h h1 If h1 < h h2 or h3 and l lmax
where h1, h2, h3 and lmax are given in table 1 for different thickness ranges A group of indications, for the range h1 < h h2 or h3, is acceptable provided all the following points are met: Distance between two successive indications along the weld is larger than the length (l) of the longest
indication Distance between two successive indications in the thickness directions of the weld is larger than the
height (h) of the highest indication. Sum of the lengths of the individual indications measured along the weld over a length of 12 x dd
shall be less than or equal to 4 dd with a maximum of 200 mm.
Confiabiliadad de los NDE
146
Caracterización de la confiabilidad:
a) Probabilidad de detección (POD)
b) Tasa de llamado en falso (FC)
147
Definición de la probabilidad de detección (POD)
Número de defectos detectados
Porcentaje de defectos detectados = ---------------------------------- * 100%
Defectos totales presentes
148
Número de defectos reportados pero no presentes
FCRD = ----------------------------------------------------
todos los defectos reportados
Definición de la tasa de llamado en falso (FCR)
149
Factores de Influencia POD and FC:-Condición de la superficie
-Orientación del defecto
-Rugocidad defecto de la superficie
-Forma del defecto (barra, cilindro, esfera)
-Tipo del defecto (rotura de la superficie, incrustación)
-Operador (calibración, lectura de pantallas, manipulación de la sondaevaluación del tipo de defecto)
-Dispositivo de inspección (ancho de banda,longitud de pulso)
-Codigos (sonda/selección del dispositivo, sensibilidad, criteriosde aceptación)
150
Definición de la confiabilidad (R)
R=(POD)*(1-FCR)
151
Análisis ROC
Las indicaciones encontradas durante la examinación de unaconstrucción puede ser dividida en dos tipos:
1 – Indicaciones de (de acuerdo con la referencia) defectos no aceptables
2 – Indicaciones para defectos no aceptables e indicaciones de espectro
152
ROC (Características relativas de la operación) análisis
¿Qué factores influencian la aceptación o el rechazo?
Calidad / desempeño de la técnica+ calidad del operador
La opinión de que el operador ha omitido defectos y el resultado de un rechazo erróneo
La prioridad que el operador pueda tener sobre la desición que tome, tiene la más pequeña posibilidad de ser rechazada
153
Analisis ROC
Evaluación
Aceptación muy clara6
Aceptación clara5
En duda : escogido para aceptación4
En duda : escogido para rechazo3
Rechazo claro2
Rechazo muy claro1
154
Ejemplo
Una indicación geométrica, como un eco de la penetración excesiva, a menudo tiene una gran amplitud. Al localizar el reflector con precisión, Con este (generalmente) se puede establecer que un eco geométrico está en cuestión y no es un defecto. La calificación de evaluación designada para la indicación es baja.
155
Gráfica de distribución de las indicaciones
Señales de ruidoIndicaciones de espectroIndicaciones geometricas
Defectos reales
Calificación de la evaluación
Núm
ero
de in
dica
cion
es
156
Gráfica Criterio de la evaluación
Criterio de evaluación
Falsa alarma
Calificación de la evaluaciónNum
bero
de in
dica
cion
es
Defectos omitidos
157
Tabla: Matriz de evaluación
Evaluación por el operador
Situación real (referencia)
Aceptable No aceptable
Acepción Acepción Correcta
Defecto omitido
Rechazo Falsa Alarma Rechazo correcto
158
Receptor/características relativas de la operación (ROC)
Una curva ROC indica el número de evaluaciones positivas correctas (la mayoría son rechazos) en comparación con el número de evaluaciones positivas incorrectas de una técnica en combinación con un criterio de evaluación (criterios de aceptación).
159
Curva ROC
Técnica ideal
suposición
Falsa alarma
Rec
hazo
Cor
rect
o
160
Condición Previa
Orden de los factoresGrupo de defectos
formaCondición superficial
acceso
Codigos/procedimientos
Factores relacionadosTemperatura
ClimaRuido
Instalaciones
Factores personalesConocimientoExperienciaPuntualidad
Atención
Entrenamiento especifico
TAREAS PRINCIPALES
Conocimiento de laSoldadura y materialCondición
Calibración
Detección del defecto
Evaluación de la detección
Reporte
SUPERVISION
ControlChequeo cruzado
Evaluación del reporte
Información especifica del trabajo
Conocimiento Defectos existentes feedback: reparaciones
acompañamiento
Factores Indirectos que pueden influenciar unaevaluación por ultrasonido.
161
Fuente de los defectos, detección de los defectos con TOFD
-Condición de la superficie-Orientación del defecto-Rugosidad defecto de la superficie-Forma del defecto (barra, cilindro, esfera)-Tipo de defecto (rotura superficial, incrustación)-Operador (calibración, lectura, manipulacion de la sonda,
evaluación del tipo de defecto)-Dispositivo de inspección (longitud del pulso, frecuencia)-Codigos (sonda/selección del dispositivo, sensibilidad,criterio de
aceptación)
162
Confiabilidad para TOFDResultados de una encuesta reciente desde el Institutoholandés de soldadura (NIL)
0,0%10,0%20,0%30,0%40,0%50,0%60,0%70,0%80,0%90,0%
TO
FD
PE M
eand
er
PE L
ijnsc
an
X-R
ay
Gam
ma
Man
ueel
PE
PODFCRReliability
Resultados de ejemplo de la confiabilidad de lasevaluaciones
163
Que tan bueno eres?PRUEBA TU SENSIBILIDAD Y
OBSERVACIÓNPrimero lee la oración adjunta
FINISHED FILES ARE THE RE-SULT OF YEARS OF SCIENTIF-IC STUDY COMBINED WITH THEEXPERIENCE OF MANY YEARS
‘’LOS ARCHIVOS SON EL RESULTADO DE AÑOS DE ESTUDIOS, COMBINADOS CON MUCHOS AÑOS
DE EXPERIENCIA’’.
Solo en la oración en Inglés, cuenta las F’s en la oración .Cuéntalas solo una vez y
no te devuelvas a contarlas nuevamente.
Confiabilidad de una inspección visual
164
Pericia Global, independiente y técnica
Gracias por su atención!
Norbert Trimbornindustrial.global@sgs.com
SGS – The NetherlandsSpecial Examinations NDT
Spijkenisse