PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS(CALIBRACION) HPI

Pruebas no destructivas (CALIBRACION)

Hybrid Petroleum institute “Sus aliados en todo momento”

INTRODUCCION Se denomina prueba no destructiva (también llamado END de ensayo no destructivo, o en inglés NDT de nondestructive testing) a cualquier tipo de prueba practicada a un material que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un daño imperceptible o nulo. Los diferentes métodos de ensayos no destructivos se basan en la aplicación de fenómenos físicos tales como ondas electromagnéticas, acústicas, elásticas, emisión de partículas subatómicas, capilaridad, absorción y cualquier tipo de prueba que no implique un daño considerable a la muestra examinada. Los ensayos no destructivos o pruebas no destructivas son hoy por hoy una gran área de investigación y de igual forma son una gran herramienta para la industria. Esta área tiene como finalidad apoyar a la industria realizando pruebas convencionales (inspección visual, líquidos penetrantes, ultrasonido, partículas magnéticas) y no convencionales (radiografía digital, ondas guiadas, emisión acústica, termografía, etc.) en materiales de todo tipo. Dentro de los objetivos de estas pruebas está el determinar las propiedades y la sanidad de un componente o equipo, realizar caracterización de materiales,

apoyar los estudios de Análisis de falla e Integridad Mecánica. Uno de los requisitos fundamentales para poder llevar a cabo todas las PND´s es el hecho de tener calibrados todos los instrumentos y dispositivos que se requieren para poderlas realizar, por lo cual en este trabajo se lleva a cabo una revisión de los requerimientos para la calibración fundamentados y referenciados en los estándares del código ASME Sec. V. La revisión se realizó para las pruebas de:

• Líquidos penetrantes • Partículas magnéticas • Ultrasonido • Emisión acústica • Radiografía

LIQUIDOS PENETRANTES

Bloque de aluminio para sensibilidad Un bloque comparador para líquidos penetrantes se hace como sigue. Los bloques comparadores de líquidos penetrantes serán de aluminio, ASTM B 209, Tipo 2024, 3/8 pulgadas (9,5 mm) de espesor, y debe tener dimensiones aproximadas de cara de 2 pulgadas x 3 pulgadas (50 mm x 75 mm). En el centro de cada cara se marca un área de aproximadamente 1 pulgada (25 mm) de diámetro con un crayón o pintura que soporte 950 ° F (510 ° C) de temperatura.

El área marcada se calienta con un soplete, un mechero de Bunsen o un dispositivo similar a una temperatura entre 950 ° F (510 ° C) y 975 °F (524 ° C).

Prueba de ultrasonido industrial con haz angular.

Calibración de los Dispositivos para Pruebas No Destructivas (PND´s)

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Prueba de líquidos penetrantes La muestra se templa inmediatamente en agua fría, la cual produce una red de grietas muy finas en cada cara. El bloque a continuación se seca por calentamiento a aproximadamente 300 ° F (149 ° C). Después de enfriar, el bloque deberá reducir a la mitad. Una mitad de la muestra deberá ser designado bloque "A" y la otra bloque "B" para la identificación en procesamiento posterior. La Figura 1 ilustra el comparador bloques "A" y "B". Como una alternativa para el corte del bloque por la mitad para hacer los bloques "A" y "B", se pueden usar dos bloques separados de 2 pulgadas x 3 pulgadas (50 mm x 75 mm) utilizando calentamiento y templado de la forma anteriormente descrita. También se pueden utilizar dos bloques de comparación con patrones de grietas en una estrecha similitud. Los bloques deberán estar marcados "A" y "B". TEMPERATURA INFERIOR A 40 °F (5° C). Si se desea calificar un Procedimiento de examinación con líquidos penetrantes, a una temperatura de menos de 40 °F (5 °C), la propuesta del procedimiento se aplicará para el bloque "B" después de que el bloque y todos los materiales se han enfriado y se mantiene la temperatura de prueba hasta que la comparación se ha completado. Un procedimiento estándar que ha sido

previamente demostrado como adecuado para el uso se aplica a bloquear "A" en el 40 °F a 125 °F (5° C a 52 °C) de temperatura. Las indicaciones de grietas se compararon entre los bloques "A" y "B." Si los indicios obtenidos en el proyecto de condiciones en el bloque "B" son esencialmente los mismos que los obtenidos en el bloque "A" durante el examen

a 40 °F a 125 °F (5 ° C a 52 ° C), el procedimiento propuesto se considerará calificado para su uso. Un procedimiento calificado a una temperatura inferior a 40° F (5 ° C) se clasifico en la temperatura a 40 °F (5 ° C).

PARTICULAS MAGNETICAS EQUIPOS DE MAGNETIZACION Frecuencia: Los equipos de magnetización con un amperímetro se calibrarán al menos una vez al año, o cada vez que el equipo ha sido sometido a reparación eléctrica mayor, revisión periódica, o daños. Si el equipo no ha sido usado un año o más, se realiza una calibración antes del primer uso. PODER DE LEVANTAMIENTO DEL YUGO AC Y DC. Antes de usar, el poder de magnetización de los yugos electromagnéticos se debe haber verificado en el año anterior. El poder de magnetización de los yugos magnéticos permanentes se comprobará diariamente

Figura 1

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antes de su uso. El poder de magnetización de todos los yugos se verifica cuando el yugo ha sido dañado o reparado. Cada yugo electromagnético de corriente alterna deberá tener una fuerza de elevación de al menos 10 libras (4,5 kg) al máximo espaciamiento de polo que se utilizará. Cada yugo magnético de corriente directa o permanente deberá tener una potencia de elevación de al menos 40 libras (18 kg) al espaciamiento máximo de polo que se utiliza. Cada peso se pesará en una escala de un fabricante de buena reputación y estampada con el peso nominal aplicable antes del primer uso. Un peso sólo necesita ser verificada de nuevo si ha sido dañado de una manera que podría causar la potencial pérdida de material. GAUSÍMETROS Los gausímetros de sonda con efecto Hall usados para verificar la magnetización e intensidad de campo de acuerdo con T-754 se calibrarán al menos una vez al año o cuando el equipo fue sometido a una reparación importante, una revisión periódica, o sufrió algún daño. Si el equipo no ha estado en uso durante un año o más, se realiza una calibración antes del primer uso. INDICADOR DE DIRECCION DE CAMPO TIPO “PIE” El indicador deberá ser colocado sobre la superficie a ser examinada, que tal forma que el lado chapado de cobre quede lejos de la superficie inspeccionada. Una intensidad de campo adecuada se indica cuando se forma una línea (o líneas) claramente definida(s) de partículas magnéticas a través de la cara cobrizada del indicador cuando se aplican simultáneamente con la fuerza magnetización. Cuando no se forma una línea claramente definida de partículas, la técnica de magnetización puede ser cambiada según sea necesario. Los indicadores Tipo “Pie” funcionan mejor en procedimientos con partículas secas. ANILLO DE KETOS (T-766) El anillo de Ketos (Betz) (ver Figura. 3) se puede usar en la evaluación y comparación de los resultados globales y la sensibilidad tanto en técnicas de partículas magnéticas en seco como en húmedo, fluorescente y no fluorescentes, usando una técnica de magnetización con conductor central. (a) Material para la prueba con anillo Ketos (Betz). El anillo de acero (Ketos) para la prueba debe ser mecanizado a partir de material AISI 01 de acuerdo con la Figura. 3. El anillo maquinado o la pieza en bruto de acero debe ser recocida a 1650 ° F (900 ° C), enfriada a 50 ° F (28 ° C) por hora a 1000 ° F (540 ° C) y luego enfriada al aire hasta temperatura ambiente, para obtener resultados comparables a los

obtenidos con anillos similares que han tenido el mismo tratamiento. El material y el tratamiento térmico son variables importantes. La experiencia indica que el control de la suavidad del anillo por dureza (90 a 95 HRB) por sí sola es insuficiente. (b) Uso del anillo de prueba. El anillo de prueba (ver Figura. 3), es circularmente magnetizado con CA de onda completa rectificada que pasa a través de un conductor central con un orificio con diámetro de 1 pulgada a 11/4 de pulgada (25 mm a 32 mm) localizado en el centro del anillo. El conductor debe tener una longitud mayor a 16 pulgadas (400 mm).

NOTA: Las cuñas circulares mostradas en la Figura. 2 ilustración (b) además tienen defectos de profundidades de más y menos 30%.

Figura 2

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Las corrientes utilizadas serán de 1400, 2500, y 3400 amperios. El número mínimo de agujeros probados será de tres, cinco y seis, respectivamente. El borde del anillo debe ser examinado, ya sea con luz negra o luz visible, dependiendo del tipo de partículas que intervienen. Esta prueba se debe realizar con los tres amperajes si la unidad se utiliza con éstos o mayores amperajes. Los valores de amperaje indicado no podrán superarse en la prueba. Si la prueba no revela el número requerido de agujeros, el equipo se deberá poner fuera de servicio y se determinará y corregirá la causa de la pérdida de sensibilidad. Esta prueba se ejecuta al menos una vez por semana.

ULTRASONIDO

LINEALIDAD VERTICAL VERIFICACIÓN DE LA LINEALIDAD DEL INSTRUMENTO Se debe cumplir con los requerimientos de T-461.1 y T-461.2 en intervalos que no excedan tres meses para instrumentos de tipo analógico y un año para instrumentos de tipo digital, o antes de su primer uso. CONFIRMACION DE LA CALIBRACION ASME Cambios del sistema. Cuando cualquier parte del sistema de inspección sea cambiada, se debe efectuar una verificación de la calibración con el bloque de Calibración básico para asegurar que los puntos

en la línea de tiempo base y los ajustes de sensibilidad satisfacen los requisitos de T-466.3 Controles de calibración. Se realiza una verificación de la calibración de al menos uno de los reflectores en el bloque de calibración básico o un chequeo utilizando un simulador, en la finalización de cada prueba o serie de pruebas similares, y cuando el personal de examinación (excepto para equipos automatizados) se cambia. El rango y los valores de sensibilidad registrados deberán cumplir los Requisitos T-466.3. CALIBRACION POR SENSIBILIDAD AWS Técnica La calibración en sensibilidad y barrido horizontal (distancia) debe hacerla el operador de la inspección ultrasónica, justo antes de la

Figura 3

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prueba y en el sitio donde se localice cada soldadura inspeccionada. La re-calibración debe realizarse después de un cambio de operador, cada 30 minutos como máximo intervalo de tiempo, o cuando el circuito eléctrico sufra algún disturbio en cualquiera de las formas siguientes: (1) Cambio de transductor (2) Cambio de batería (3) Cambio de toma de corriente (4) Cambio de cable coaxial (5) Suministro de corriente (falla) CURVA DAC ASME Puntos del rango de barrido Si un punto en la curva DAC se ha movido sobre la línea de barrido más del 10% de la lectura de barrido ± 5% del barrido total, lo que sea mayor, corregir la calibración del rango de barrido y anotar la corrección en el registro de inspección. Todas las indicaciones registradas desde la última calibración o verificación de la calibración válida deberán ser rexaminadas y sus valores deberán ser cambiados en la hoja de datos. CALIBRACION POR DISTANCIA AWS Técnica La calibración en sensibilidad y barrido horizontal (distancia) debe hacerla el operador de la inspección ultrasónica, justo antes de y en el sitio donde se localice cada soldadura inspeccionada. La re-calibración debe realizarse después de un cambio de operador, cada 30 minutos como máximo intervalo de tiempo, o cuando e/ circuito eléctrico sufra algún disturbio en cualquiera de las formas siguientes: (1) Cambio de transductor (2) Cambio de batería

(3) Cambio de toma de corriente (4) Cambio de cable coaxial (5) Suministro de corriente (falla) CALIFICACION DEL EQUIPO. AWS LINEALIDAD HORIZONTAL. La linealidad horizontal del instrumento de inspección debe ser recalificada después de cada 40 horas de uso del instrumento en cada uno de los rangos de distancia en que el instrumento será usado. El procedimiento de calificación debe ser de acuerdo con 6.30.1 (Ver Anexo H, para el método alternativo). CONTROL DE GANANCIA El control de ganancia del instrumento (atenuador), debe cumplir los requisitos de 6.22.4 y debe ser verificado, para una calibración correcta, a intervalos de dos meses de acuerdo con 6.30.2. Pueden usarse métodos alternativos para la calificación del control de ganancia calibrada (atenuador), si proporciona, al menos, lo equivalente con 6.30.2. REFLEXIONES INTERNAS Las máximas reflexiones internas de cada palpador deben ser verificadas a Intervalos máximos de tiempo de 40 horas de uso del instrumento de acuerdo con 6.30.3. CALIBRACION DE PALPADORES DE HAZ ANGULAR Usando un bloque de calibración aprobado, cada palpador de haz angular debe verificarse después de cada 8 horas de uso, para determinar que la superficie de contacto está plana, que es correcto el punto de entrada del sonido y que el haz angular está dentro de la tolerancia permitida de ±2°, de acuerdo con 6.29.2.1 y 6.29.2.2. Los palpadores que no

cumplan con éstos requisitos deben corregirse o remplazarse.

CALIBRADOR DE ESCALERA DE 4 Y 5 PASO

PROCEDIMIENTO ESTANDAR PARA MEDIR ESPESORES POR EL METODO MANUAL DE PULSO ULTRASONICO METODO DE CONTACTO

Se requiere 1 o más bloques de referencia y conocer la velocidad del material a ser examinado, así como tener espesores medidos con precisión y en el rango de espesores a medir. Es generalmente deseable que el espesor sea con "números redondos" en lugar de diversos valores impares. Un bloque debe tener un valor de espesor cerca del máximo del intervalo de interés y el otro bloque cerca del espesor mínimo.

EMISION ACUSTICA

EXAMEN DE EMISIÓN ACÚSTICA DE LOS TANQUES METÁLICOS, DURANTE LA PRUEBA DE PRESIÓN. Todas las indicaciones relevantes provocada por fuentes AE deberán ser evaluados por otros métodos de exploración no destructiva. Las fuentes externas de ruido, como la lluvia, objetos extraños en contacto con el tanque, y presurizar el ruido del equipo debe estar por debajo del umbral de evaluación del sistema. Frecuencia del sensor. La selección de frecuencia del sensor se basa en la consideración del ruido de fondo, atenuación acústica, y la configuración del tanque. Las frecuencias en el rango de 100 kHz-400 kHz han demostrado ser eficaces. Al examinar los aceros inoxidables, titanio o aleaciones de níquel, se considerará la necesidad de restringir el contenido de iones de cloruro/fluoruro, contenido de cloro/flúor total, y el contenido de azufre en el medio de acoplamiento o de otros materiales utilizados en la superficie del recipiente se y se acordarán los límites entre las partes contratantes. El sensor se mantiene en su lugar utilizando métodos de unión, tal como se especifica en el procedimiento escrito. El cable de señal y el preamplificador se apoya de manera que el sensor no se mueve durante la prueba. Superficie de contacto. Los sensores se montarán directamente sobre la superficie del recipiente, o en guías de onda integradas. Las fuentes de emisión acústica se deberán localizar con la precisión especificada por la ubicación de la fuente de múltiples canales, ubicación de la zona, o ambos, como lo requiere la Sección del Código de referencia. Todos los resultados detectados por el instrumento deben ser registrados y utilizados para la evaluación.

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EXAMEN PREVIO A LAS MEDICIONES Sistema de calibración in situ. Antes de cada ensayo para cada recipiente o una serie de ensayos, se comprobará el rendimiento de cada canal utilizado en el instrumento de AE mediante la inserción de una señal de AE simulada en cada entrada del amplificador principal. Una serie de ensayos es aquel grupo de pruebas, que utilizan el mismo sistema de ensayo y que se realizan en el mismo sitio en un plazo no superior a 8 horas o la duración del ensayo, en caso de que sea mayor. Este dispositivo será de entrada a una señal sinusoidal de burst-type, con amplitud, duración y la frecuencia de transmisión medibles. Como mínimo, el sistema de calibración in situ será capaz de verificar el funcionamiento del sistema por umbral, cuenta, duración, tiempo de subida, MARSE (intensidad de la señal o la energía), y la amplitud de pico. CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS Y REMISIÓN

CALIBRACIÓN DEL FABRICANTE Los componentes del sistema de emisión acústica serán proporcionados por el fabricante con la certificación de las especificaciones de funcionamiento y tolerancias. CALIBRACIÓN ANUAL El instrumento tendrá una calibración anual completa, siguiendo las indicaciones establecidas por el fabricante, usando los instrumentos de calibración en el cumplimiento de los requisitos de una norma nacional reconocida. INSTRUMENTO Las definiciones de rendimiento y de umbral pueden variar para diferentes tipos de instrumentación de AE. Parámetros como la cuenta, la amplitud, energía, etc., varían de un fabricante a otro y de un modelo a otro por el mismo fabricante. En esta sección del apéndice se describen las técnicas para la generación de niveles comunes de referencia para los diferentes tipos de instrumentación. Los procedimientos están destinados para la calibración inicial instrumento a 60 ° F hasta 80 ° F (16 ° C hasta 27 ° C). Para uso de campo, los pequeños generadores de señales portátiles y transductores de calibración se pueden realizar con el equipo y se utiliza para la comprobación periódica de los sensores, preamplificador, y la sensibilidad del canal. SENSOR CARACTERIZACIÓN EL umbral de detectabilidad de emisión acústica es un valor de amplitud. Todos los sensores deben estar provistas de los datos de

rendimiento documentadas. Estos datos deberán ser trazables a patrones NBS. Una técnica para medir el umbral de detectabilidad se describe en el artículo XI, apéndice II. UMBRAL Umbral de detectabilidad de emisión acústica se determinará mediante una hoja de plomo con 99 % de pureza, con medidas de 4 pies x 6 pies x 1/2 pulgadas (1,2 m x 1,8 m x 13 mm). La hoja se debe dejar suspendida por encima del suelo. El umbral de detectabilidad se define como la amplitud promedio medida de diez rupturas generados con lápiz de 0.3 mm (2H) al plomo a una distancia de 4 pies 3 pulgadas (1,3 m) desde el sensor. Una ruptura se hace en un ángulo de aproximadamente 30 ° a la superficie de ensayo con una extensión de 0,1 pulgadas (2,5 mm) en el plomo. El sensor se coloca a 6 pulgadas (150 mm) del lado de 4 pies (1.2 m) ya la mitad de distancia entre los lados de 6 pies (1.8 m).

RADIOGRAFIA INDUSTRIAL DENSITOMETROS Los Densitómetros deben ser calibrados por lo menos cada 90 días durante su uso como sigue: (a) Densitómetros. La verificación periódica de

Figura 4

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la calibración se realizará tal como se describe en T-262.1 al comienzo de cada turno, después de las 8 horas de uso continuo, o después del cambio de aberturas, lo que ocurra primero. (b) Películas de comparación Step-Wedge. Los controles de verificación se llevarán a cabo anualmente basado en T-262.2. TERMOMETROS Siga las recomendaciones de temperatura del fabricante de la película o la solución y los termómetros de verificación. Revise los termómetros y dispositivos de control de la temperatura periódicamente para asegurarse de que las temperaturas de proceso son correctas. Las temperaturas de proceso debe ser comprobadas al menos una vez por turno. Mantener la temperatura del stop (si se utiliza), fijo y el agua de lavado dentro de ± 5 ° F (± 3 ° C) de la temperatura del revelador. ADVERTENCIA: El relleno de mercurio sin protección termómetro debe Nunca se utilizará para aplicaciones de procesamiento de películas radiográficas debido a que la rotura accidental podría dar lugar a contaminación grave de mercurio. Los termómetros no requieren de una calibración, pero si se observa que este aparato sufre algún daño o se tiene una duda de su desempeño se recomienda remplazarlo por otro nuevo, como recomendación se debe de tener un termómetro secundario si se tiene alguna duda del funcionamiento del primer termómetro.

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