Cime-16019-M-pc-19, Procedimiento de Examinacion Por Ultrasonido Segun API 1104

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SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN

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PROCEDIMIENTO DE EXAMINACIÓN POR ULTRASONIDO SEGÚN API 1104

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“ADECUACIÓN DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO TERMINAL PISCO”.

PROCEDIMIENTO DE EXAMINACION POR ULTRASONIDO SEGÚN API 1104

CIME-16019-M-PC-019 CONTROL DE EMISION Y CAMBIOS Rev. N°

Fecha

Descripción

Elaborado por:

Revisado por:

Aprobado por

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20/07/16

Revisión General

L.C.S.

F.V.U.

A.M.A.

Firma de la revisión vigente

PISCO – PERU

2016 1 PROCEDIMIENTO DE EXAMINACION POR ULTRASONIDO SEGÚN API 1104 – CIME INGENIEROS


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1. OBJETIVO Establecer los lineamientos necesarios para la examinación de soldaduras mediante el Ensayo No Destructivo por Ultrasonido, a fin de detectar, localizar, medir y evaluar las discontinuidades de tal manera brindar mayor confiablidad de las líneas de tuberías soldadas en campo. El objetivo de los END o NDT (siglas en Ingles), a las soldaduras, accesorios y otros materiales, es NO alterar la composición metalúrgica ni las propiedades mecánicas, dimensionales o químicas.

2. ALCANCE Este procedimiento ha sido elaborado para todas las líneas de tuberías, aplicable para la inspección de soldadura Manual, Semiautomática. y automática. El presente Procedimiento es para inspección de Aceros al carbono, de baja aleación hasta un 6% , así como espesores de 5 a 45 mm . Inspección por medio de la técnica Pulso-Eco

3. NORMAS DE REFERENCIA  

   

ASME V Art. 4 Nondestructive Examination Ultrasonic test ASTM E-164 Standard Practice for Ultrasonic Contact Examination of Weldments AWS D1.1 Structural welding steel Chapter 6 – Part C-F ASME Sec VIII Div I Mandatory Appendix 12 ASME B31.3 Part 6 – Chapter 6 API 1104 Chapter 9 – 11

4. RESPONSABLES Residente de Obra – Cime Ingenieros. 

 



Asignar el personal necesario para la preparación de juntas previas al Ultrasonido. Verificar el cumplimiento del presente procedimiento. Verificar que el personal a cargo de la inspección sea calificado, que cuente con certificación: ASNT- Level II – UT bajo los lineamientos SNT-TC-1A -2011 ó CP-189 , así mismo todos los trabajos de fabricación y montaje en obra cuenten con la calificación de respaldo. Responsable de completar la documentación sobre el control de esta actividad y los correspondientes registros. 2 PROCEDIMIENTO DE EXAMINACION POR ULTRASONIDO SEGÚN API 1104 – CIME INGENIEROS


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Tomar acción Inmediata de encontrarse indicaciones relevanes durante el ensayo. Supervisor de Producción – Cime Ingenieros: 

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Coordinar con el Resiente de Obra toda actividad necesaria para dar facilidades durante la Inspección. Informar a su personal a cargo sobre las directrices a fin de cumplir el presente procedimiento. Responsable de coordinar los trabajos de acuerdo a lo indicado en los planos y trabajar conjuntamente con el resto de supervisores de las otras disciplinas. Suministrar la información técnica requerida para los trabajos de montaje de los soportes de tubería. Analizar toda la información recibida del ingeniero residente. Brindar apoyo total al plan específico de seguridad industrial, ambiente e higiene ocupacional.

Supervisor de Control de Calidad – Cime Ingenieros:  

   

Verificar el cumplimiento de este procedimiento. Responsable de velar que las actividades ejecución se realicen conforme a los lineamientos del procedimiento Determinar la secuencia e interacción de los procedimientos. Realizar el seguimiento del procedimiento. Determinar las no conformidades potenciales y sus causas. Documentar la Inspección de Soldaduras en Tuberías.

Supervisor SSOMA – Cime Ingenieros: 







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Asegurarse que todo el personal cumpla con todos los controles de ingreso establecidos por el cliente. Verificar que el personal cuente con el entrenamiento y capacitación requerida para el trabajo y reconozca los riesgos propios del área de trabajo. Realizar el reconocimiento del área de trabajo e implementar la matriz de identificación de peligros y evaluación de riesgos aplicables para cada caso. Verificar que el ART contenga todos los riesgos identificados y establezca las medidas de seguridad adecuadas para cada c aso. Verificar las condiciones de seguridad antes de la apertura de los permisos de trabajo. Proporcionar el soporte técnico al grupo cuando lo requiera.

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5. DEFINICION Y ABREBIATURAS Metrología: Es el control de espesores, medidas de espesores por un solo lado, medidas de espesores de recubrimiento, niveles de llenado.

Defectología: Permite la detección de discontinuidades, evaluación de la corrosión y deterioro por agentes ambientales, terminación de tensiones, detección de fugas.

Caracterización: Es la evaluación de la composición metalúrgica, estas asu vez dan propiedades estructurales, mecánicas, químicas y físicas (plasticidad, electromagnéticas, térmicas)

6. CALIBRACION DE EQUIPOS Antes de realizar cualquier inspección con el equipo de ultrasonido es necesario calibrarlo para obtener las lecturas de distancia de manera exacta. Es importante evaluar la velocidad de proyección de una onda ultrasónica en el metal, este ajuste es relevante para cada tipo de material debido a que es una propiedad que poseen los distintos tipos de metales, lo cual obliga al inspector a realizar una calibración por cada tipo de material que se examine.

CALIBRATION BLOCK



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Si el barrido es efectuado en una superficie cilíndrica, en una dirección ortogonal al eje de esta, y la superficie de contacto tiene un diámetro no menor o igual a 500mm, el diámetro externo de curvatura de bloque de referencia debe preferentemente ser el mismo de la superficie de contacto. La tolerancia en el diámetro externo de la curvatura de la superficie a ser inspeccionada es de 0,9 a 1,5 veces el diámetro del bloque en referencia.

El equipo utilizado para la aplicación de estas técnicas es capaz de generar, emitir y captar haces de ondas muy bien definidas sujetas a las leyes de reflexión al encontrar en su trayectoria un cambio en las propiedades físicas del medio en el cual se propagan. Al ser captadas, son analizadas según el objetivo del equipamiento y con la determinación del tiempo transcurrido desde su emisión hasta su recepción, puede conocerse la distancia recorrida, al ser la velocidad previamente establecida.



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7. PALPADORES Los palpadores normalmente utilizados suelen ser de 4 a 5 MHz Los palpadores normales deben ser utilizados para espesores menor o igual a 25mm . Para espesores mayor o igual a 25 mm se deben utilizar palpadores de doble – cristal. Los palpadores angulares a ser utilizados deben ser de ángulos entre 35° a 80° El ruido máximo permitido es de 10 % de la altura total de la pantalla. El ángulo del palpador debe ser escogido contemplando lo siguiente: Ser compatible con el detalle dimensional de la junta soldada. Ser compatible con el tipo de discontinuidad a ser detectada. Se recomienda como mínimo los siguiente ángulos:

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8. SOLDADURA DE TUBERÍAS Bloque de referencia. La calibración y el trazado de la curva de referencia debe ser hechas en un bloque de referencia que debe tener una configuración como se muestra en la figura 05. El bloque de calibración debe tener el mismo diámetro y espesor de la tubería a ser inspeccionada.

Los entalles deben ser localizados a una distancia no menor que “T” o 25 mm, cualquiera que sea mayor, en relación a cualquier lado del bloque u otra entalla.

Notas: 1) La mínima longitud del bloque (L) debe ser 203 mm o 8T, cualquiera que sea mayor. 2) Para un diámetro externo de 102 mm o menor, la mínima longitud del arco debe ser 270°. Para diámetro externo mayor que 102 mm, la mínima longitud de arco debe ser de 203 mm o 3T, o cualquiera que sea mayor. 3) La profundidad de los entalles debe ser como mínimo el 8% del espesor T hasta un máximo de 11% del espesor T. El ancho de los entalles debe ser como máximo 6,4 mm. y su largura debe ser como mínimo de 25 mm.



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9. CALIBRACION DE SENSIBILIDAD DE PALPADORES NORMALES/DOBLECRISTAL La construcción de las curvas de referencia para palpadores angulares debe ser hecha conforme la siguiente secuencia descrita a continuación (ver fig. 06): a) Posicionar el palpador de modo a maximizar el eco de la entalla posicionado en el diámetro interno (1/2 salto). b) Ajustar el control de ganancia para obtener de esta entalla una indicación con 80% de la altura total de la pantalla. Marcando el pico de esta indicación en la pantalla; la ganancia, llamada ganancia primaria (GP). c) Sin alterar la ganancia, posicionar el palpador de modo a obtenerse la respuesta de la entalla posicionado en el diámetro externo (1 salto) y posteriormente obtener la respuesta Referente al entalle posicionado en el diámetro interno con un recorrido equivalente a 1,5 saltos. d) Interconectar las marcas para obtener la curva de referencia primaria. e) Trazar las curvas de 50% y 20% de la amplitud de la curva de referencia primaria, reduciéndose la ganancia en 6 dB y 14 dB en relación a la ganancia primaria (GP).



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10. CORRECCION DE LAS PERDIDAS POR TRANSFERENCIA. La corrección debido a la pérdida por transferencia para palpadores normales y doblecristal debe ser ejecutada de la siguiente manera:

a)

Maximizar un eco de fondo del bloque de referencia y con el auxilio del control de ganancia, posicionarlo a un 80% de la altura total de la pantalla del aparato.

b) Con la misma ganancia, posicionar el palpador en la pieza a ser examinada. c) Verificar la diferencia en las alturas de los ecos en decibeles, siendo esta diferencia denominada pérdida por transferencia (PT), que debe ser aumentada o disminuida en la ganancia primaria. d) La ganancia resultante es denominada ganancia corregida (GC=GP+PT).

11. CORRECCION DEBIDO A LA PERDIDA POR TRANSFERENCIA PARA PALPADORES ANGULARES Para palpadores angulares debe ser ejecutada de la siguiente manera: a) Con el auxilio del bloque de referencia, debe ser trazada la curva mostrada en la Fig. 07, con dos palpadores, uno como emisor y el otro como receptor, del mismo ángulo, frecuencia, tipo y fabricante.



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b) Los palpadores deben ser posicionados conforme la Fig. 07, de modo a obtenerse la señal E/R1, siendo la señal maximizada y colocada a 80% de la altura de la pantalla. c) Sin alterar la ganancia, las señales de las posiciones E/R2 y E/R3deben ser marcadas enla pantalla. d) Interconectar los puntos de E/R1 a E/R3 obteniéndose una curva sobre la pantalla. e) Con la misma ganancia, posicionar los palpadores en la pieza a ser examinada (ver figura 7), en la posición E/P1 y si altura del eco de este posicionamiento es igual a la altura de la curva (párrafo b), no son necesarias correcciones. f)

Habiendo diferencias, se ajustara la altura encontrada en el material de la pieza a la misma altura de la curva (párrafo b) y se anotara el número de decibeles (PT) que deben ser aumentados o disminuidos en la ganancia primaria (GP).

g) La ganancia resultante es denominada ganancia corregida (GC=GA+PT).

Notas: 1) La verificación de la pérdida por transferencia debe ser hecha en la pieza, en la misma Superficie y dirección que será ejecutado el barrido. 2) En el caso de soldaduras en tuberías (Bloque Curvo) no es necesario el trazado de la curva citada en la Fig. 07. La verificación de las pérdidas debe ser hecha utilizándose solo el paso completo.



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12. TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE Y DEL BLOQUE DE REFERENCIA La temperatura de la superficie debe estar entre 0° y 55 °C.

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La diferencia de temperatura entre la superficie de ensayo y el bloque de referencia no debe ser superior a 14 °C.



13. CONDICION SUPERFICIAL Y PREPARACIÓN 

La superficie debe estar libre de salpicaduras de soldadura, óxidos, escamas de laminación, etc. que puedan interferir en el acoplamiento satisfactorio y en el movimiento del palpador.

14. ACOPLANTE Carboxi-Metil-Celulosa Metil-celulosa Glicerina

  

15. TÉCNICAS DE BARRIDO La región del metal base a ser recorrida por las ondas del palpador angular debe ser primeramente inspeccionada con palpador normal/doble cristal para investigar la existencia de discontinuidades paralelas a la superficie en caso existan, deben ser registradas y consideradas en la realización del ensayo con palpadores angulares.



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Para barrido de las soldaduras, pueden ser empleados 2 palpadores angulares de ángulos diferentes debiendo incidir uno de ellos lo más perpendicular posible a la cara del bisel. En el ensayo de las juntas angulares, deben ser utilizados por la superficie 3 palpadores normales o de doble-cristal, y un palpador angular de 45°. Para juntas tubulares el barrido deberá ser realizado utilizándose los tres ángulos: 45°, 60° y70°. En las conexiones deben ser empleados para el barrido por la superficie de 2 y 3 palpadores de 45°, 60° y 70°. Por la superficie 1B debe ser utilizado el palpador normal o doble-cristal. El barrido para detectar discontinuidades transversales (Fig. 18) debe ser realizado siempre que sea posible. El barrido debe ser ejecutado con una sobre posición (traslape) mínimo de 15% y a velocidades de inspección no mayores a 150 mm/s. El área y técnica de barrido debe ser de acuerdo con las figuras 10 a la 19. En las juntas circunferenciales de tubos con diámetro ≤ 6" la raíz debe ser examinada con palpadores de 70° posicionado de tal manera que el haz central sónico alcance la raíz de la soldadura, (ver Fig. 08). El palpador debe ser movido paralelamente al eje del cordón soldado en ambos lados de la misma, sobre el área de barrido (Ver Figura 9).



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16. METODO DE DIMENSIONAMIENTO DE LAS DISCONTINUIDADES 



El largo de las discontinuidades registrables será determinado por el método de la caída de 6 dB. El dimensionamiento será hecho por la aplicación del método en los extremos de la discontinuidad, considerándose el eco más próximo a cada extremo. Cuando es requerido el dimensionamiento de discontinuidades, el método de la caída de 12 dB.

la

altura

de

las

17. CRITERIO DE REGISTRO Y ACEPTACION DE DISCONTINUIDAD 







Todas las indicaciones que excedan la curva de 20% deberán ser investigadas y analizadas. Todas las indicaciones con reflexibilidad por encima de la curva de referencia de 50% deben ser registrados, mencionando la localización de la discontinuidad, el nivel de respuesta, dimensión y profundidad. 21.3 Indicaciones que excedan la curva de 20% serán inaceptables, si las indicaciones caracterizan a una grieta, falta de fusión o incompleta penetración. 21.4 Discontinuidades que excedieran al nivel de referencia de 100% de la curva de referencia serán consideradas inaceptables, si la longitud excede a las siguientes dimensiones: 6 mm para “t” ≤ 19 mm 1/3 de t para 19 mm < “t” ≤ 58 mm

a) Considerar para la junta a tope “t” igual al espesor de la soldadura, excluyendo el refuerzo. b) Para juntas de diferentes espesores, “t” será considerado el menor espesor.

18. REGISTRO DE RESULTADOS Los resultados de las inspecciones deben ser emitidos por la empresa especialista en Ensayos No Destructivos .



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ANEXO I VERIFICACIÓN DEL EQUIPO DE ULTRASONIDO CON PRESENTACIÓN EN A-SCAN

1.

EQUIPO DE ULTRASONIDO Los equipos de ultrasonido debe ser tipo pulso-eco, presentación tipo “ A”, capaz de generar un rango de frecuencias de 1 a 6 MHz.

2. 

PALPADORES Los palpadores deben poseer la siguientes características: a) Palpadores normales (ondas longitudinales) para contacto directo deben tener cristales con diámetros de 10 a 30 mm o cuadrados con 10 a 25 mm de lado. b) Palpadores angulares (ondas transversales) para contacto directo deben tener cristales con área activa mínima de 70 mm c) Palpadores tipo doble-cristal, normales o angulares, para contacto directo deben tener cristales de áreas de 15 a 900 mm .



Los palpadores a ser utilizados deben traer impresos, en su cuerpo de forma permanente, un Código que permita identificar las siguientes características: a) Tipo de palpador b) Material y dimensiones del cristal c) Frecuencia d) Angulo en el acero e) cuando se trata de palpadores angulares. (punto de salida del sonido del palpador). 16 PROCEDIMIENTO DE EXAMINACION POR ULTRASONIDO SEGÚN API 1104 – CIME INGENIEROS

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

4. 


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CONTROL DE GANANCIA El aparato debe permitir un ajuste grueso con incrementos de 10 decibeles o 20 decibeles y un ajuste fino con incrementos de 1 decibel o 2 decibeles. El aparato debe poseer capacidad de ampliar por lo menos 80 decibeles.

RANGO OPERACIONAL DE TEMPERATURAS El aparato debe permitir una operación en condiciones satisfactorias en los siguientes rangos de temperatura: a) 5 a 40 ºC para aparatos b) 5 a 60 ºC para palpadores

5. 



LINEALIDAD VERTICAL La linealidad del control de ganancia debe ser verificada diariamente a través de un palpador normal conforme lo indicado en la figura 1. Escogiendo uno de los ecos de fondo como referencia, ajustar su amplitud al 100% de la altura de la pantalla del aparato. Variar la ganancia en la cantidad de decibeles indicada en la figura 1. La linealidad del control de ganancia es considerada aceptable, si los valores de amplitud obtenidos a través de este sistemático que se sitúen dentro de los limites establecidos en la columna de la derecha de la tabla 1.


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LINEALIDAD HORIZONTAL 

7.


El aparato debe tener linealidad horizontal dentro de ± 2% de la escala de la distancia empleada. La verificación puede ser hecha, colocándose como mínimo, 4 ecos en la pantalla del aparato provenientes de un bloque patrón y verificándose el posicionamiento de los mismos en relación al rango de tolerancia arriba especificada.

RESOLUCION 

El aparato debe presentar resolución conforme al procedimiento a seguir:



Resolución con palpador normal y doble-cristal.





La resolución debe ser verificada, posicionando el palpador en el Bloque V1, conforme indicado en la figura 3; de forma tal que se obtenga tres ecos provenientes de las superficies reflectoras. El palpador debe ser movido de forma tal que se obtenga los ecos con prácticamente la misma amplitud. El palpador presenta buena resolución si los ecos de los espesores d1, d2, d3 que presentan separación entre si en la mitad de la amplitud total o en el punto más bajo (ver figura 3a).

La verificación debe ser hecha utilizándose un papel milimetrado de material plástico transparente, conforme la figura 2, construido para cada modelo de aparato.



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Resolución con palpadores angulares:





La resolución debe ser verificada posicionando el palpador en el bloque mostrado en la figura 4a de forma a obtenerse 2 ecos provenientes de dos radios distintos. El palpador debe ser movido de forma a obtenerse sus ecos con la misma amplitud. El palpador presenta buena resolución cuando la separación entre ecos ocurre en la mitad de la amplitud total o en un punto más bajo (ver figura 4b).


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