Resumen
Breve introducción de aspectos técnicos y nociones básicas de la técnica Onda Ultrasónica Guiada (UGW).
Introducción
La tecnología de ondas guiadas es un método no destructivo que es utilizado para localizar pérdidas de espesor (corrosión) en tubería, esta puede representarse por corrosión externa o interna, junto con otras técnicas de END, el sistema de ondas guiadas permitirá maximizar la eficiencia de los programas de gestión y control de corrosión, sin afectar la calidad de los datos.
Las inspecciones por ondas guiadas están reconocidas en el sector como una tecnología eficaz de inspección de tuberías, capaz de analizar zonas dañadas de gran extensión. Gracias a las pequeñas dimensiones de los sensores y las bandas, actualmente es posible acceder a zonas que antes quedaban ocultas por el material de aislamiento o de recubrimiento o que no podían inspeccionarse por su difícil acceso, lo que reduce los esfuerzos de desplazamiento que tienen que realizar los clientes.
Las recientes mejoras tecnológicas han hecho posible extender el uso de las inspecciones por ondas guiadas a una gran variedad de entornos y de temperaturas. Además, los resultados obtenidos pueden analizarse in situ, lo que permite a los técnicos centrar sus esfuerzos en las zonas de interés y reducir los costes totales de evaluación del sistema.
Inspección en tuberías
Las Ondas guiadas, consisten, en la excitación de las ondas ultrasónicas de baja frecuencia que se propagan en la dirección axial de la tubería, desde ambos lados del collar de sondas usado para la inspección (Figura 1). Diversos factores influyen en la distancia máxima de detección: la configuración de la tubería y el ambiente, el tipo de fluido dentro de la estructura, así como el tipo de revestimiento.
Las ondas torsionales detectan no sólo las variaciones generales en el área transversal completa de la tubería, sino también cambios que se han producido en el material. Mientras que las ondas flexurales, se encargan de establecer la posición exacta de los defectos.
La inspección de tuberías mediante Ondas Ultrasónicas Guiadas longitudinales, desde sus inicios ha venido a representar una excelente alternativa para los operadores de sistemas de transporte de fluidos. Esta técnica, puesta a disposición a finales de los años 90 fue principalmente usada con la intención de detectar corrosión bajo aislamiento (CUI)
Aunque tiene en común con la Emisión Acústica que su empleo es limitado a la detección de áreas de alto potencial de falla de una forma más o menos general, es una técnica que luego debe ser complementada con alguna otra (como UT angular o PAUT); Lo cual, permitirá obtener un nivel de detalle superior de la zona en donde se ha identificado con altas probabilidades de presentar una falla en un futuro cercano. Pero esto también lo hacemos con la inspección de piso de tanques, por ejemplo. Y con la Inspección visual cuando observamos corrosión atmosférica y usamos una galga de picaduras.
En estos tiempos la necesidad de eficiencia es una constante, y el negocio de la inspección no destructiva no escapa a esta tendencia. Con UGW, o Ultrasonic Guided Wave – Onda Guiada Ultrasónica – podemos inspeccionar sitios inaccesibles, o tramos de tubería que necesitarían excavar e interrumpir el paso de una carretera, por ejemplo. Podremos determinar si hay corrosión en tramos de tubería con aislamiento. Sitios que solamente serían accesible con andamios o con cuidados extremos y trabajos en altura de riesgo considerable, como por ejemplo los tramos superiores de carga o descarga de una torre de fraccionamiento, ahora pueden ser monitoreados desde varios metros más abajo.
Y como ventaja adicional, la inspección es volumétrica, y se realiza desde un solo punto de acceso, abarcando una distancia considerable, como puede apreciarse en la Figura 2. Esto la hace especialmente para monitorear y hacer un “screening” de vastas secciones en tiempo récord. Con conocimientos básicos de UT, el inspector puede ser adiestrado y estar en el campo en relativamente poco tiempo; no es necesario un elevado nivel de adiestramiento, al ser una técnica de monitoreo y no de cuantificación, al menos no tanto entrenamiento como el PAUT por ejemplo.
Obviamente tiene sus limitaciones, y entre ellas se cuentan la sensitividad a los cambios de la sección transversal (como cuando tenemos 2 tuberías de diferente Schedule en un mismo tramo) y la rigidez de la tubería. Aunque es verdad que la mayoría de los sistemas, por medio de metodologías avanzadas de procesamiento de señales, permiten conocer más acerca de las pérdidas de espesor que nos indica la data recolectada, siempre será necesaria la validación con una técnica complementaria, en aras de eliminar de la ecuación la variable de la incertidumbre.
Detalles Técnicos
La naturaleza de la onda acústica en que se basa presenta un comportamiento atenuativo/dispersivo a las frecuencias de operación de este tipo de onda, entre los 20-100 kHz.
No obstante, ya ha corrido bastante agua bajo el puente y se conoce ya mucho más del fenómeno de la atenuación en el primer modo longitudinal de la onda, y de las técnicas de compensación de la dispersión. Gracias al hecho de que el primer modo longitudinal de la onda guiada tiene un número mayor de modos no-simétricos axialmente, comparados a otros modos de tipo axisimétricos, es una mejora de las capacidades de dimensionamiento de alguna falla o anomalía. Esto permite que este modo de primera onda longitudinal sea adecuado para nuestros propósitos de inspección.
Un hecho interesante es, que esta onda solamente puede existir donde hay una frontera en la cual pueda propagarse. Dichas fronteras se dice que son “Guías de Onda”, y de ahí se deriva su denotación.
Ahora, continuemos esta interesante disertacion en el siguiente articulo!
Referencias bibliográficas
1. “Inspection of pipelines using the first longitudinal guided wave mode” P. S. Lowea, b *, R. Sandersonb, S. K. Pedrama, b, N. V. Boulgourisb, and P. Mudgeb
2. Brunel University,Introduction to Guided Wave TestingReyaz Sabet-Sharghi*
3. NDT Technician, Vol. 10, No. 1, pp: 6–8
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