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Application Note

Entendiendo la tecnología MS Strip de Innerspec para Ondas Guiadas mediante EMAT

La plataforma de inspección VOLTA 2 de Innerspec utiliza una técnica de escaneo patendata usando una banda magnetostrictiva (MS Strip) para transmitir ondas de corte horizontales (SH) desde los escáneres al sustrato en aplicaciones de EMAT MRUT y LRUT.

Esta banda magnetostrictiva (MS Strip) patentada mejora considerablemente la relación señal-ruido (SNR) y ofrece ventajas significativas en comparación con los transductores de ondas guiadas piezoeléctricos tradicionales.

Para inspecciones de LRUT, aumenta la SNR en más de 20 dB en comparación con los collares piezoeléctricos, proporcionando al mismo tiempo una zona muerta más pequeña y una mejor selectividad de modo. Al no verse afectada por las vibraciones, puede utilizarse en producción. Para inspecciones de MRUT, la banda MS Strip proporciona un incremento de la SNR superior a 60 dB respecto a otras técnicas alternativas.

El rollo completo de la banda (de 100 pies de longitud) pesa menos de 1 kg y puede cortarse a cualquier medida para adaptarse a diversos diámetros de tubería o tamaños de componentes, permitiendo tanto el escaneo axial como el circunferencial. Utilizada junto con los escáneres, permite aplicaciones que son difíciles o imposibles de realizar con otras técnicas, tales como grandes diámetros (hasta 60”) o tuberías apiladas y de difícil acceso donde se requiere un perfil bajo.

Debido a su calidad de señal superior y su rápida instalación, este método ofrece una ventaja de productividad significativa frente a los collares piezoeléctricos tradicionales. La aplicación mediante cinta de doble cara toma normalmente menos de 3 minutos, y los materiales pueden reutilizarse múltiples veces. Como referencia, la inspección de un soporte típico requiere aproximadamente 10 minutos de principio a fin, incluyendo la preparación de la superficie.

Figura 1: MS Strip utilizada en campo

1. ¿Cómo funciona la magnetostricción?

El inspector desliza un imán permanente sobre la banda magnetostrictiva en la dirección de inspección deseada. Esta acción genera un campo magnético residual dentro de la banda. La interacción entre este campo estático y el campo dinámico inducido por la corriente tangencial en la bobina del sensor genera una deformación (strain) magnetostrictiva. Esta deformación induce ondas ultrasónicas en la banda, que posteriormente se acoplan a la red cristalina del material que está siendo inspeccionado.

Figura 2: Generación de ondas ultrasónicas mediante la técnica de magnetostricción

Figura 3: Inspector magnetizando la banda MS Strip, la cual está posicionada axialmente sobre la tubería.

2. Opciones de fijación de la banda MS Strip

Aunque la cinta de doble cara es la técnica de fijación más utilizada, la banda MS Strip también puede fijarse mecánicamente mediante un tensor para alta temperatura o con epoxi, adaptándose así a las diferentes necesidades de inspección.

2.1. Cinta de Doble Cara

La cinta de doble cara es la opción recomendada para inspecciones estándar en un rango de -30 °C a +60 °C, ya que ofrece una excelente respuesta en la adquisición de datos, una instalación rápida y la posibilidad de reutilizar la banda. Esta técnica de fijación permite el posicionamiento tanto axial como circunferencial y proporciona una adaptabilidad excepcional.

La banda puede cortarse a cualquier medida según los requisitos de la inspección y reutilizarse —normalmente entre diez y doce veces— antes de que presente demasiadas arrugas para un posicionamiento óptimo. Se recomienda sustituir la cinta de doble cara cada dos usos para garantizar un acoplamiento óptimo. El tiempo de aplicación suele ser inferior a tres minutos y la adquisición de la señal se califica consistentemente como muy buena.

Para tuberías con altos niveles de corrosión, se recomienda realizar un lijado (sandblast) de la zona y cubrir la banda con cinta de tipo gaffer para evitar posibles reverberaciones causadas por burbujas de aire atrapadas. Bajo estas condiciones, la cinta de doble cara debe sustituirse después de cada uso para garantizar un acoplamiento óptimo.

Otros métodos: El epoxi es otra opción viable. Aunque garantiza un posicionamiento consistente de la banda y proporciona una excelente respuesta en la adquisición, es el método menos utilizado debido a que impide la reutilización de la banda y requiere un proceso de aplicación más prolongado. Específicamente, requiere un periodo de curado de 24 horas. Para esta aplicación, el epoxi debe diluirse con resina o pintura anticorrosiva; es adecuado para tuberías con temperaturas de operación de hasta 60-70 °C.

2.2. Tensor para alta temperatura (High Temperature Tensioner)

El kit del tensor permite la fijación mecánica de la banda MS Strip en tuberías de alta temperatura hasta los 260 °C para aplicaciones de LRUT. Solo permite el posicionamiento circunferencial, con dos posiciones recomendadas a una distancia de 60° entre sí para garantizar una cobertura total.

Las bandas que utilizan un tensor tienen una longitud fija, por lo que se requiere una banda por cada diámetro de tubería. El tiempo de aplicación es normalmente de unos 5 minutos. La banda ofrece una alta reutilización, superando generalmente los 9 usos. Las temperaturas muy elevadas requieren la sustitución de la cinta amortiguadora (damping tape).

Figura 4: Banda MS Strip fijada a la tubería mediante el Tensioner Kit.