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Estudio de caso

DETECCIÓN DE CORROSIÓN BAJO SOPORTES DE TRAMO MUERTO (DEAD LEG) SOLDADOS MEDIANTE ONDAS GUIADAS MRUT SH CON EL SISTEMA VOLTA 2

1.  Objetivo

La inspección de soportes en tramos muertos (dead legs) representa una de las aplicaciones críticas dentro del espectro de Corrosión Bajo Soportes de Tubería (CUPS). El cliente solicitó una evaluación técnica de las capacidades del sistema VOLTA 2 MRUT SH para la detección de procesos corrosivos en soportes de este tipo dentro de sus instalaciones de proceso.

Figura 1. Soporte de tramo muerto (dead leg) utilizado para la evaluación.

1.1. Ubicación y Especificaciones de la Muestra

La prueba técnica se llevó a cabo en una sección de tubería de acero al carbono de 6 pulgadas recubierta con pintura, la cual presentaba un soporte tipo dummy leg soldado a la parte inferior de un codo. Esta ubicación constituye una sección crítica; al ser el punto más bajo de la curvatura, la humedad o los sedimentos (sludge) se depositan de forma natural en esa zona, incrementando el riesgo de corrosión localizada. Dado que la corrosión se encuentra oculta bajo el soporte soldado, el área es inaccesible, lo que exige un método de inspección que no requiera acceso directo al punto de interés.

2. VOLTA 2 y Técnica MRUT SH

Para la detección de corrosión bajo soportes soldados, la técnica MRUT SH, disponible con el sistema VOLTA 2 de Innerspec, es la solución de inspección recomendada.

2.1. Instrumentation – VOLTA 2

El VOLTA 2 es un instrumento ultrasónico portátil de dos canales y alto voltaje, diseñado para su uso con transductores acústicos electromagnéticos (EMAT). Incorpora una arquitectura de pulsador patentada capaz de generar ráfagas de tonos (tone bursts) de 1 a 10 ciclos con amplitudes de salida de hasta 1,000 Vpp. El diseño del pulsador soporta los altos requerimientos de energía de excitación típicos de las inspecciones basadas en EMAT, manteniendo al mismo tiempo un factor de forma compacto y apto para despliegue en campo.

El VOLTA puede emplearse para ejecutar cualquier técnica EMAT, incluyendo la medición de espesores, la inspección de soldaduras, así como las técnicas de ondas guiadas de rango medio (MRUT) y de largo alcance (LRUT).

Figura 2. Instrumento VOLTA 2 de Innerspec

1.1.  Técnica – MRUT SH

El Ensayo Ultrasónico de Rango Medio (MRUT) es un conjunto de técnicas avanzadas de ensayos no destructivos (END) que utilizan ondas guiadas para inspeccionar áreas inaccesibles hasta una distancia de 3 metros (10 pies) desde la ubicación del sensor, con alta resolución y precisión. El MRUT complementa al LRUT (Long-Range Ultrasonic Testing) al ofrecer una mayor sensibilidad, así como una mejor calificación y cuantificación de defectos en zonas cercanas al sensor.

Los escáneres y sensores MRUT están diseñados para generar ondas guiadas de alta frecuencia con diferentes configuraciones de modo (Ondas de Corte Horizontal - SH, y Ondas de Lamb), dependiendo del tipo de aplicación y los requerimientos técnicos. Para secciones inaccesibles, Corrosión Bajo Soportes (CUPS) y secciones enterradas, la técnica recomendada es MRUT SH (Shear Horizontal).

Las ondas de corte horizontales (Shear Horizontal - SH) presentan un movimiento lateral paralelo al plano de entrada, con una mínima oscilación de partículas y pérdida por dispersión (leakage) hacia los materiales internos o externos de la estructura. La técnica de escaneo patentada, utilizando una banda magnetostrictiva (MS) adherida al componente, mejora la relación señal-ruido (SNR) en más de 60 dB en comparación con otras técnicas, lo que la convierte en la técnica de reflexión más eficiente cuando solo se dispone de acceso por un lado al área de interés.

3. Resultados

La banda magnetostrictiva (MS) se colocó de manera circunferencial, proporcionando una cobertura total del área de interés y de la huella (footprint) del soporte soldado. Se realizó un escaneo MRUT circunferencial a una frecuencia de 125 kHz.

El nivel de referencia (datum) se estableció a 221 mm antes de la soldadura superior del codo, con el rango de prueba situado entre los 604 mm y 879 mm desde dicho punto. La ganancia se incrementó hasta un rango de 1400 mm, permitiendo observar claramente en el escaneo la brida inferior, ubicada a 1331 mm del nivel de referencia.

Figure 3. Mapa del Componente

Se identificó un defecto dentro del área de interés, directamente bajo el soporte soldado, el cual presenta una reflexión no relacionada con ninguna característica geométrica. Esto fue claramente visible en el B-scan entre las dos soldaduras del soporte, designadas como 'Welded leg t' (superior) y 'Welded leg b' (inferior). Adicionalmente, el B-scan muestra una reflexión distintiva proveniente de la brida vertical del soporte del tramo muerto (dead leg), conocido coloquialmente como trunnion.

Figura 4. B-Scan con Indicaciones

4. Conclusión

La evaluación de campo validó satisfactoriamente el sistema VOLTA 2 y la técnica MRUT SH como una solución de alta eficacia para la detección de Corrosión Bajo Soportes de Tubería (CUPS) en geometrías complejas. El sistema identificó con éxito la pérdida de metal localizada bajo un soporte soldado, la cual era completamente inaccesible para la inspección visual y el ultrasonido convencional (UT).

La inspección diferenció claramente entre las reflexiones geométricas provenientes de las soldaduras del codo y del trunnion, y la señal no geométrica indicativa de un defecto. La tecnología de banda magnetostrictiva (MS-Strip) redujo significativamente el tiempo de inspección requerido, demostrando resultados confiables y un acoplamiento óptimo sin necesidad de preparación superficial adicional en la tubería pintada ni una configuración compleja que consuma mucho tiempo.