Itp-Lim-07 Procedimiento Sold. CP Resip. A Presion Ut
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SUSTITUYE AL No. N/A FECHA: 18/11/02 VIGENCIA A PARTIR DE: 18/11/02 No. REVISIONES FECHA:
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18/11/02
F-LIM-00
TITULO:
PROCEDIMIENTO PARA LA INSPECCIN POR ULTRASONIDO DE UNIONES SOLDADAS 90
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No 00
SECCIN GENERAL
FECHA 18/11/02
F-LIM-01
No. : ITP-LIM-07
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FECHA: 18/11/02
HOJA 03 DE 16
1.0 OBJETIVO: Establecer los parmetros necesarios para la inspeccin por el mtodo de ultrasonido de uniones soldadas. 2.0 ALCANCE: 2.1 Este procedimiento establece el mtodo y los criterios de aceptacin, para la inspeccin por ultrasonido por la 91
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tcnica de pulso-eco y por contacto directo de uniones soldadas. 2.2 Aplica a la inspeccin de uniones soldadas circunferenciales y longitudinales. 3.0 RESPONSABILIDADES: 3.1 Es responsabilidad del encargado del LIM as como de los practicantes el realizar las inspecciones, interpretar, evaluar y reportar los resultados de las inspecciones de acuerdo a los requisitos de este procedimiento. 3.2 Es responsabilidad del encargado del LIM, el control y actualizacin de este procedimiento. 4.0 REQUISITOS DEL PERSONAL: 4.1 El personal que realice las inspecciones debe estar supervisado por el encargado de la materia o del laboratorio. 4.2 El personal que realice inspecciones, interprete, evale y elabore el reporte de los resultados de las inspecciones, debe hacerlo apegndose a este procedimiento 5.0 REFERENCIA: 5.1 CODIGO ASME SECTION V, ARTICLE 5 5.2 CODIGO AWS SECCION 6 6.0 REQUISITOS GENERALES: 6.1 Equipo y accesorios. 6.1.1.1 Frecuencia. El instrumento ultrasnico detector de fallas debe ser capaz de generar frecuencias sobre un rango de al menos 1Mhz a 5Mhz. Se pueden utilizar instrumentos que operen a otras frecuencias si la sensibilidad es igual o mejor y es demostrado y documentado.
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Verificacin y calibracin del equipo. El funcionamiento adecuado del equipo de inspeccin debe ser verificado y el equipo debe calibrarse utilizando el patrn de referencia al principio y al final de cada inspeccin, cuando el personal sea cambiado y en cualquier momento que se sospeche un mal funcionamiento. Cuando se cambien cualquier parte del sistema de inspeccin, se debe efectuar una verificacin de la calibracin en el bloque bsico de calibracin en, al menos, uno de los reflectores bsicos, para asegurar que los puntos de referencia en la lnea de tiempo base y los valores de correccin distancia-amplitud registrados, satisfacen los requisitos de la calibracin. 6.1.2 Palpadores. Los palpadores pueden contener elementos transductores sencillos o dobles. El dimetro o dimensiones del 92
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6.1.3 Acoplante. Se debe emplear un acoplante tal como: agua, aceite, grasa, glicerina, goma celulosa o vaselina. Se debe emplear el mismo acoplante para la calibracin y la inspeccin. La seleccin del acoplante ser de acuerdo al acabado superficial, posicin u orientacin de la superficie, la temperatura superficial del material a inspeccionar o a posibles reacciones qumicas del acoplante con el material a inspeccionar. 6.1.4 Bloques de calibracin. En la calibracin del instrumento ultrasnico, para realizar la inspeccin de soldaduras de penetracin completa, se debe emplear el bloque que se muestra en la figura 1 del anexo I, bloque bsico de calibracin, que cumpla con las caractersticas de espesor de la soldadura que se va a inspeccionar. 6.1.4.1 Para materiales con dimetros exteriores de hasta 20. El bloque bsico de calibracin debe ser curvo. el dimetro de curvatura cubre un rango de dimetros de las piezas a inspeccionar de 0.9 a 1.5 veces el dimetro del bloque. Un rango de curvaturas desde 0.940 hasta 20 de dimetro, requiere 6 bloques curvos, como se indica en la figura 1 del anexo II.
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6.1.4.2
Para materiales con dimetros exteriores mayores de 20. El bloque bsico de calibracin debe ser esencialmente de la misma curvatura de las piezas a inspeccionar o alternativamente puede utilizarse un bloque bsico de calibracin plano.
6.1.4.3
Para la inspeccin con haz angular, se utilizar un bloque IIW tipo 1 o tipo 2, para la verificacin del punto ndice de emisin de la zapata, ngulo refractado del haz ultrasnico en acero, y la calibracin en distancia. Las verificaciones anteriores deben realizarse al principio de cada turno o cada 8 horas, lo que sea menor.
6.1.4.4
Los bloques bsicos de calibracin que se utilicen para la calibracin del instrumento ultrasnico, en el trazado de la Curva de Correccin Distancia Amplitud (DAC), deben tener las mismas propiedades acsticas (atenuacin y velocidad) del material a ser inspeccionado: el 93
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6.2 CALIBRACIN. 6.2.1 El sistema de inspeccin debe ser calibrado en el lugar donde se va a efectuar la inspeccin y cumpliendo con lo siguiente: 6.2.1.1 a) b) c) d) e) f) g) El mtodo de calibracin para haz recto, debe proporcionar lo siguiente:
Calibracin del rango de barrido. Curva de correccin distancia amplitud El mtodo de calibracin para haz angular, debe proporcionar lo siguiente: Calibracin del rango de barrido. Curva de correccin distancia-amplitud. Calibracin de posicin. mediciones de la amplitud del eco desde la ranura superficial en el bloque bsico.
6.2.2 La curva DAC es requerida para la inspeccin de todas las uniones soldadas. Para la inspeccin del espesor completo de pared, se deben utilizar las ranuras, como reflectores de calibracin. 6.2.2.1 El nivel de referencia de la curva DAC, se obtiene dirigiendo el palpador de haz angular hacia un reflector de calibracin que genere la mxima respuesta, se ajusta la indicacin a una altura del 80% de pantalla, se manipula el palpador, sin hacer cambios en los controles del instrumento, hasta obtener las respuestas mximas de los reflectores de calibracin en los incrementos de distancia necesarios para generar una curva DAC con tres puntos. F-LIM-02 HOJA 06 DE 16
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Cuando se utiliza un DAC electrnico, se debe igualar la respuesta de referencia primaria a una altura constante de la pantalla de entre el 40% al 80% de la altura total de la pantalla, sobre el rango de distancia a ser empleado en la inspeccin.
6.3 Antes de iniciar la inspeccin, se debe contar con la siguiente informacin proporcionada por el cliente: a) b) c) d) e) Localizacin del material. Nmero de identificacin. Dimetro nominal. Espesor nominal. Tipo de material o aleacin y grado.
6.3.1 Como paso preliminar se realizar la inspeccin visual del material y se registrar lo encontrado en el formato de reporte de inspeccin, tal inspeccin incluir pero no estar limitada a corrosin exterior, golpes, grietas, enterrones de material, socavaciones, reparaciones, etc. 6.4 Para asegurar la inspeccin completa del volumen de la soldadura y del material base adyacente a la soldadura, el palpador debe ser traslapado por lo menos el 10% de su dimensin perpendicular a la direccin del barrido, sobre el paso anterior. 6.5 La velocidad de barrido no debe ser mayor a 6 pulgadas/segundo. 94
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6.6 Preparacin de la superficie. 6.6.1 Metal base. El metal base, en cada lado de la soldadura, debe estar libre de chisporroteo de soldadura, irregularidades de la superficie, o de material extrao que pudiera impedir o interferir con el desplazamiento libre y continuo del palpador en la zona de barrido. 6.6.2 Metal de la soldadura. Donde la superficie de la soldadura, interfiera con la inspeccin, la soldadura deber ser preparada, como sea requerido para permitir la inspeccin. La rugosidad de la superficie de contacto de la pieza con el palpador no debe exceder de 125 micropulgadas, si no se especifica otra cosa.
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7.0 ETAPAS Y REAS DE EXAMEN: 7.1 La inspeccin ultrasnica de uniones soldadas circunferenciales de componentes tubulares, se llevar a cabo cuando el cliente as lo solicite. 7.2 Se debe realizar la delimitacin y el marcaje de la zona de barrido, sobre la superficie del componente y a ambos lados de la soldadura como se muestra en la figura 1 del anexo III. Se utilizar la distancia de brinco calculada ms una pulgada, como lmite lejano de la zona de barrido, medida a partir del borde o pie de la soldadura, y la distancia de brinco calculada entre dos, como lmite cercano de la zona de barrido, medida a partir del centro de la soldadura. 7.2.1 Todas las soldaduras a tope y la zona afectada por el calor debern ser inspeccionadas desde cada lado del eje de la soldadura, en dos direcciones cruzadas. 8.0 DESARROLLO DE LA INSPECCIN: 8.1 Todas las condiciones de operacin, como son: acabado superficial, frecuencia, calibracin del instrumento ultrasnico, tipo del palpador y acoplante empleado, deben ser las mismas durante la calibracin y la inspeccin. 8.2 Inspeccin con haz recto. 8.2.1 Debe realizarse un barrido al 100% del metal base adyacente a la soldadura hasta el lmite lejano de la zona de barrido, para detectar reflectores que puedan afectar la interpretacin de los resultados en la inspeccin con haz angular. Esta inspeccin no es usada para la aceptacin y rechazo. La localizacin y reas de tales reflectores deben ser registradas. 8.2.2 Las soldaduras (cuando sea aplicable) y el metal base, deben ser barridos cubriendo toda el rea que sea 95
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8.3 Inspeccin con haz angular. 8.3.1 Barrido con haz angular para reflectores orientados paralelamente a la soldadura. El haz angular debe ser dirigido a, aproximadamente, ngulos rectos con respecto al eje de la soldadura desde ambos lados, donde sea posible como se muestra en la figura 1 del anexo IV, barridos A, B y C, descritos a continuacin: a) b) c) Barrido A: Rotacin del palpador a un ngulo de 10. Barrido B: Barrido a lo ancho de la zona de barrido. Barrido C: Barrido a lo largo de la zona de barrido.
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El barrido debe ser realizado a un ajuste de ganancia de al menos, dos veces el nivel de referencia primario.
8.3.2 Barrido con haz angular para reflectores orientados transversalmente a la soldadura. El haz angular debe ser dirigido esencialmente paralelo al eje de la soldadura desde dos direcciones como se muestra en la figura 1 del anexo IV, barridos D y E, descritos a continuacin. a) b) Barrido D: Aplicable, si la soldadura es preparada al ras del material base. Barrido E: Aplicable, si la soldadura no es preparada al ras del material base, el barrido debe realizarse a ambos lados de la soldadura. El ngulo de barrido e = 15. El barrido debe ser realizado a un ajuste de ganancia de, al menos dos veces el nivel de referencia primario. Cuando se realice el barrido D, en la inspeccin circunferencial, la distancia de brinco se debe corregir de acuerdo a lo siguiente:
8.3.2.1 8.3.2.2
a) Utilizar la grfica de la figura 1 del anexo V. b) Calcular la distancia de brinco para una pieza plana, con el mismo espesor del componente, y registrar el resultado. c) Dividir el espesor del componente entre el dimetro nominal del mismo, y registrar el resultado. d) Localizar el valor obtenido en c sobre la escala horizontal de la figura del anexo V, y trazar una lnea vertical hasta interceptar la curva del ngulo correspondiente a la zapata o palpador utilizado. e) En el punto de intercepcin, trazar una lnea horizontal que cruce la escala vertical, el valor obtenido es el factor de correccin que debe ser registrado. f) Los valores obtenidos en b y e se multiplican y el resultado es la distancia de brinco corregida para la superficie curva. 8.4 Seleccin de los reflectores de calibracin. Un barreno lateral puede ser usado para aceptacin inicial de uniones soldadas en componentes tubulares, siempre que se pueda demostrar que el barreno produce igual o mayor sensibilidad que la calibracin con una ranura. 96
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8.5 Confirmacin de la calibracin. Se debe realizar una confirmacin de la calibracin, para verificar la calibracin del rango de barrido y la curva de correccin distancia-amplitud. 8.5.1 Correccin del rango de barrido. Si un punto en la curva DAC se ha movido sobre la lnea de barrido por ms del 10% de la lectura de barrido, 5% del barrido total, lo que sea mayor, se debe corregir la calibracin del rango de barrido y anotar la correccin en el registro de inspeccin. Si existen reflectores registrados, esos datos deben ser anulados y se debe registrar una nueva calibracin. Todas las indicaciones registradas desde la ltima calibracin o verificacin vlida, deben ser reinspeccionadas con la calibracin corregida y sus valores deben ser cambiados. F-LIM-02 No. : ITP-LIM-07 REVISIN 00 FECHA: 18/11/02 HOJA 09 DE 16 8.5.2 Correccin de la curva DAC. Si un punto en la curva de correccin distancia amplitud (DAC) ha disminuido 20% 2 dB de su amplitud, todos los datos de esta ultima calibracin o verificacin de la calibracin deben ser anulados. Una nueva calibracin debe ser realizada y registrada y el rea cubierta por los datos anulados debe ser reinspeccionada. Si cualquier punto de la curva DAC se ha incrementado ms del 20% 2 dB de su amplitud, todas las indicaciones registradas desde la ultima calibracin o verificacin de la calibracin vlida deben ser reinspeccionadas con la calibracin corregida y sus valores deben ser modificados. 8.6 Marcas de localizacin de referencia. 8.6.1 Cada unin soldada debe ser identificada con una marca de localizacin d referencia. La marca de referencia debe ser localizada de la siguiente forma: 8.6.1.1 En uniones soldadas en componentes tubulares horizontales, la marca de referencia deber ser localizada en la parte superior, cercana a: la placa de identificacin, entrada hombre, extremo Norte, extremo Este, parte frontal, entrada de fluido, etc., lo que sea aplicable. En uniones soldadas en componentes tubulares verticales, la marca de referencia deber ser localizada hacia la parte norte, cercana a: la placa de identificacin, entrada hombre y/o nivel de piso, lo que sea aplicable.
8.6.1.2
8.6.2 La localizacin de cualquier discontinuidad registrable, sobre el componente y en el dibujo o croquis complementario del reporte de resultados, deber tener como referencia la marca de localizacin. Se debe considerar como inicio la marca de referencia y, sucesivamente el sentido del flujo del fluido, de Norte a Sur o de Este a Oeste, de abajo hacia arriba y el sentido de las manecillas del reloj. 8.6.3 Las marcas de referencia deben ser identificadas, sobre el material base, por estampado mecnico de bajo esfuerzo o con pintura. 8.7 Marcado de las piezas. 8.7.1 Las uniones soldadas aceptadas, de acuerdo con este procedimiento, deben ser identificadas con pintura para metal con la siguiente leyenda UT-XXX-ACEPT. 97
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8.7.2 Las uniones soldadas rechazadas, de acuerdo con este procedimiento, deben ser identificadas con pintura para metal con la siguiente leyenda UT-XXX-RECH. Nota: XXX representa el nmero de reporte correspondiente.
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9.0 INDICACIONES REGISTRABLES. 9.1 Todas las imperfecciones que produzcan una indicacin mayor al 20% de la amplitud del nivel de referencia, debern ser investigadas para determinar su forma, identidad y localizacin para ser evaluadas en trminos de los criterios de aceptacin mencionados en los prrafos 11.1 y 11.2. 9.2 Para cada indicacin de discontinuidad registrable, debe suministrarse la siguiente informacin: a) Mxima amplitud de la indicacin, expresada en porcentaje de la curva DAC; b) Profundidad de la discontinuidad; c) Localizacin de la discontinuidad en un croquis o dibujo del componente inspeccionado; d) Longitud de la discontinuidad; e) Tamao equivalente de la discontinuidad; f) Tipo de discontinuidad. 10.0 EVALUACIN DE INDICACIONES. 10.1 Se debe realizar la interpretacin de las indicaciones registradas para determinar el tipo de imperfeccin que las produce, en base a su ubicacin, extensin, geometra y comportamiento. 10.2 La evaluacin ser efectuada tomando como base el tipo de discontinuidad interpretada, tamao equivalente o longitud y la amplitud de la indicacin con respecto al nivel de referencia. 11.0 CRITERIO DE ACEPTACIN. 11.1 Son inaceptables indicaciones caracterizadas como: fracturas de cualquier tipo, falta de fusin o penetracin incompleta sin importar su longitud. 11.2 Son inaceptables otro tipo de imperfecciones cuyas indicaciones excedan la especificacin del cdigo aplicable. 12.0 LIMPIEZA POSTERIOR: 12.1 Cuando se requiera o cuando se ocasionen problemas con algn proceso subsecuente, las superficies inspeccionadas deben limpiarse para eliminar residuos de acoplante utilizado en la inspeccin, esto puede hacerse realizando un lavado con agua y detergente, con vapor desengrasante, con solventes, etc. 98
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13.0 REPORTE DE RESULTADOS: 13.1 Los resultados de cada inspeccin ultrasnica deben ser reportados por el practicante en el formato de reporte de inspeccin, al cual se le anexar cualquier documentacin, informacin, croquis o dibujo necesario que permita el seguimiento del reporte al (los) componente (s) o unin (es) soldada (s) inspeccionada (s). 13.2 La localizacin de las indicaciones registrables, ser documentada de acuerdo con 8.6.1, 8.6.2 y 8.6.3 en un croquis dentro del formato del reporte o en un croquis anexo, dimensionando aproximadamente a escala la zona o pieza inspeccionada. 13.3 Los datos mencionados en el prrafo 6.3, se registrarn en el formato de reporte por cada componente inspeccionado. 14.0 ANEXOS: 14.1 Anexo I. Bloque bsico de calibracin 14.2 Anexo II. Dimetros para superficies curvas. 14.3 Anexo III. Determinacin de la zona de barrido. 14.4 Anexo IV. Formas de barrido. 14.5 Anexo V. Grfica para el clculo de correccin de distancia de brinco en superficies curvas. 14.6 Anexo VI. Formato F-LIM-07 reporte de inspeccin ultrasnica.
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ANEXO I
FIGURA 1 BLOQUE BSICO DE CALIBRACIN
3T MINIMO T/2 T/4
2 PULG.
T/2
T/2
G. M UL 6P MO INI
T/2 2 PULG.
ESPESOR DE LA SOLDADURA t 1 PULGADA O MENOR MAYOR A 1 Y HASTA 2 PULGADAS MAYOR A 2 Y HASTA 4 PULGADAS MAYOR A 4 Y HASTA 6 PULGADAS MAYOR A 6 Y HASTA 8 PULGADAS MAYOR A 8 Y HASTA 10 PULGADAS MAYOR A 10 PULGADAS
TAMAO DE LA RANURA ANCHO = 1 / 8 A 1 / 4 PROF. = 2% T O 0.04 LO QUE SEA MAYOR AL MATERIAL BASE LONG. = 2 MINIMO
NOTA: (1) PARA CADA INCREMENTO EN EL ESPESOR DE LA SOLDADURA DE 2 O FRACCIN, ARRIBA DE 10 , EL DIMETRO DE BARRENOS DEBE INCREMENTARSE 1 / 16.
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ANEXO II
7.2 12.2
20
A
15
13.3
10
15
20
(A) LIMITE DE 9 / 10 (B) BLOQUE DE CALIBRACIN BSICO ( C) LIMITE DE 1 1/ 2 NOTAS GENERALES: (a) Sobre la lnea diagonal ( a 45 ), identificar el dimetro del bloque bsico de calibracin con respecto a la escala vertical. (b) Dibujar una lnea horizontal desde el punto correspondiente a la lnea del limite de 9/ 10 hasta la lnea del lmite de 1 1/ 2. (c) Sobre la escala horizontal, las lecturas en los extremos de esta lnea, proporcionan los dimetros de la superficie de inspeccin, los cuales podrn ser inspeccionados con el sistema de inspeccin calibrado con este bloque. No. : ITP-LIM-07 REVISIN 00 FECHA: 18/11/02 F-LIM-02 HOJA 14 DE 16
ANEXO III
FIGURA No. 1 DETERMINACIN DE LA ZONA DE BARRIDO
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DB
2t(Tan 0T)/2
DB
ZONA DE BARRIDO
ZONA DE BARRIDO
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ANEXO IV
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EJE DE SOLDADURA
e
MOVIMIENTO D
MOVIMIENTO E C
C
MOVIMIENTO A MOVIMIENTO B MOVIMIENTO C
No. : ITP-LIM-07
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FECHA: 18/11/02
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CDIGO O NORMA IDENTIFICACIN DE LA PIEZA TIPO DE SOLDADURA EQUIPO UTILIZADO TRANSDUCTOR ACOPLANTE
B A.W.S
D.A.C ASME
B A.P.I
C A.W.S
X CM
Y CM
ANEXO VI
NOTAS:
RANGO DE LA INDICACIN (D) A.W.S. 1. INSTRUMENTO CON CONTROL DE GANANCIA D=A-B-C 2. EL SIGNO + O - DEBE PRECEDER D SALVO QUE D=0 (D) A.S.M.E. 3. INDICAR EL % DE LA ALTURA DE LA CURVA DESIGUAL O MAYOR AL 20 % LA DISTANCIA 00 LOCALIZA LA POSICIN DE LA INDICACIN EN RELACIN AL EJE DE LA UNIN LA DISTANCIA Y LOCALIZA LA POSICIN DE LA INDICACIN EN RELACIN CON EL ORIGEN
FIGURA I
+ -
INSPECCIONADO POR
RECIB DE CONFORMIDAD
DIA
MES
AO
ESTE INFORME NO DEBER REPRODUCIRSE EN FORMA PARCIAL NI TOTAL SIN LA AUTORIZACIN POR ESCRITO DE EL INSTITUTO TECNOLGICO DE PACHUCA.
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