Energy Asset ScoreEnergy Asset Score
Step 3: Compare EUI to Fixed Scale
4.2 Modeling Approach: Dynamic Energy Simulation
III.1.5.1 Control de revisión y actualización
Es responsabilidad de los inspectores Nivel I, II ó III, realizar la inspección, interpretar y reportar los resultados de las inspecciones de acuerdo con lo indicado en éste procedimiento.
Es responsabilidad de la compañía de inspección contar con inspector Nivel III, ASNT, con certificación vigente en el método de ultrasonido, con el objeto de supervisar los trabajos de inspección, así como de evaluar y firmar los reportes de inspección generados por cada proyecto.
III.1.5.2 Requisitos de personal
El personal que realice la inspección ultrasónica debe estar calificado y certificado como Nivel II ó III en el método de ultrasonido industrial, de acuerdo con los requisitos establecidos en la Práctica Recomendada No. SNT-TC-1A, emitida por la ASNT o entidad equivalente. Todos los documentos de calificación y certificación deben estar aprobados por un nivel III, ASNT; con calificación vigente en el método de ultrasonido. Los certificados emitidos por las compañías de inspección deben estar acompañados de una copia de la práctica escrita del empleador, debidamente aprobada por un Nivel III ASNT o equivalente.
El personal calificado y certificado como Nivel I, podrá realizar la examinación, siempre y cuando sea bajo la supervisión directa de un Nivel II ó III.
El personal que interprete y evalúe los resultados de la inspección, debe estar calificado y certificado como Nivel II ó III en el método de ultrasonido industrial, de acuerdo con los requisitos establecidos en éste documento.
III.1.5.3 Equipo y materiales
Equipo de Ultrasonido para medir espesores: El equipo para medir espesores, debe tener las siguientes características:
o Pantalla digital con o sin presentación en “barrido tipo A”
o Sistema de almacenamiento de datos con capacidad de por lo menos 1000 lecturas.
o Interfase y software para computadora. o Rango mínimo de medición de 0.025" (6 mm). o Resolución de 0.001" (0.01 mm).
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o Todos los equipos deben tener calibración vigente. Equipo de Ultrasonido Detector de Fallas: El equipo de ultrasonido para la detección de fallas debe tener las siguientes características:
o Pantalla con presentación en "barrido tipo A ó B"
o Rango seleccionable en pasos fijos o continuamente variables de por lo menos 0.500" (12 mm) a 200" (5000 mm), velocidad ajustable.
o Retardo de por lo menos 20 seg. a 999 seg.
o Control de ganancia de 0 a 100 dB con pasos seleccionables de por lo menos 0.5 dB a 6 dB.
o Modo de prueba pulso-eco y doble elemento, compuerta controlable a lo largo de toda la gama de barrido con alarma audible y/o visual y segundo umbral de inicio separados en el modo de medición multi-eco.
o Memoria para almacenar lecturas de espesores y formas de onda, interface y software para computadora.
o Curva DAC en pantalla y localización de discontinuidades por medio de funciones trigonométricas.
Transductores: Se deben emplear transductores de doble cristal, haz recto y haz angular.
Tamaño: Los tamaños recomendados de transductores son: desde 1 4 de pulgada (6.4 mm) de diámetro ó 1 4 de pulgada cuadrada a 1 pulgada2 (25.4 mm) ó 1 1 8 de pulgada (28.6 mm) de diámetro. En general, se debe seleccionar el diámetro del elemento transductor adecuado que permita un acoplamiento 100% de un área de contacto con la superficie de inspección.
Haz Angular: Deben emplearse transductores con ángulos de refracción de 45º y complementar el barrido con transductores de 60º; el rango de frecuencia nominal es de 2.0 MHz a 5.0 MHz Estos transductores serán empleados para barridos en cordones de soldadura y para evaluar daños por hidrógeno.
Haz Longitudinal: Se pueden emplear transductores con superficie de contacto plana ó cóncava; el rango de frecuencia nominal es de 3.5 MHz a 10.0 MHz. Estos transductores serán empleados para medir espesores con discriminación de pintura y para barridos en el metal base adyacente a cordones de soldadura previo a la inspección con haz angular.
o Doble Cristal: Se pueden emplear transductores con un rango de frecuencia nominal de 3.5 MHz a 10.0 MHz. Estos transductores serán empleados para medir espesores en superficies sin pintura y para barridos en zonas donde se requiera evaluar corrosión interna, desgaste por erosión y daños por hidrógeno.
Acoplante: Se empleará aceite, goma de celulosa o vaselina como acoplante. Se debe emplear el mismo acoplante para la calibración y la inspección. La selección de acoplante será de acuerdo al acabado superficial del material a inspeccionar, y preferentemente se empleará vaselina.
Bloques de Calibración: Se deberán emplear bloques de calibración de velocidad conocida o del mismo material a ser inspeccionado.
Para transductores de Haz Angular: Para la calibración en distancia se puede utilizar el bloque IIW tipo 1 ó 2, ó también se pueden utilizar los bloques complementarios, DSC y el angular miniatura (M.A.B.). Para el ajuste de sensibilidad se empleará el bloque básico de calibración tipo ASME; las características de estos bloques se indican en los anexos A, B, C Y D, respectivamente.
Para transductores de Haz Longitudinal: Para la calibración en distancia se emplearán los mismos bloques indicados arriba, adicionalmente se pueden utilizar bloques de 4 ó 5
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pasos. Para el ajuste de sensibilidad se utilizará una zona de la pieza a inspeccionar que se encuentre libre de indicaciones de discontinuidad, cuando se vaya a evaluar la zona de barrido para haz angular. Cuando se vaya a efectuar un barrido para evaluar zonas específicas del tubo (no zonas de barrido para haz angular) ó evaluaciones de cordones de soldadura que están esmerilados al ras del metal base, entonces trazar una curva DAC con las reflexiones provenientes del bloque básico tipo ASME: trayectorias 1 4 T, 1 2 T y 34 T.
Bloque Básico de Calibración Tipo ASME: La figura del anexo D, muestra la configuración con tamaños y localización de barrenos. Cada espesor de soldadura debe ser representado por un bloque que tenga un espesor relativo a la zona inspeccionada. Donde dos o más espesores de metal base estén involucrados, el espesor del bloque de calibración debe ser suficiente para contener todo el haz de sonido necesario para la inspección.
Soldaduras con Diámetros Mayores de 20.0" (508 mm):
Para la inspección de materiales donde el diámetro de la superficie a inspeccionar es mayor de 20.0" (508 mm), un bloque básico de calibración curvado puede ser usado para calibración con haz recto y haz angular sobre superficies en un rango de curvatura de 0.9 a 1.5 veces el diámetro del bloque de calibración.
Soldaduras con Diámetros de 20.0" (508 mm) y Menores: Para la inspección de materiales con diámetros de 20.0" (508 mm) y menores, se debe usar un bloque básico de calibración curvado. Se puede usar un solo bloque básico para realizar calibraciones de inspecciones en superficies con un rango de curvatura de 0.9 a 1.5 veces el diámetro del bloque de calibración. Por ejemplo, un bloque básico curvado de 8.0" de diámetro puede ser usado para calibrar e inspeccionar superficies con un rango de curvatura de 7.2" (183 mm) a 12.0" (305 mm) de diámetro. Para cubrir el rango de 0.94" (24 mm) a 20.0" (508 mm) de diámetro se requieren únicamente seis bloques curvados, como se indica en la gráfica del anexo E.
Para transductores de Doble Cristal: La calibración en distancia se efectuará en bloques de 4 ó de 5 pasos; cuando se hagan barridos, para evaluar sanidad, el ajuste de sensibilidad se efectuará contra el barreno del bloque de calibración básico tipo ASME, trazando la curva DAC, con las trayectorias de 1 4 T, 1 2 T y 3 4 T .
Todos los bloques que se utilicen deberán tener las mismas propiedades acústicas (atenuación y velocidad) del material a ser inspeccionado.
III.1.5.4 Calibración y verificación
Linealidad Vertical: El instrumento ultrasónico debe tener una linealidad vertical dentro de ±5% de la altura total de la pantalla, al menos dentro del 20% al 80% de altura de la pantalla calibrada (desde la línea de tiempo base a un punto máximo de la pantalla calibrada).
Linealidad del Control de Amplitud: El instrumento ultrasónico debe tener una linealidad del control de amplitud de +20% de su rango útil, con relación a la amplitud nominal, para permitir la medición de indicaciones más allá del rango lineal de la presentación vertical de la pantalla.
Verificación y Calibración: La linealidad de la altura de la pantalla y la linealidad del control de amplitud deben verificarse y evaluarse de acuerdo con ASTM E-317. La verificación y evaluación de la linealidad vertical y de la linealidad del control de amplitud del instrumento
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ultrasónico, debe realizarse; al principio de cada período de uso intensivo, ó cada tres meses, lo que sea menor. El funcionamiento adecuado del equipo de inspección debe ser verificado al principio y al final de cada inspección, cuando sea cambiado el personal y en cualquier momento que se sospeche un mal funcionamiento. Los patrones de referencia usados para la calibración deben tener trazabilidad a NlST o un patrón nacional. La calibración de los equipos se debe realizar anualmente.
Cuando sea cambiada cualquier parte del sistema de inspección, se debe efectuar una verificación de la calibración en el bloque básico de calibración en, al menos, uno de los reflectores básicos, para asegurar que los puntos de referencia en la línea de tiempo base y los valores de corrección distancia amplitud registrados satisfagan los requisitos de la calibración.
Si durante cualquier verificación se determina que el equipo de prueba no está funcionando adecuadamente, todas las zonas que fueron inspeccionadas hasta la última calibración válida del equipo deben ser re-inspeccionadas.
III.1.5.5 Instrucciones
Preparación de la superficie Metal Base: El metal base en cada lado de la soldadura debe estar libre de salpicaduras de soldadura, irregularidades de la superficie o de material extraño que pudiera impedir el desplazamiento libre y continuo del transductor en la zona de barrido.
Metal de la Soldadura: Donde la superficie de la soldadura interfiera con el examen, la soldadura deberá ser preparada, como sea requerido, para permitir la inspección.
La preparación de la superficie de barrido puede ser efectuada con chorro de arena a presión y/o cepillo de alambre. La superficie debe estar limpia y seca.
Cada soldadura seleccionada debe inspeccionarse en toda su circunferencia.
Identificación: En caso de localizarse una indicación relevante, se procederá a realizar una inspección detallada para determinar el tipo, la posición y dimensiones de la discontinuidad. De confirmarse la existencia del defecto, sobre el cuerpo del elemento y a un costado de la soldadura deberá marcarse la extensión de la sección dañada, el número de identificación asignado al defecto, así como el nombre de la compañía y fecha de inspección, utilizando pintura indeleble y de color contrastante con el metal.
Barrido para evaluar Sanidad: En caso de detectar un punto con una reducción del espesor de pared mayor al 18% del espesor nominal, deberá realizarse un barrido continuo, empleando un equipo detector de fallas, con haz recto o doble cristal, alrededor del punto, abarcando como mínimo un radio de 2.0" (50 mm) como se muestra en la figura del anexo F, todos los puntos circundantes al mismo, señalados en el mallado, deberán ser inspeccionados de nuevo.
Si existen lecturas que generen pérdida del reflejo de pared posterior o demasiado ruido, sean dudosas o de difícil interpretación, deberá procederse como se indica en el párrafo anterior y, además, alrededor del punto inspeccionado, dentro del radio de 2.0" (50 mm). Deberá realizarse un barrido continuo empleando un equipo detector de fallas para determinar el tipo y la zona que abarca la indicación.
De confirmarse la existencia de algún defecto, se procederá a realizar una inspección detallada del área para determinar con mayor precisión la posición (profundidad), geometría y dimensiones (largo y ancho) de la anomalía. En este caso, sobre el elemento deberá marcarse el perfil del defecto localizado, su número de identificación, así como el
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nombre de la compañía y fecha de inspección, utilizando pintura indeleble y de color contrastante.Desarrollo de la Inspección.
Todas las condiciones de operación como son acabado superficial, frecuencia del transductor, calibración del sistema, tipo de transductor y acoplante empleado deben ser las mismas durante la calibración y la inspección.
Inspección con Haz Longitudinal:
Antes de la inspección de cordones de soldadura con haz angular, debe realizarse un barrido al 100% del metal base desde el borde de la soldadura hasta el límite lejano de la zona de barrido, para detectar reflectores que puedan afectar la interpretación de los resultados en la inspección por haz angular; dichos reflectores deben ser interpretados y evaluados de acuerdo al criterio del Nivel III en E.N.D.
Cuando se inspeccionen soldaduras de producción hechas recientemente, el ajuste de sensibilidad será con el método de reflexión de pared posterior (RPP), ajustando la primera RPP al 80% de amplitud. El rango de calibración en distancia debe ser aproximadamente el doble del espesor a inspeccionar.
Cuando se inspeccione solo metal base, zonas de corrosión o soldaduras que ya tienen tiempo en servicio, el ajuste de sensibilidad se hará como se indica en el apartado III.1.6.3. Inspección con Haz Angular:
La calibración en distancia de recorrido del haz debe ser seleccionada en base al cálculo de la "Trayectoria en V” en la pieza a inspeccionar, preferentemente debe usarse la primera y segunda pierna; el rango debe ser en múltiplos de 5. El ajuste de sensibilidad se hará mediante el trazo de la curva DAC empleando el bloque básico tipo ASME, indicado en el anexo D, de la siguiente forma:
Obtener las trayectorias de 1 8 , 3 8 , 5 8 y 9 8 de la "Trayectoria en V"; ajustar al 80% de amplitud la indicación más alta de las cinco obtenidas anteriormente, marcar sobre la pantalla los puntos de máxima amplitud de cada una y unir con una línea los puntos marcados para así obtener la curva de Corrección Distancia Amplitud (curva DAC). Cuando se use la función DAC electrónica del instrumento, la Línea de Amplitud de Referencia (ARL) se debe ajustar al 50% de amplitud.
Selección del Ángulo de Refracción.
La selección se hará de acuerdo a la tabla mostrada en el anexo G.
Barrido con Haz Angular para Reflectores Orientados Paralelamente a la Soldadura o Zonas de Corrosión.
El haz angular debe ser dirigido a, aproximadamente, ángulos rectos con respecto al eje de la soldadura desde ambos lados de la soldadura, como se muestra en las figuras del anexo H, barridos A, B y C, descritos a continuación:
o Barrido A: Rotación del transductor a un ángulo de 10o
. o Barrido B: Barrido a lo ancho de la zona de barrido. o Barrido C: Barrido a lo largo de la zona de barrido.
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Barrido con haz angular para reflectores Orientados Transversalmente a la Soldadura o Zonas de Corrosión. El haz angular debe ser dirigido, esencialmente, paralelo al eje de la soldadura desde dos direcciones, como se muestra en las figuras del anexo H, barridos D y E, descritos a continuación:
o Barrido D: Aplicable cuando la soldadura es preparada al ras del material base. o Barrido E: Aplicable cuando la soldadura no es preparada al ras del material base,
el barrido debe realizarse a ambos lados de la soldadura. El ángulo de barrido e =15o máximo.
Requisitos de barrido
Nivel de Barrido: El barrido debe realizarse a un ajuste de ganancia de por lo menos, dos veces del nivel de referencia primario.
Velocidad de Barrido: La velocidad de barrido no debe ser mayor a 6 pulg/seg. (152.4 mm/seg).
Traslape Mínimo: En barridos, cada paso del palpador debe traslaparse un mínimo del 10% de la dimensión del elemento piezoeléctrico, perpendicular a la dirección del barrido. Indicaciones Registrables
Medición de Espesores: Todas las lecturas de espesor serán registradas para su análisis.
Haz recto. Se registrará cualquier indicación que cause pérdida completa de la reflexión de pared posterior cuando se inspeccione la zona de barrido para haz angular.
Para la inspección de zonas con corrosión interna se debe delimitar la zona afectada mediante la técnica de caída de 6 dB, indicando cuantitativamente la zona más dañada (espesor mínimo detectado).
Haz Angular y Haz Recto: Todas las imperfecciones que produzcan una amplitud de señal mayor al 20% con respecto al nivel de referencia, serán investigadas para determinar la forma, identidad y localización para evaluarlas en términos de los criterios de aceptación aplicables.
Para cada indicación de discontinuidad registrable debe suministrarse la siguiente información:
a) Máxima amplitud de la indicación, expresada en porcentaje de DAC. b) Profundidad de la discontinuidad a partir de la superficie de barrido.
c) La localización de la discontinuidad en un croquis de la pieza o material inspeccionado.
d) La orientación de la discontinuidad. e) Longitud de la discontinuidad.
f) Tamaño equivalente de la discontinuidad.
g) Tipo de discontinuidad (lineal, puntual, volumétrica, aislada, agrupadas, etc.). Evaluación de Indicaciones.
Medición de Espesores para Sistemas de Tubería para el Transporte de Líquidos Hidrocarburos, Gas y Petróleo Liquido (ASME B31.4).
Corrosión General. Si la corrosión general ha reducido el espesor de pared nominal de la tubería a menos del espesor de diseño calculado con la siguiente formula, la sección o tramo de tubería debe ser reemplazado o reparado:
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Donde:t = (P*D)/(2*S)
S=0.72*E*R
o Donde:
o P = Presión interna de diseño, psi (Bar); debe ser mayor o igual a la presión máxima de operación.
o t = Espesor de diseño calculado en pulg. (mm). o E = Factor de eficiencia de junta soldada longitudinal. o D = Diámetro exterior del tubo, en pulg. (mm). o S = valor del esfuerzo aplicable permitido psi (Mpa).
o 0.72 = Factor de diseño basado en el espesor de pared nominal (constante). o R = Limite elástico mínimo especificado. De acuerdo a la tabla del anexo I.
Nota: Las tablas del anexo I muestran los valores más comunes de los esfuerzos aplicables permitidos (E) para este tipo de tuberías.
Corrosión localizada (Pitting)
Si la corrosión localizada ha disminuido el espesor de pared de la tubería a menos del espesor de diseño calculado, la tubería debe ser reparada, remplazada u operada a una presión menor. Esto es aplicable si la longitud del área corroída es mayor a la permitida por la formula mostrada abajo. Este método aplica únicamente cuando la profundidad de la corrosión es menor del 80% del espesor de pared nominal. El área corroída debe estar limpia y sin recubrimiento del metal. Se debe tener especial cuidado con la limpieza de las tuberías presurizadas, cuando el grado de corrosión es significativo.
𝑳𝒄 = 𝟏. 𝟏𝟐 𝑩 𝑫 𝒕
𝑩 =
𝒅/𝒕𝟏.𝟏 𝒅/𝒕 −𝟎.𝟏𝟓
o Donde:
o Lc = longitud máxima calculada del área corroída. o D = diámetro exterior.
o B = valor ecuación 2: (si B > 4, considerar B = 4),si % de prof. de corrosión está entre 10% y 17.5% considerar B=4)
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Medición de espesores para sistemas de tuberías para la transmisión y distribución de gas, (ASME B31.8). Las lecturas de espesores serán evaluadas en base al espesor nominal de pared correspondiente a la presión de diseño, obtenida con la formula siguiente:
t = (P*D)/2(S*F*T)
o Donde:
o P = Presión de diseño psi. (Mpa); debe ser mayor o igual a la presión máxima de operación.
o S = Limite elástico mínimo especificado, psi. (Mpa), de cuerdo con la tabla del anexo I
o F = Factor de diseño basado en la densidad de población de acuerdo con la tabla del anexo K.
o T = Factor de corrección por temperatura de acuerdo con la tabla del anexo L. o D = Diámetro exterior del tubo en pulg. (mm).
Para las tuberías que operan a un 40% o más de la resistencia mínima especificada a la cedencia, la resistencia remanente del área corroída se debe determinar de la siguiente manera:
Determinar la profundidad “c” del área de corrosión, ver figura del anexo J. Si “c” es menor del 10% del espesor de pared nominal “tn”, no es requerida ninguna reducción de la Presión Máxima Permitida de Operación (PMPO). Si “c”, es mayor del 80% de “tn”, se deben tomar medidas para remover de operación el segmento afectado.
Determinar la longitud efectiva “L” de la corrosión, a lo largo del eje longitudinal de la tubería, ver figura del anexo J.
Calcular el factor adimensional “A”de acuerdo a la siguiente fórmula:
𝑨 = 𝟎. 𝟖𝟗𝟑
𝑳𝑹
𝑫 𝒕
Donde:
D = Diámetro exterior de la tubería
A = valor ecuación 4: (si A > 4, utilizar la ecuación 7)
(si A≤4 utilizar la ecuación 6)
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Para valores de "A” iguales o menores de 4.0:𝑷
.= 𝟏. 𝟏 𝑷
𝟏 − 𝟐/𝟑 𝒅/𝒕
𝟏 −𝟐𝟑
𝒅
𝒕 𝑨 𝟐 + 𝟏
Donde:
P'= Máxima presión de seguridad para el área corroída.
P = La presión de diseño (sin considerar el factor de la junta) o la presión máxima permitida de operación (PMPO), la que sea mayor. Excepto que P' no pueda exceder P. Para valores de "A” mayores de 4.0:
P'= 1.1 P (1 - d / t)
Excepto que P' no pueda exceder a P.
Si la PMPO establecida, es igual o menor de P', la región corroída puede permanecer en