Inspección/Ensayos No Destructivos

Este documento proporciona orientación detallada y específica sobre inspección y ensayos no destructivos (END) en apoyo de los criterios de nivel 2:

Los Documentos de Medidas Técnicas Relacionadas son Procedimientos de Capacitación y Mantenimiento.

Este documento ayuda en la evaluación e inspección de NDT aplicados en la planta y cómo eso apoya la operación segura continua de la planta.

Los recipientes a presión, los tanques de almacenamiento y otros componentes críticos para la seguridad (incluidas las tuberías y las válvulas) están diseñados para contener líquidos, gases y sólidos de manera que no se produzca una pérdida de contención. Las fugas o la falla mecánica o estructural de estos equipos pueden resultar en un accidente mayor en el sitio.

La presencia de fallas en componentes críticos puede comprometer la integridad de dichos sistemas y aumentar la probabilidad de falla.

Los ensayos no destructivos (END) son la aplicación de técnicas de medición para identificar daños e irregularidades en los materiales. NDT a menudo proporciona el único método para obtener información sobre la 'salud' actual de la planta de proceso.

Si se hace bien, NDT puede proporcionar información útil para ayudar en la gestión de la seguridad de la planta. Si se aplica un NDT inapropiado o no se aplica correctamente, es probable que los resultados den una falsa impresión de la integridad y seguridad de la planta.

NDT es una medida de una propiedad o efecto físico a partir de la cual se puede inferir la presencia de daño o irregularidad. No es una medida de un parámetro absoluto como la temperatura o la presión.

La distinción entre lo que se consideraría cambios en las propiedades del material y lo que se consideraría un defecto no es clara. Esto puede llevar a que el NDT pierda defectos y también produzca llamadas falsas, es decir, se notifica un defecto cuando, de hecho, la señal no se produce por un defecto. Además, los END son aplicados en mayor o menor medida por operadores humanos que introducen el error humano y la subjetividad en el proceso.

NDT rara vez es 100% efectivo para detectar defectos de interés. Como todas las mediciones, las mediciones de posicionamiento y dimensionamiento de defectos con técnicas NDT están sujetas a errores. Como estas técnicas son a menudo una combinación de mediciones separadas, estos errores pueden ser significativos.

Las técnicas de NDT se dividen en dos categorías:

Una breve descripción de las técnicas comunes aplicadas a la planta de proceso se da en Técnicas. Las técnicas básicas de NDT han cambiado poco a lo largo de los años, pero con las mejoras en la tecnología y la demanda de maximizar la productividad de la planta, se han desarrollado nuevas técnicas y variaciones de las antiguas, junto con varios enfoques de NDT. Estos se aclaran en Terminología y tendencias actuales a continuación.

La calidad del END aplicado a un componente no puede evaluarse fácilmente mediante la observación posterior del componente o de los resultados obtenidos.

Se requieren pasos adicionales en el desarrollo y aplicación de la prueba para brindar confianza en su capacidad para identificar el daño o las irregularidades de interés. El Proceso de Inspección y su adecuada Gestión se discuten con más detalle a continuación.

NDT es un mecanismo primario de recuperación de errores en el diseño, la construcción y las actividades operativas.

La correcta selección y aplicación de una técnica de NDT puede proporcionar la confianza de que un componente o parte de la planta no contiene defectos del tipo que la técnica pudo detectar.

Cuando se aplica en un entorno de fabricación, se utiliza para proporcionar confianza de que no hay defectos preocupantes sobre un cierto tamaño que puedan haber sido introducidos por el proceso de fabricación. En este caso, NDT es solo una de varias actividades de control de calidad destinadas a producir un componente o pieza de planta según una especificación particular.

Los END en servicio brindan la confianza de que la operación de la planta no está causando un deterioro en su integridad más allá de sus parámetros de diseño.

Si se detecta dicho deterioro, NDT puede cuantificar el daño y proporcionar información para la justificación de las acciones de mantenimiento o monitoreo.

Se puede utilizar NDT ad hoc para comprobar que no se están produciendo mecanismos de daño inesperados.

Todas las técnicas tienen fortalezas y debilidades con respecto a los tipos y parámetros del mecanismo de daño que pueden detectar.

El NDT ad hoc debe estar dirigido a un mecanismo de daño hipotético o el mecanismo de daño que se puede informar como no detectado está definido por las capacidades de la técnica.

Los tipos de defecto/defecto y degradación que se pueden detectar mediante NDT se resumen en:

La aplicación de NDT para respaldar los requisitos de fabricación o la operación continua de la planta está sujeta a ciertas Regulaciones.

Existen algunos conceptos erróneos comunes con respecto a los END que aún prevalecen en la industria:

Los requisitos de las diversas normas generales se pueden resumir en:

Las Regulaciones de Seguridad de los Sistemas de Presión 2000 cubren la operación de los sistemas de presión.

La regla 4 (2) establece que la planta debe estar "adecuadamente diseñada y construida con materiales apropiados para evitar peligros".

La Regulación 8 (1) requiere que el "propietario o usuario debe tener un WSE para el examen periódico por parte de una persona competente cuando:" según la Regulación 8 (1) (b) "un defecto puede dar lugar a un peligro".

WSE es un esquema escrito de examen que especifica para cada parte del sistema de presión el mecanismo de daño que se puede esperar, el intervalo de examen y el método de examen. Cualquier NDT requerido se especificará en el WSE. Se proporciona más información sobre los esquemas escritos en el documento Esquemas escritos de examen.

Los Reglamentos de equipos a presión (seguridad) de 2016 cubren la fabricación de nuevos recipientes a presión de acuerdo con la Directiva europea de equipos a presión y se aplican a equipos a presión y conjuntos con una presión PS máxima admisible superior a 0,5 bar. Estas regulaciones requieren:

El antiguo estándar británico (BS 5500) para la fabricación de recipientes a presión ha sido reemplazado por un nuevo estándar europeo BS EN 13445, pero los requisitos de diseño que estaban en BS 5500 se han mantenido como PD5500. Este último documento establece los Criterios de aceptación de defectos para el NDT aplicado en la fabricación. Los criterios de aceptación tienen en cuenta las capacidades y limitaciones de las técnicas NDT, por lo que para Radiografía establece "No se permiten grietas", mientras que para Ultrasonidos establece condiciones en indicaciones planas basadas en la altura, la longitud y la amplitud.

Las Regulaciones de Control de Riesgos de Accidentes Mayores de 1999 establecen el deber general de cada Operador de tomar todas las medidas necesarias para prevenir accidentes mayores y limitar sus consecuencias para las personas y el medio ambiente. Las referencias a NDT que pueden ocurrir en el informe de seguridad se describen en el Informe de seguridad de COMAH.

Los NDT, aunque no se mencionan específicamente en las normas anteriores, tienen un papel que desempeñar como parte de la demostración del Operador con respecto a la integridad mecánica, de que se han tomado todas las medidas necesarias. Brinda confianza de que la planta está construida según el estándar requerido y está en buen estado. NDT puede proporcionar información para confirmar o no que no se produzcan daños inesperados.

El Reglamento de Transporte de Mercancías Peligrosas - Ferrocarril y Carretera. Estas normas cubren el transporte de mercancías peligrosas por ferrocarril y carretera, incluido el examen y prueba de los tanques utilizados. Los tanques deben ser examinados y probados por la autoridad competente o persona aprobada de acuerdo con los requisitos aprobados y publicados en los Requisitos para tanques aprobados. Se requiere la producción de un certificado que confirme el examen y la prueba y también que el tanque se ajusta a un diseño aprobado y es adecuado para el propósito al que está destinado.

Reglamento de Gestión de Salud y Seguridad en el Trabajo de 1999. Estos requieren que los empleadores realicen una evaluación adecuada y suficiente de los riesgos para los empleados y el público que surgen de las actividades comerciales.

Las Regulaciones de Provisión y Uso de Equipos de Trabajo de 1998. Estas requieren que el empleador se asegure de quetrabajarel equipo está construido o adaptado de manera que sea adecuado para el propósito para el que se usa o proporciona y quetrabajarel equipo se mantiene en un estado eficiente, en condicioneslaboralorden y en buen estado.

Es probable que la información proporcionada sobre END en el informe de seguridad responda al Criterio 5.2.4.3: el informe debe mostrar que existen sistemas para garantizar, para una planta crítica para la seguridad, que una persona competente examine los sistemas a intervalos apropiados. Es probable que la información sea general y no se esperen detalles de las técnicas de END.

El informe de seguridad debe proporcionar evidencia de que existen esquemas escritos de examen para la planta presurizada.

Un informe de seguridad debe declarar si los exámenes son realizados por una organización interna o comprados a un tercero. Si la persona competente es interna, el informe debe mostrar que es independiente de las operaciones y que depende directamente de la alta dirección.

La mayor parte de la información relacionada con el NDT aplicado y el uso de los resultados para respaldar la integridad de la planta deberá recopilarse durante la inspección de seguimiento de HSE de COMAH en el sitio.

La inspección COMAH de seguimiento de HSE en el sitio debe usarse para recopilar más información sobre las siguientes actividades de END:

Investigar la justificación de los intervalos de examen.

Si se han utilizado pautas estándar, ver las razones para seleccionar la periodicidad elegida y si estas son compatibles con las condiciones de operación de la planta.

Es posible que se haya utilizado un enfoque de inspección basada en el riesgo (RBI) como alternativa a los exámenes de intervalo fijo.

En este caso, se deberían haber establecido los mecanismos de daño para cada elemento vegetal y categorizado el elemento según el riesgo.

El NDT debe entonces dirigirse a los elementos de riesgo alto/medio con el fin de reducir la probabilidad de falla y, por lo tanto, el riesgo.

Este proceso puede reducir la cantidad de NDT requerida de la que se basa en un enfoque de intervalo fijo. Sin embargo, es aún más importante que se utilice la técnica NDT correcta:

Las mejores prácticas de HSE para la inspección basada en el riesgo se pueden utilizar para evaluar la calidad del proceso RBI.

Los END deben gestionarse correctamente para garantizar que la capacidad teórica de la técnica no se vea afectada indebidamente por una aplicación incorrecta o deficiente. Las empresas no solo deben tener procedimientos que cubran la gestión y aplicación de los END, sino también evidencia de que se están implementando.

Evaluar la actitud de los propietarios de la planta hacia los END.

Si no se le da suficiente consideración, entonces es poco probable que se planifique adecuadamente, es poco probable que se proporcione un buen acceso y es probable que los contratistas estén bajo una presión indebida que les impida realizar el NDT correctamente. Esto se analiza con más detalle en Gestión a continuación.

Compruebe bajo qué sistema de calidad se supone que los operadores de NDT deben aplicar el NDT: los propietarios de la planta o las empresas de NDT.

Comprueba que esto realmente suceda.

Los resultados de una prueba no destructiva dependen del tipo de daño buscado y de la técnica NDT particular aplicada.

Verifique que se especifiquen los requisitos para el END y que los registros brinden suficiente información sobre qué técnica de END se utilizó y cómo se aplicó. ¿Es probable que la técnica encuentre los defectos de interés y se conoce la capacidad de la técnica? A continuación se proporciona más información sobre las diversas técnicas.

Los documentos de mejores prácticas de HSE (ultrasonidos, técnicas de superficie) brindan orientación sobre la evaluación del papel del NDT y la efectividad requerida para reducir el riesgo de falla del componente.

Cuando NDT juega un papel clave para garantizar la seguridad del componente, se deben tomar medidas adicionales para garantizar que se detecten todos los defectos de interés y que la técnica NDT se aplique correctamente.

Finalmente, el propietario de la planta debe evaluar los resultados del NDT y actuar en consecuencia.

La presentación de los resultados de NDT a menudo influirá en las acciones posteriores. Algunos informes simplemente indicarán que no se encontraron defectos o que el NDT fue aceptable, es decir, no se observaron indicaciones por encima de un determinado criterio de aceptación. Otras técnicas computarizadas permiten producir gráficos en color aparentemente detallados que crean la impresión de calidad. Ambos extremos pueden ocultar el hecho de que el NDT puede haber tenido limitaciones en el tipo de defecto detectable o que se puede haber examinado un área/volumen de muestra insuficiente.

El propietario de la planta debe poder demostrar cómo la evaluación de los resultados de los END ha tenido en cuenta las limitaciones y los errores inherentes a la técnica aplicada.

Estos problemas están cubiertos por las preguntas en la Lista de verificación diseñada para ayudar en la inspección COMAH en el sitio de HSE.

Es probable que las pequeñas empresas compren la experiencia de la persona competente y confíen en el juicio experto de la tercera parte. El operador debe tener disponibles los registros legales de inspección, pero es posible que no tenga acceso inmediato a información adicional sobre los exámenes o la competencia de la organización de la 'persona competente'.

El inicio de cualquier proceso de NDT es la identificación de los elementos de la planta que requieren NDT.

Estos dos documentos también deben identificar los mecanismos de daño que se puede esperar que ocurran en el elemento de la planta y, por lo tanto, deben detectarse, si están presentes, mediante la técnica NDT. Como con cualquier otra compra o desarrollo (en línea con ISO 9001), NDT debe comenzar con una especificación de requisitos. Para NDT, esta es una especificación o descripción de defecto, que incluye:

La descripción del defecto se define luego por las capacidades de la técnica aplicada y el elemento de la planta solo puede pasar limpio de defectos detectados por esta técnica.

El método NDT debe especificarse en el Esquema de examen escrito, si corresponde, o documentarse en otro lugar.

Es probable que esto lo lleve a cabo la empresa NDT en nombre del propietario de la planta. El procedimiento, que puede complementarse con una ficha técnica específica de la planta, debe ser lo suficientemente detallado para definir la técnica a aplicar.

La técnica NDT puede ser aplicada por una persona competente y los resultados informados. El informe debe resaltar cualquier restricción en la aplicación de la técnica y debe enumerar cualquier cambio en la técnica que haya requerido la aplicación en particular.

Los resultados de las técnicas de NDT de área grande, como el mapeo de corrosión, los escáneres de piso a menudo se presentan como gráficos computarizados coloridos. Aunque estos resultados visuales parecen impresionantes, no muestran las limitaciones de la técnica y no son prueba en sí mismos de que el NDT se haya realizado correctamente.

Si el resultado es que no se encontraron defectos, aún puede existir la necesidad de tomar medidas teniendo en cuenta la capacidad de la técnica NDT y la naturaleza de los defectos que pueden no haberse encontrado.

Los estándares que rigen los NDT de fabricación a menudo especifican los criterios de aceptación en términos de la medición de NDT, es decir, ninguna indicación más larga que… o ninguna señal con una amplitud mayor que…. Esto simplifica el procedimiento de evaluación y pone la responsabilidad de decidir si una indicación de defecto es aceptable o inaceptable en el operador de NDT.

Para la inspección en servicio, los criterios de aceptación no son tan fáciles de definir. Si se utilizan criterios de aceptación de fabricación, debe justificarse que estos capturen los mecanismos de degradación relevantes que pueden estar presentes en las condiciones operativas. También deben ser compatibles tanto con el elemento de la planta como con la técnica NDT utilizada.

Las ECA involucran la solución de fórmulas matemáticas y, como consecuencia, las respuestas a menudo se citan con varios decimales. Sin embargo, es probable que los errores en la información de entrada obtenida de los resultados de NDT sean del orden de milímetros. Es importante que los errores de tamaño en las mediciones de NDT se estimen y se tengan en cuenta en el ECA.

Dos de los códigos más importantes son:

Si se utiliza un proceso RBI, los resultados deben retroalimentarse en la evaluación de riesgos y se deben realizar los cambios apropiados en la acción requerida.

Para tener confianza en los resultados de NDT, es importante que el NDT, como un proceso especial, se aplique correctamente y que se conozca y comprenda la capacidad de ese proceso.

Esto requiere una adecuada gestión y control. Los propietarios de plantas que tengan un sistema de gestión de calidad certificado tendrán procedimientos para controlar la instigación y compra de actividades de END. También pueden tener procedimientos para cubrir la aplicación de NDT, aunque estos a menudo se dejan al proveedor de NDT.

Además de un sistema de calidad certificado, se requiere la acreditación de UKAS para las pruebas BS EN ISO/IEC 17025 o la inspección EN 45004

Muestra que las empresas de END cuentan con los sistemas para controlar adecuadamente la aplicación de END.

Sin embargo, la práctica del sitio puede ser diferente de la documentación y la naturaleza de las actividades de END significa que no siempre están sujetas al mismo control que se aplica a otros productos y servicios.

La responsabilidad de la especificación y el control del NDT no siempre está claramente definida entre el propietario de la planta y el proveedor del NDT. El propietario de una planta ISO 9000 puede contratar cuerpos de un proveedor de END acreditado por UKAS con el resultado de que los operadores no trabajen bajo ningún sistema de calidad.

Los errores son comunes en las actividades no planificadas de END: a los operadores que realizan un trabajo planificado se les puede pedir que 'inspeccionen este elemento mientras usted está aquí'. En tal caso, el NDT realizado depende de la experiencia del operador; no se declaran su idoneidad y capacidades y es posible que no se produzcan registros que permitan futuras evaluaciones o repeticiones. El control de NDT se analiza con más detalle en los documentos de Mejores Prácticas para Ultrasonidos y Técnicas de Superficie, y Radiografía.

El personal de NDT está capacitado y certificado bajo un esquema de certificación central (p. ej., PCN) o un esquema basado en el empleador (p. ej., ASNT).

Los requisitos para los esquemas administrados centralmente se establecen en BS EN 473. Su empleador debe definir su capacitación en una práctica escrita. Se definen tres niveles de competencia:

Se brindan detalles completos para el esquema PCN en los documentos de mejores prácticas para ultrasonidos, técnicas de superficie y radiografía.

La mayoría de las técnicas de NDT requieren que los operadores tengan buena vista y que la revisen anualmente.

Este es un aspecto que puede pasarse por alto con consecuencias inevitables para la calidad del NDT realizado.

El NDT del sitio debe estar bajo la supervisión y el apoyo de un operador de Nivel 3 y los procedimientos de NDT deben ser aprobados por personal de Nivel 3 o equivalente.

Las calificaciones de nivel 2 son específicas para un método NDT y, en el caso de los ultrasonidos, para una geometría particular. Las calificaciones genéricas, como PCN, pueden necesitar un complemento de capacitación específica para el trabajo para aplicaciones particulares de técnicas de END. Esto fue destacado por el proyecto PANI de HSE que investigó la efectividad de los ultrasonidos manuales aplicados en plantas industriales.

Cuando no existe un esquema de certificación central para una técnica (que es el caso de muchas pero no todas las técnicas enumeradas en Otras técnicas)

El proveedor de END debe proporcionar al propietario de la planta pruebas que demuestren que el personal tiene suficiente experiencia y capacitación en la aplicación de esa técnica.

Todo NDT debe ser controlado por un procedimiento aprobado por un Nivel 3, o equivalente.

Algunas técnicas, como la inspección por partículas magnéticas o la inspección por líquidos penetrantes, son sencillas de aplicar en principio y existe la tentación de aplicarlas simplemente sin un procedimiento. Por el contrario, los operadores que tienen una amplia experiencia en la técnica pueden aplicar técnicas y equipos avanzados y pueden confiar en esa experiencia para ajustar las muchas variables en lugar de registrarlas en un procedimiento completo.

Los NDT se aplican a menudo de conformidad con una norma nacional o internacional.

No es suficiente declarar que un componente fue inspeccionado de acuerdo con un estándar. La mayoría de los estándares tienen opciones sobre varios parámetros técnicos y se debe producir un procedimiento o una hoja técnica para indicar qué valores se utilizarán. La aprobación del procedimiento por parte de un Nivel 3 implica que el estándar ha sido evaluado a la luz del elemento de la planta a inspeccionar y se ha determinado que es apropiado.

Algunos estándares han sido probados durante muchos años, pero los datos y la experiencia en los que se basan y que definen sus capacidades y limitaciones a menudo no están disponibles.

La armonización de estándares en toda Europa ha producido muchos estándares que aún no tienen un historial que los respalde.

Una excepción es el Estándar de Partículas Magnéticas: "Método para la detección de fallas de partículas magnéticas", Estándar Británico BS 6072: 1981 donde la información de respaldo está disponible como "Detección de fallas de partículas magnéticas. Una guía de los principios y la práctica de aplicar la detección de fallas de partículas magnéticas en de acuerdo con BS6072.", British Standard PD 6513: 1985.

NDT se puede aplicar sin un procedimiento escrito.

Pero solo si se registran todos los parámetros para que lo que se ha aplicado pueda evaluarse posteriormente y, si es necesario, repetirse.

Los documentos de mejores prácticas de HSE (ultrasonidos, técnicas de superficie) brindan orientación sobre la evaluación del papel del NDT y la efectividad requerida para reducir el riesgo de falla del componente.

Cuando NDT juega un papel clave para garantizar la seguridad del componente, se esperaría que se tomaran medidas adicionales para mejorar la confiabilidad de NDT, para garantizar que se detecten todos los defectos de interés y que la técnica de NDT se aplique correctamente.

Tales pasos incluyen:

Los documentos de mejores prácticas también enumeran otras medidas importantes que deben tenerse en cuenta cuando se busca garantizar una alta confiabilidad de la inspección.

La capacidad de una técnica de NDT para detectar y dimensionar defectos específicos puede evaluarse mediante la recopilación de evidencia basada en el razonamiento físico, el modelado teórico, el trabajo experimental y el trabajo publicado previamente.

Este proceso se conoce como Calificación de Inspección, Validación o Demostración de Desempeño. La cantidad de evidencia recopilada y evaluada se puede adaptar a la importancia del END y, por lo tanto, no tiene por qué ser prohibitiva. Se proporciona más información en los documentos de mejores prácticas para ultrasonidos, técnicas de superficie y radiografía.

Puede encontrar información detallada sobre las técnicas de END en otros lugares:

A continuación se ofrece un breve resumen. La terminología distinta a la relacionada con técnicas específicas se proporciona en la Sección de Terminología. En cada sección la información se presenta en orden alfabético.

La técnica más sencilla y fácil de aplicar y, a menudo, denominada con el término genérico "inspección" en la planta de proceso.

Es capaz de detectar daños y distorsiones en la superficie. Sin embargo, se requiere acceso a la superficie y la capacidad depende de la iluminación y la vista del inspector.

Hay muchas ayudas disponibles para la inspección visual que van desde una lupa hasta endoscopios y boroscopios que permiten ver superficies inaccesibles al ojo, hasta sistemas de video computarizados totalmente remotos. En este último caso, como 'ver para creer', se debe tener cuidado para garantizar que el procesamiento de la señal de la imagen no oculte ningún defecto.

El daño más común que se encuentra en la planta de proceso es la corrosión, por lo que se aplican ampliamente técnicas que permiten medir el espesor de pared restante.

Los ultrasonidos (sonido de alta frecuencia) proporcionan una medición precisa del espesor de la pared.

La superficie sobre la que se coloca el transductor debe estar limpia y, dado que proporciona una medición puntual, las posiciones de medición deben seleccionarse teniendo en cuenta el tipo de daño por corrosión para que se pueda detectar el espesor mínimo de la pared. Cuando se utiliza una cuadrícula para inspeccionar un área de superficie grande, se debe seleccionar el paso de la cuadrícula para que detecte el daño en cuestión.

Se debe tener cuidado al tomar medidas en la planta que está pintada o revestida para asegurarse de que la medida sea la misma que la de la pared restante. Los instrumentos más nuevos tienen instalaciones para ayudar al operador en esta tarea, pero los equipos más antiguos requieren más atención por parte del operador.

Otras técnicas de espesor incluyen:

La radiografía flash, la fuga de flujo magnético, las corrientes de Foucault pulsadas y estos se analizan a continuación.

Estas técnicas están más limitadas en su aplicación por el tipo de material, la precisión de la medición, el grosor de la pared o la geometría que los ultrasonidos, pero ofrecen otras ventajas, como la velocidad de aplicación o la capacidad de inspeccionar debajo del aislamiento.

Las técnicas de detección de defectos se dividen en dos categorías:

Técnicas de superficie

El tinte se introduce en cualquier defecto de ruptura de la superficie que luego se resalta mediante la aplicación de un revelador que extrae el tinte del defecto.

Este método NDT solo puede detectar defectos que están abiertos a la superficie de inspección.

El tinte penetrante es la técnica de superficie preferida para materiales no magnéticos.

Los tintes penetrantes son más adecuados para la detección de defectos volumétricos como picaduras, pero son más susceptibles a las condiciones de la superficie que la inspección por partículas magnéticas. La detección de grietas estrechas requerirá que el tinte se deje en la superficie durante mucho tiempo.

La superficie del componente debe limpiarse antes de la aplicación de la inspección con líquidos penetrantes.

Los métodos de limpieza mecánica pueden hacer que se cierren las aberturas de las grietas, lo que posteriormente impide la detección. Se debe tener cuidado con cualquier técnica que requiera la aplicación de productos químicos a la planta para garantizar que los productos químicos sean compatibles con el material vegetal. Es particularmente importante que solo se apliquen al acero inoxidable productos químicos con bajo contenido de halógenos para evitar el inicio del agrietamiento por corrosión bajo tensión.

Los tintes fluorescentes se utilizan para aumentar el contraste de las indicaciones, haciéndolas más visibles para el operador y, por lo tanto, aumentando la sensibilidad de la técnica.

El documento de mejores prácticas de HSE sobre la adquisición de técnicas de superficie brinda más detalles sobre la inspección de líquidos penetrantes.

Cuando una corriente alterna pasa a través de una bobina cerca de la superficie de un componente, se inducen corrientes de Foucault y producen una FEM contraria en la corriente de la bobina.

Cualquier defecto en el componente que restrinja el flujo de corrientes de Foucault altera el equilibrio entre los campos electromagnéticos aplicados y de retorno y puede detectarse.

La profundidad de la piel, que es una función de la permeabilidad del material y la frecuencia, determina la profundidad de penetración de las corrientes de Foucault.

En material ferromagnético, la profundidad de la piel es muy pequeña y la técnica solo detectará defectos de ruptura de la superficie. En material no magnético, proporciona cierta capacidad debajo de la superficie y puede dar alguna indicación de la profundidad de un defecto.

Las técnicas de corrientes de Foucault se aplican ampliamente en NDT de tuberías de intercambiadores de calor.

Los defectos en la superficie de inspección interrumpen las líneas de flujo magnético.

Las partículas magnéticas rociadas sobre la superficie son atraídas por estos defectos identificando su posición.

Este método NDT solo detecta cambios abruptos en el campo magnético y, por lo tanto, solo proporciona capacidad para defectos que rompen la superficie de inspección. Se debe tener cuidado para evitar llamadas falsas que puedan surgir debido a cambios en la geometría o la presencia de campos magnéticos residuales.

Las tintas magnéticas fluorescentes se utilizan para aumentar el contraste de las indicaciones, haciéndolas más visibles para el operador y, por lo tanto, aumentando la sensibilidad de la técnica.

La inspección de partículas magnéticas es generalmente el método NDT preferido para la detección de grietas superficiales en material ferrítico. El documento de mejores prácticas de HSE sobre la adquisición de técnicas de superficie brinda más detalles sobre la inspección de partículas magnéticas.

La radiografía es la detección de pérdida de material por la variación en la radiación aplicada, g o rayos X, que pasa a través de un componente e incide sobre una película.

Como es sensible a la pérdida de material, la radiografía se adapta mejor a la detección de defectos volumétricos como escoria o porosidad. La detección de defectos planos o grietas dependerá de la separación o apertura de estos defectos y la desorientación del haz de radiación desde el eje del defecto. En muchos casos, no se detectarán grietas.

La radiografía gusta porque produce una copia impresa de los resultados: la película. No puede proporcionar información detallada sobre defectos sin técnicas especializadas adicionales (p. ej., la radiografía de perfil puede proporcionar información detallada sobre defectos de gran volumen).

Los defectos se identifican por cambios abruptos en la densidad de la película revelada: la densidad de la película está relacionada con la exposición que ha recibido de la radiación.

El gradiente de la curva de densidad frente a la exposición determina cuán visibles son los pequeños cambios en la exposición. Dichos cambios pueden surgir de la presencia de defectos, por lo que la capacidad de detectarlos a través de cambios en la densidad de la película es de suma importancia.

Esta característica de la película es su contraste. El contraste tiende a aumentar con la densidad de la película, por lo que las densidades altas son beneficiosas en la detección de defectos. Sin embargo, ver películas de alta densidad requiere buenas condiciones de iluminación, como alta intensidad de luz, poca luz de fondo y enmascaramiento de la película, y existen límites prácticos en el nivel al que se puede aumentar la densidad debido a la reducción de la intensidad de la luz transmitida. La densidad en el rango de 2,0 a 3,0 se suele considerar como la mejor solución de compromiso entre el contraste y los requisitos de visualización.

Los indicadores de calidad de imagen (IQI) suelen ser del tipo de cable, que comprenden cables rectos de diferentes diámetros sellados en una envoltura de plástico, o que usan agujeros o escalones en un bloque de metal.

El IQI se coloca en el objeto bajo prueba y se visualiza cuando se toma la radiografía. El diámetro de alambre, el diámetro del orificio o el paso más pequeño que es visible en la radiografía proporciona una guía de la sensibilidad lograda.

El tipo de IQI y su posición se especifican en el estándar radiográfico apropiado. Debe reconocerse que la sensibilidad establecida por un IQI se relaciona solo con la capacidad de detectar cambios en la sección, el tamaño del cable, etc. Esta sensibilidad solo se relaciona indirectamente con la detección de defectos.

Las principales preocupaciones del HSE son que un número significativo de contratistas de END no adoptan prácticas de trabajo rutinarias capaces de mantener la exposición a la radiación de los empleados tan baja como sea razonablemente posible.

Los incidentes ocurren debido a una mala planificación del trabajo (sobre todo con la radiografía del sitio); falta de uso de blindaje de fuente local adecuado (colimación); o sistemas de trabajo inadecuados.

La calidad y la sensibilidad de una radiografía se miden por la densidad de la película y el uso de un IQI.

El documento de información del HSE sobre la adquisición de radiografía brinda más detalles sobre la técnica.

La radiografía industrial está cubierta por las Regulaciones sobre radiaciones ionizantes de 1999 (IRR99), que en su mayoría entraron en vigor el 1 de enero de 2000. La información sobre los requisitos de las regulaciones está disponible en el sitio web de HSE.

Los ultrasonidos son el uso de ondas de sonido de alta frecuencia de manera similar al sonar o al radar: los pulsos de sonido se reflejan en interfaces o discontinuidades.

En la comprobación de espesores se miden las reflexiones de las superficies de las paredes. En la detección de defectos, se detectan y evalúan los reflejos de grietas, huecos e inclusiones.

La transferencia de sonido de la sonda ultrasónica al componente requiere un medio de acoplamiento, que suele ser agua o gel. La condición de la interfaz determina cuánto sonido se transfiere al componente, cuánto se dispersa y cuánto ruido se produce.

Los ultrasonidos requieren un acabado superficial relativamente bueno.

La aplicación manual sobre un área grande es relativamente lenta y la técnica debe adaptarse a los defectos que requieren detección. Sin embargo, los ultrasonidos pueden proporcionar información sobre la longitud y el tamaño de la pared.

Algunos materiales, como las aleaciones resistentes a la corrosión (p. ej., aleaciones con alto contenido de níquel y aceros austeníticos), causan problemas adicionales para los ultrasonidos y requieren técnicas especiales y personal debidamente capacitado.

Los ultrasonidos se pueden automatizar y producir copias impresas.

Esta es una técnica electromagnética sin contacto que se utiliza como una alternativa de detección de defectos superficiales a las inspecciones de partículas magnéticas y líquidos penetrantes en materiales conductores.

Se induce una corriente eléctrica uniforme en el material a inspeccionar, lo que produce un campo magnético que, a su vez, se perturbará y fluirá alrededor de los bordes de un defecto, si lo hay. Las sondas están construidas para detectar estas perturbaciones del campo magnético. Los algoritmos de software permiten obtener una estimación de la profundidad y la longitud de la grieta.

La técnica es capaz de detectar defectos debajo de la superficie en materiales no magnéticos.

Puede hacer frente a superficies pobres y puede probar a través de revestimientos. Sin embargo, requiere operadores expertos para aplicarlo correctamente.

Una técnica pasiva en la que se conecta una matriz de sensores acústicos alrededor del elemento de la planta bajo prueba.

Se registran las señales que se originan en el elemento de la planta, que están por encima de un umbral de amplitud especificado. Las señales de propagación de grietas, productos de corrosión y fugas pueden identificarse y ubicarse mediante triangulación.

Una aplicación común es monitorear tanques de almacenamiento sobre el suelo con el sonido generado por el desprendimiento de productos de corrosión.

Esta no es una técnica cuantitativa pero da una evaluación cualitativa de la condición del tanque.

Cuando se utiliza la emisión acústica para detectar el crecimiento de grietas, se enfrenta al desafío de detectar la señal generada por el crecimiento en presencia de ruido de funcionamiento.

El ruido de funcionamiento puede no estar presente cuando se realiza una prueba hidráulica, pero las tensiones observadas por el elemento de la planta pueden ser muy diferentes a las observadas en servicio.

Esta técnica es otro tipo de onda ultrasónica que viaja a lo largo de la superficie de un componente.

A medida que se propaga, se convierte en un modo que viaja hacia el componente en ángulo con la superficie. Esta última onda se convertirá nuevamente en una onda de superficie si golpea una superficie paralela a la superficie en la que se originó.

La técnica se utiliza a menudo para la detección de defectos cerca de la superficie como complemento de la técnica de tiempo de vuelo.

La radiografía industrial que utiliza sistemas de radiografía basados ​​en computadora o "sin película" puede recolectar y analizar datos radiográficos, reemplazando completamente la película convencional.

Las aplicaciones incluyen la detección y medición de la corrosión en procesos, particularmente bajo aislamientos y revestimientos en tuberías de procesos.

Esta tecnología complementa los sistemas sin proyección como SCAR para proporcionar una inspección rápida y segura. El sistema utiliza placas de fósforo reutilizables y flexibles para capturar imágenes. La placa expuesta se procesa a través de un escáner láser, entregando la imagen a un mono-monitor de alta resolución. Después de escanear la placa, la imagen digital se interpreta, informa y almacena digitalmente para su futura recuperación y análisis.

La flexibilidad de este enfoque significa que se requiere un control adicional del proceso para garantizar que las radiografías sean rastreables y no distorsionadas, eliminadas o sobrescritas.

Originalmente desarrollado para obtener imágenes de eventos dinámicos que se mueven rápidamente, la radiografía flash ha encontrado aplicación en la detección de corrosión en los diámetros exteriores de tuberías bajo aislamiento.

Normalmente se aplica a tuberías de hasta 12" de diámetro exterior, pero se puede aplicar a artículos con diámetros de hasta un metro si se cuenta con una fuente suficiente para filmar la distancia y la salida de radiación. La técnica utiliza equipos de rayos X con un tiempo de exposición a la radiación bajo, rayos X rápidos. películas de rayos y pantallas intensificadoras, o medios de detección digital.Ahorra costos normalmente atribuidos a la remoción y reinstalación de aislamiento y andamiaje asociado.

La viga está dispuesta tangencialmente a la pared de la tubería y la corrosión de la pared externa se manifiesta como una variación en el perfil de la tubería.

También puede identificar dónde se ha anegado el revestimiento. El contraste y la resolución de la imagen no son tan buenos como los de la radiografía convencional debido a la limitada radiación disponible, la película de grano grande y el punto focal relativamente grande de las fuentes.

Los desarrollos recientes han complementado la radiografía flash.

Se trata de sistemas radiográficos portátiles que utilizan una fuente como el gadolinio-153 en combinación con un centelleador de estado sólido que convierte los rayos X en electrones. La calidad y el rendimiento de la fuente determina la longitud máxima de la trayectoria del haz en el revestimiento cuando se busca corrosión debajo del revestimiento. El equipo especial de gadolinio-153 puede permitir la medición del espesor de la pared de la tubería cuando se dispara a través del centro de la tubería. Las limitaciones con respecto a la tubería y el diámetro del revestimiento dependerán del instrumento particular utilizado, en particular, la longitud del brazo fijo que sostiene la fuente frente al detector y debe conocerlas el proveedor de NDT.

Esto cubre una variedad de técnicas que se utilizan para identificar vías de fuga a través de la contención.

Incluyen:

Esta técnica ha encontrado su principal aplicación en NDT de tuberías.

Un tipo particular de onda de sonido, las ondas Lamb, se generan en la pared de la tubería que actúa como una guía de ondas cilíndrica que permite obtener rangos de propagación de hasta 50 m. Las ondas se reflejan desde las características, incluidos los defectos de pérdida de pared. La frecuencia es menor que la utilizada en ultrasonidos convencionales a kHz en lugar de MHz. La interpretación de las señales es complicada debido a los diferentes modos de propagación de la onda Lamb. La técnica se usa generalmente como una herramienta de detección para identificar áreas que merecen un NDT más detallado con técnicas alternativas.

Esta técnica se basa en la detección del flujo magnético, que es "expulsado" de la pared de metal bajo prueba por cualquier disminución en el espesor de la pared.

Para lograr esto, la pared del componente debe estar cerca de la saturación magnética. La amplitud de la señal obtenida de cualquier pérdida de pared es proporcional al volumen que falta en la región interrogada. Esto significa que la amplitud no corresponde necesariamente a la disminución del espesor de la pared. La técnica no es capaz de discriminar entre la pérdida de material en la superficie cercana y la pérdida de material en la superficie lejana.

La rugosidad de la superficie, la corrosión de la superficie, la distorsión, la acumulación de residuos en los imanes y cualquier perturbación física del sistema de escaneo a medida que se mueve por el componente afectará negativamente los resultados.

MFL es una técnica cualitativa y no puede dar una evaluación precisa de la pared restante.

Ha encontrado un amplio uso en NDT de pisos de tanques porque es rápido de aplicar y puede detectar pérdidas de material en ambas superficies del piso. El requisito de que el sensor se coloque entre los polos de un imán significa que la técnica no puede brindar una cobertura del 100 % de un piso hasta obstrucciones verticales y paredes laterales. El espesor de pared que se puede inspeccionar por fuga de flujo magnético está limitado por el requisito de lograr la saturación magnética.

El alto nivel de esfuerzo de configuración hace que la técnica sea susceptible al error humano. Los procedimientos deben ser claros y suficientemente detallados y los operadores deben estar calificados y tener experiencia en la aplicación de la técnica.

Los avances tecnológicos en materiales y computadoras han hecho posible que los transductores de matriz en fase ultrasónicos se fabriquen en una caja de tamaño similar a los transductores convencionales.

Un transductor de matriz en fase permite que el haz ultrasónico sea enfocado electrónicamente o barrido en ángulo a lo largo de la matriz. Por lo tanto, un transductor de matriz en fase puede reemplazar a varios transductores convencionales o reducir el requisito de exploración para el transductor.

Esta es una técnica nueva y avanzada y los operadores necesitan capacitación y experiencia en la técnica además de las calificaciones ultrasónicas convencionales.

La prueba de presión es normalmente un requisito de los códigos de diseño y se realiza al comienzo de la vida útil y posteriormente. No siempre es una prueba no destructiva.

Implica la sobrepresurización de un elemento de la planta (normalmente del 10 al 50 % por encima de la presión operativa de diseño) con un fluido para ver si es capaz de soportar la tensión aplicada. Una prueba neumática conlleva más peligro que una prueba hidráulica, ya que libera 200 veces más energía en caso de que algo salga mal.

Los argumentos a favor y en contra de las pruebas de presión son complejos y van más allá del alcance de este documento.

El ensayo podrá complementarse con la aplicación de emisión acústica con el objetivo de tratar de detectar el crecimiento de grietas que se puedan generar durante el ensayo.

HSE tiene una Nota de orientación GS4 sobre seguridad en pruebas de presión, que está respaldada por el Informe de investigación por contrato CRR168: "Seguridad de pruebas de presión", 1998.

Esta es una técnica para detectar la corrosión y la erosión y medir la pared remanente promedio.

A diferencia de la medición ultrasónica del espesor, mide la pérdida de pared promedio en un área (huella).

Una bobina transmisora ​​produce un pulso magnético que induce corrientes de Foucault dentro de la pared del componente.

Las corrientes de Foucault, a su vez, producen un segundo pulso magnético que es detectado por la bobina receptora. El sistema monitorea la tasa de decaimiento del pulso de corriente de Foucault dentro de la pared de acero. El grosor promedio se deriva de la comparación del tiempo transitorio de ciertas características de la señal con señales de piezas de calibración conocidas.

Es importante que el operador reciba información sobre el componente para permitir que el equipo NDT se configure correctamente y que los resultados se interpreten con precisión.

Esta técnica es de rápida aplicación, puede ensayar a través de materiales no conductores y no magnéticos (protección pasiva contra incendios, hormigón) de hasta 100 mm de espesor. Solo es adecuado para aceros de baja aleación y no puede diferenciar los defectos en las superficies superior e inferior.

La radioscopia es una versión digital de la radiografía.

La imagen se produce en un detector de radiación, como una pantalla fluorescente, en lugar de una película, y luego se muestra en una pantalla de televisión o computadora. A menudo, estos sistemas funcionan en tiempo real y pueden proporcionar END continuos de objetos. Los recientes avances en detectores y tecnología informática significan que estos sistemas pueden ofrecer ventajas sobre la técnica NDT de película convencional.

Esta técnica ofrece una alternativa a los ensayos no destructivos por corrientes de Foucault para la inspección de tubos ferromagnéticos.

La técnica monitorea el campo magnético producido por las corrientes de Foucault inducidas a cierta distancia de la bobina de excitación. El sistema ofrece una resolución más pobre y tiene una velocidad de prueba más baja que una prueba de corriente de Foucault de alta frecuencia. La técnica es muy sensible al adelgazamiento gradual de la pared, pero la detección del adelgazamiento localizado requiere sondas especiales y control electrónico.

Esto implica la aplicación de una película de plástico ablandada temporalmente sobre la superficie preparada del artículo bajo prueba para que el perfil de la superficie se imprima en la película.

Luego se retira la película y se examina bajo un microscopio. Los detalles como grietas, inclusiones superficiales y microestructuras se pueden observar de forma remota desde el elemento de la planta. También se obtiene una copia impresa de los resultados.

La shearografía se utiliza para la detección y caracterización de delaminaciones, desuniones y otros defectos en compuestos reforzados con fibra, caucho y piezas de caucho/metal.

La comparación de dos conjuntos de imágenes láser producidas antes y después de la aplicación de una carga (térmica, de tracción, de presión, vibratoria) que hace que el elemento bajo prueba se deforme permite el cálculo de la deformación relativa en cada punto del objeto y resalta las variaciones locales en la superficie desviación. Las variaciones locales son características de los defectos tales como deslaminaciones y desuniones.

Esta es una técnica ultrasónica que utiliza la onda difractada producida por el borde de un defecto plano para detectar y dimensionar tales defectos.

El dimensionamiento puede ser preciso ya que la diferencia de tiempo entre las señales obtenidas de los bordes superior e inferior se utiliza para predecir el tamaño. TOFD requiere dos sondas ultrasónicas que actúan como transmisor y receptor para escanear como un par a cada lado de una soldadura.

Es relativamente rápido de aplicar en comparación con las técnicas de eco de pulso manuales convencionales y se puede producir una imagen impresa. Como consecuencia, TOFD está reemplazando a la radiografía como una técnica NDT de soldadura preferida.

Sin embargo, TOFD tiene una serie de inconvenientes que deben tenerse en cuenta:

Se utiliza una cámara o monitor infrarrojo para observar la temperatura real, o la variación sobre un área, de la superficie de un elemento vegetal.

Las variaciones en la transferencia de calor a través de la pared pueden atribuirse al adelgazamiento de la pared oa la acumulación de incrustaciones. Puede indicar la presencia de aislamiento húmedo y las posibles condiciones de corrosión bajo el aislamiento (CUI).

Alternativamente, se puede utilizar una fuente de calor para calentar la superficie y observar la dispersión del calor.

Los cambios inesperados en el flujo de calor se pueden utilizar para identificar defectos.

Para recipientes que contienen líquido caliente o frío, es posible observar el nivel del líquido en el artículo de forma no invasiva.

El tamaño del defecto que se puede detectar dependerá de los parámetros ópticos del sistema y la resolución de la cámara. Al evaluar los resultados, se debe considerar la emisividad de cualquier pintura o recubrimiento en el componente. Los reflejos de la luz solar también pueden distorsionar las lecturas.

La técnica es sin contacto y solo se requiere una línea de visión a la superficie bajo examen. Es rápido y fácil de aplicar, pero solo puede detectar defectos o fallas que causen un cambio en el flujo de calor o la temperatura de la superficie del artículo.

Esta lista de verificación cubre todo el proceso de END, desde la planificación hasta la evaluación de los resultados. Es poco probable que sea necesario aplicar la lista de verificación de principio a fin. Es más probable que sea necesario seleccionar y abordar áreas específicas de preocupación o criticidad. Los comentarios en negrita ayudan a dirigir las preguntas e interpretar las respuestas.

Identificación de elementos de la planta que requieren NDT.

¿La planta se rige por el Reglamento de Sistemas a Presión?

¿La planta contiene fluido no presurizado pero peligroso?

¿Se realizan END especulativos para identificar mecanismos de daño inesperados?

La descripción del defecto estará definida por las capacidades de la técnica aplicada.

El artículo de la planta solo puede pasar limpio de defectos que cumplan con esta capacidad.

¿Cuáles son los intervalos de examen?

¿Cuál es la justificación de los intervalos de examen?

Si las pautas estándar:

Si RBI:

Actitud de los propietarios de plantas hacia los END.

¿Hay suficiente independencia entre la actividad de END y las funciones de producción/operaciones?

¿El NDT juega un papel clave para garantizar la seguridad del componente?

¿Se toman medidas adicionales?

¿Conoce el propietario de la planta las limitaciones y la capacidad de NDT?

¿Se comprueba de alguna forma la calidad de los resultados?

¿El propietario de la planta actúa sobre los resultados?

¿Es el dueño de la planta un cliente informado?

¿Existe un sistema de gestión de calidad certificado?

¿Existen procedimientos para controlar la instigación y compra de actividades de END?

¿Existen procedimientos que cubran la gestión y aplicación de los END?

¿Está claramente definida la responsabilidad de la especificación y el control del NDT entre el propietario de la planta y el proveedor del NDT?

¿Existe un sistema para mantener los registros de las inspecciones?

¿Bajo qué sistema de calidad aplican los operadores de END los operadores de END (los propietarios de las plantas o las empresas de END)?

¿Están las empresas de END UKAS acreditadas para las pruebas BS EN ISO/IEC 17025 o para la inspección BS EN 45004?

¿Existe una especificación de requisitos o una descripción del defecto?

Esto debería incluir:

¿Cumple el END con una norma nacional o internacional?

La aprobación del procedimiento por parte de un operador de Nivel 3 implica que se ha evaluado la pertinencia de la norma para que el elemento de la planta se inspeccione y se considere apropiado.

Para los sistemas de presión, el método NDT debe especificarse en el Esquema de examen escrito.

¿Existe evidencia de procedimientos para cubrir la aplicación del END?

¿De quién son ellos [los propietarios de las plantas? ¿Proveedor de END?]

¿Coincide esto con la división de responsabilidades?

¿Un Nivel 3 aprueba los procedimientos?

¿El procedimiento, que puede complementarse con una hoja técnica específica de la planta, es lo suficientemente detallado para definir la técnica a aplicar?

¿Existe evidencia de que se están implementando los procedimientos de QA y NDT?

La práctica puede ser diferente de la documentación.

Qué pasos adicionales se han tomado:

por ejemplo, diferentes técnicas de END, repetir inspecciones independientes o repetir todos los END con diferente personal o con diferentes técnicas de END.

por ejemplo, capacidad establecida a través de calificación o auditoría con operadores independientes que repiten la muestra del volumen inspeccionado.

por ejemplo, ser testigo de la inspección por parte de un tercero independiente, auditorías o medidas enumeradas en el documento de Buenas Prácticas.

¿El personal de END está capacitado y certificado?

(por ejemplo, un esquema de certificación central como PCN o basado en el empleador como ASNT)

¿El NDT del sitio está bajo la supervisión y el apoyo de un operador de Nivel 3?

¿Se complementan las calificaciones PCN con capacitación específica para el trabajo para aplicaciones particulares de técnicas NDT?

Cuando no existe un esquema de certificación central para la técnica, ¿puede el proveedor de END o el propietario de la planta mostrar evidencia de que el personal tiene suficiente experiencia y capacitación en la aplicación de la técnica?

¿Los informes destacan alguna restricción en la aplicación de la técnica?

¿Enumeran los cambios en las técnicas que requería la aplicación en particular?

¿Se registran suficientes parámetros para que lo que se ha aplicado pueda evaluarse posteriormente y, si es necesario, repetirse?

¿Se estiman los errores de tamaño en las mediciones NDT?

¿Se toman las medidas adecuadas en respuesta a los resultados obtenidos?

Si el resultado es que no se encontraron defectos, aún puede existir la necesidad de tomar medidas teniendo en cuenta la capacidad de la técnica NDT y la naturaleza de los defectos que pueden no haberse encontrado.

¿Cómo se evalúan los resultados de los END?

Si se utilizan criterios de aceptación de fabricación, ¿existe justificación para utilizarlos?

¿Son compatibles tanto con el elemento de la planta como con la técnica NDT utilizada?

¿La evaluación de los resultados de los END ha tenido en cuenta las limitaciones y errores inherentes a la técnica aplicada?

El documento de información de HSE sobre errores de tamaño y su implicación para la evaluación de defectos brinda más detalles.

¿Se ha seguido un código para evaluar fallas y degradación?

(BS7910:2000 / PD 6493:1980 / PD 6493:1991 / API 579)

¿El código tiene en cuenta la precisión de los métodos de prueba NDT?

Si no, ¿qué cuidado se tiene al interpretar los resultados?

Todos los aportes al ECA deben estar justificados.

¿Se han considerado transitorios o peores condiciones de funcionamiento?

¿Son correctos los valores de las propiedades del material?

¿Qué suposiciones se han hecho?

Prueba es el término genérico que se le da a la medición de una propiedad o al desempeño de un elemento para evaluar si es adecuado para su propósito.

La inspección también es un término genérico, pero en la planta de proceso se usa en relación con la evaluación visual del estado de la planta.

Tradicionalmente, la inspección de los recipientes para detectar una posible degradación interna se ha realizado desde la superficie interna, por ejemplo, mediante inspección visual.

Esto puede incurrir en costos muy altos asociados con la liberación y el vaciado de la embarcación, aislándola y preparándola para la entrada. Las perturbaciones mecánicas involucradas en la preparación del tanque para NDT interno y su reinstauración pueden, en ocasiones, afectar adversamente el desempeño futuro del tanque. Además, el entorno dentro del tanque vacío puede ser peligroso para el acceso de personas que requieran precauciones adicionales para trabajar en el espacio confinado.

Los NDT realizados desde el exterior del recipiente, es decir, de forma no invasiva, sin romper la contención, tienen el potencial de reducir significativamente los costos operativos.

Si se aplican en lugar de NDT internos, se deben proporcionar pruebas para demostrar que son capaces de lograr los mismos requisitos de detección y dimensionamiento. Esto puede ser en forma de resultados de inspecciones invasivas y no invasivas previas que muestren una buena correlación o un informe sobre la capacidad de la inspección no invasiva que pueda compararse con resultados invasivos anteriores.

Alternativamente, se puede aplicar NDT no invasivo además del NDT interno antes de una interrupción y durante paradas breves para ayudar en la planificación de NDT interno o para proporcionar información inmediata sobre un problema potencial identificado con la mínima interferencia con otras operaciones.

Las técnicas de END no invasivas son más complejas que las técnicas internas de END y, por lo tanto, requieren mejores procedimientos de planificación, control de calidad y gestión de proyectos. Es importante establecer los objetivos de la inspección no invasiva, ya que es probable que tenga un impacto en el enfoque del NDT.

HOIS2000 y Mitsui Babcock han llevado a cabo dos proyectos de investigación en inspección no invasiva.

El proyecto HOIS produjo un árbol de decisiones para establecer si la inspección no invasiva era aceptable, y el proyecto Mitsui Babcock detalló el requisito para garantizar una inspección satisfactoria. Los resultados de ambos proyectos están siendo revisados ​​por HSE antes de ser reconocidos como documentos de 'buenas prácticas'.

La inspección basada en el riesgo es la definición de los requisitos de END en función del riesgo que presenta un elemento de planta en particular.

Al implementar un enfoque basado en el riesgo, las preocupaciones de seguridad deben tener prioridad sobre otras influencias, como la interrupción del negocio y la pérdida de ganancias. El enfoque RBI identifica los posibles mecanismos de daño y el intervalo requerido de inspección: artículos de alto riesgo que requieren NDT frecuentes; elementos de bajo riesgo que requieren NDT poco frecuentes o no. Esto contrasta con el enfoque legal de intervalos de inspección fijos estándar independientemente del riesgo de falla.

Para utilizar este enfoque, el operador de la planta debe demostrar que la evaluación de riesgos y los procesos de planificación de END se están implementando de manera efectiva y adecuada.

El enfoque basado en riesgo requiere que la calidad y veracidad de la información sea probada y validada.

La información sobre la integridad de la planta se puede generar a partir del diseño, la experiencia operativa y los registros de NDT, y del conocimiento sólido de los mecanismos de deterioro y la velocidad a la que se producirá el deterioro. El enfoque no es confiable cuando hay falta o incertidumbre en la información clave requerida para evaluar la integridad.

Luego, los NDT se pueden planificar a intervalos apropiados utilizando métodos NDT que pueden detectar el tipo y el nivel de deterioro anticipado para permitir que se realice una evaluación de la aptitud para el servicio actual y futura.

En lugar de aplicar NDT a la longitud total de las soldaduras o la cantidad de componentes, los costos de NDT se pueden reducir al inspeccionar un porcentaje reducido o una muestra de los artículos.

A menudo se utiliza una cifra del 10%. Esto no tiene necesariamente ninguna base científica, pero se considera una cantidad razonable sin incurrir en costos indebidos. Tal enfoque solo es viable si los resultados del 10% inspeccionado pueden extrapolarse legítimamente al 90% que no fue inspeccionado. es decir, si el mecanismo de daño tiene la misma probabilidad de ocurrir en todo el 100 % y si se puede suponer justificadamente que si no se encuentran defectos en el 10 % examinado, no habrá defectos en el 90 % restante.

Este enfoque no es aplicable si el daño puede ocurrir preferentemente en un área sobre otra o si pueden ocurrir defectos aleatorios.

Una planta de proceso contenía dos recipientes de acero inoxidable que habían estado en funcionamiento durante 21 años. El contenido de los recipientes era inflamable, levemente tóxico y contenía 500 ppm de cloruros. Los recipientes se operaron desde vacío total hasta 15 psi durante 20 ciclos por día. Contenían un agitador que se utilizó en parte del proceso. Ambos recipientes habían sido probados hidráulicamente a 70 psi cuando eran nuevos, pero no habían sido sometidos a ninguna prueba desde entonces.

La filosofía de la empresa era "fuga antes de la rotura", pero no pensaban que el acero inoxidable se rompería. No se había instalado ningún equipo de detección de fugas y se confiaba en que los operadores de la planta notaran el olor u observaran los goteos.

Los propietarios de la planta contrataron a una Persona Competente de una gran compañía de seguros que elaboró ​​el Esquema Escrito de Examen (WSE) para los buques. No hubo evidencia de toma de decisiones compartida entre el propietario de la planta y la compañía de seguros. Se puso en uso un WSE genérico. Esto siguió las pautas de SAFED sobre la periodicidad de la inspección, que se especificó como:

Examen visual externo complementado con una prueba de martillo cada 2 años.

¿Era esto adecuado?

La combinación de acero inoxidable y cloruros plantea de inmediato preocupaciones con respecto a la posibilidad de agrietamiento por corrosión bajo tensión. Si bien era probable que las grietas se iniciaran en la superficie interna, un examen externo podría detectar la presencia de grietas en las paredes. Sin embargo, las grietas por corrosión bajo tensión pueden ser muy estrechas y difíciles de ver a simple vista. La prueba del martillo no ofrece ningún beneficio: ¡quién sabe cómo debería sonar una buena embarcación!

Durante un examen completo de uno de los buques, la persona competente solicitó una pequeña reparación soldada a una soldadura externa y que esto fuera seguido de una prueba hidráulica. El buque desarrolló fugas a 40 psi. La investigación adicional de la embarcación encontró miles de grietas en las paredes. El recipiente no había tenido fugas en servicio porque el contenido era demasiado viscoso para pasar a través de las estrechas grietas de corrosión bajo tensión.

La persona competente modificó el WSE para el segundo buque:

¿Era esto adecuado?

La inspección interna se llevaría a cabo desde la pequeña vía de acceso con el agitador aún en su lugar.

La embarcación fallida había mostrado la mayoría de las grietas en la pared de la base. Esta región no se pudo inspeccionar en la segunda embarcación desde la vía de acceso.

Inspección del 10% de las soldaduras.

La embarcación fallida se veía a través de grietas en la placa base y la mayoría de las soldaduras. No había justificación para limitar la inspección solo a las soldaduras y solo inspeccionar el 10% de ellas.

Inspección de colorantes penetrantes con colorante rojo.

Con el agrietamiento en la superficie interna, existía la posibilidad de que las grietas se hubieran llenado con producto y, si este hubiera sido el caso, la inspección con líquidos penetrantes no habría sido efectiva.

El agrietamiento por corrosión bajo tensión puede ser estrecho y, de ser así, las indicaciones del tinte penetrante no revelarían los defectos. Los tintes fluorescentes brindan una mayor sensibilidad y darían mejores resultados en el espacio confinado y oscuro del recipiente.

La Regulación 9 de las Regulaciones de Seguridad de Sistemas a Presión de 2000 requiere que una persona competente examine aquellas partes del sistema a presión incluidas en el esquema de examen dentro de los intervalos especificados en el esquema. Las acciones anteriores plantean la pregunta de qué tan competente era la persona competente. ¿Entendieron los mecanismos de daño y los requisitos de detección?

La persona competente, que era independiente del propietario de la planta, no involucró al experto en END de su empresa en la modificación de la WSE. Cuando finalmente se consultó al experto, se estimó que la probabilidad de detección, utilizando el método indicado, era inferior al 30%. Al limitar la inspección a solo el 10 % de las soldaduras, la probabilidad general de detectar una grieta en una soldadura era solo del 3 %. Esto es inaceptablemente bajo. Una probabilidad de detección de solo el 50 % puede ser aceptable para una inspección no crítica aplicada con regularidad, mientras que para una inspección altamente crítica, la probabilidad de detección debería estar cerca del 95 %.

Sin embargo, el examen de la segunda vasija encontró dos incidentes de agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC): uno alrededor de la boquilla de la vía de acceso y una grieta en estrella en la placa. La boquilla se reparó mediante soldadura y el recipiente se probó hidráulicamente a 60 psi. La grieta en estrella debía ser monitoreada en la próxima inspección dentro de un año. No se realizó ninguna revisión adicional de WSE y el buque volvió a ponerse en servicio. La persona competente que volvió a poner el buque en servicio no era el inspector habitual del sitio y surge la pregunta de si comprendió completamente el proceso.

Cuando se cuestionó la mala inspección y el rápido retorno al servicio, se ofrecieron las siguientes excusas:

Finalmente, el hecho de que una persona competente líder certifique la WSE no significa que sea suficiente: la WSE debe ser examinada y los contenidos cuestionados cuando haya dudas sobre su idoneidad.

Varios grandes recipientes de almacenamiento de GLP debían someterse a su primer examen exhaustivo después de 10 años de uso. Los recipientes habían sido diseñados y construidos según BS 5500 Clase 1, con radiografía utilizada para la detección de defectos volumétricos. El tamaño de estas embarcaciones requería que fueran construidas en el sitio. La fabricación en el sitio tiene la desventaja de que la soldadura y la inspección están abiertas a la intemperie, y en embarcaciones similares se ha producido el agrietamiento por hidrógeno de fabricación (FHC), que es muy difícil de detectar con radiografía.

El operador y la persona competente deseaban cambiar la estrategia de inspección a una inspección no invasiva para evitar la interrupción de la operación. El período entre inspecciones no debía modificarse.

Ha sido una práctica estándar inspeccionar dichos recipientes desde el interior. La aplicación de END desde la superficie exterior, es decir, de forma no invasiva, puede ofrecer ahorros de costes. Sin embargo, es importante asegurarse de que la inspección externa logre la capacidad de detección deseada. Un proyecto de investigación industrial conjunto relevante (fase 1) había concluido que la inspección no invasiva es mejor utilizada cuando había un historial de inspecciones invasivas para permitir una comparación de los resultados de los dos métodos.

En este caso no había antecedentes previos, pero el Operador tenía embarcaciones similares en otros sitios, por lo que consideró que tenían experiencia previa en los mecanismos de daño que pudieran ocurrir.

¿Era esto adecuado?

Además de verificar la degradación en servicio, la primera inspección en servicio también se usa para mostrar que no hay defectos en el recipiente que no hayan sido detectados por las inspecciones de fabricación que podrían dar lugar a problemas de integridad. La persona competente y el Operador no ofrecieron evidencia para demostrar que la inspección no invasiva fue adecuada para el propósito: no hubo resultados de inspecciones invasivas anteriores para usar como punto de referencia; no había pruebas que demostraran que las técnicas de inspección no invasivas que se utilizarían proporcionarían la misma capacidad de detección que una inspección invasiva; no se proporcionó ninguna evidencia que demuestre que cualquier agrietamiento por hidrógeno en la fabricación que no se haya detectado durante la fabricación se detectaría en la inspección en servicio.

El Operador llevó a cabo una serie de estudios para abordar estas preocupaciones. Se llevó a cabo un estudio detallado de la cadena de suministro de GLP para evaluar si podría haber presencia de sulfuro de hidrógeno u otros componentes traza que pudieran dar lugar a mecanismos de daño adicionales.

Se fabricó una probeta, para simular la soldadura principal de los recipientes con una serie de defectos que representan defectos en servicio y FHC. Se aplicaron varias técnicas NDT a la pieza de prueba, y la inspección ultrasónica manual dio los mejores resultados. Luego se calificó a un operador en la pieza de prueba.

Para evaluar el tamaño crítico de la fisura, se llevaron a cabo Evaluaciones Críticas de Ingeniería en las embarcaciones. Los ECA asumieron la tenacidad a la fractura del material. Como el material tenía un valor de Charpy especificado a -50oC, este valor se convirtió en tenacidad a la fractura y se usó para el análisis a baja temperatura. Se requiere que un recipiente de GLP opere a través de un rango de temperatura específico especificado en el Código de práctica de LPGA, por lo que se tuvieron que realizar evaluaciones del tamaño tolerable del defecto a diferentes temperaturas y presiones. La tenacidad a la fractura a otras temperaturas se tomó de datos muy limitados disponibles del Welding Institute. El tamaño del defecto tolerable era bastante pequeño, pero los ensayos NDT habían demostrado que se podían detectar defectos de la mitad del tamaño tolerable.

Se llevó a cabo una inspección de prueba en el buque más pequeño. Para obtener acceso a las soldaduras de la vasija se utilizó una plataforma móvil, teniendo como meta la inspección del 10% de la soldadura, con la esperanza de obtener una mayor cobertura en el período que la plataforma móvil estuvo disponible. Además, se debía llevar a cabo una inspección de partículas magnéticas en las regiones de las patas de apoyo.

La inspección se llevó a cabo con vientos fuertes y la plataforma no estuvo disponible para su uso en dos de los días. Solo se inspeccionó el 10 % de la longitud de la soldadura. Los resultados de la inspección identificaron una serie de defectos planos que excedían los criterios de aceptación de ultrasonidos de fabricación, pero eran más pequeños que el tamaño máximo permitido.

¿Era esto adecuado?

El NDT de la embarcación se realizó desde una plataforma móvil en condiciones de viento.

Si bien la velocidad del viento permitió realizar la inspección en 3 días, NDT requiere una plataforma de trabajo estable para garantizar resultados confiables.

El ECA se basó en suposiciones materiales que tenían una validez limitada. La tenacidad a la fractura se basó en mediciones en la placa base y luego se utilizó para la evaluación a baja temperatura. Para las evaluaciones realizadas a diferentes temperaturas, los datos de la placa principal se tomaron de una base de datos limitada, pero, para ser conservadores, se debería haber utilizado un valor de límite inferior. Si hubiera ocurrido FHC, habría sido en la zona de la soldadura afectada por el calor, que el trabajo no abordó.

La inspección en las otras embarcaciones utilizó una inspección ultrasónica mecanizada, que no se vio afectada por el viento, y proporcionó datos de inspección a una computadora, que se analizaron más tarde. Solo se inspeccionó el 10% de la longitud de la soldadura en cada recipiente. En un caso, el tamaño del defecto era de 4 mm de alto, en comparación con la altura máxima tolerable del defecto de 6 mm.

¿Era esto adecuado?

El uso de pruebas ultrasónicas mecanizadas fue una mejora considerable sobre la técnica manual. Sin embargo, no se tuvo en cuenta los errores de tamaño de la inspección. La precisión de tamaño de la inspección ultrasónica mecanizada habría sido de +/- 2 mm. Esto significa que los defectos de 4 mm detectados podrían haber sido en realidad del tamaño máximo tolerable de 6 mm. No se dio ninguna justificación para limitar la inspección al 10 % de cobertura de la soldadura y esto no se amplió incluso cuando se detectaron defectos cercanos al tamaño tolerable.

Tenga en cuenta que las referencias citadas están actualizadas a junio de 2003: se debe contactar a la organización de origen para establecer el estado y la versión actual.

Hay muchas guías y códigos de práctica relacionados con la inspección y los END. Éstas incluyen:

La información sobre estos estándares británicos se puede obtener en el sitio web de BSI.

Guías del Instituto Americano del Petróleo.

Instituto de Energía

Federación de Evaluación de Seguridad - SAFed

Asociación de Fabricantes y Usuarios de Equipos de Ingeniería - EEMUA

Más recursos