En este artículo, aprenderemos a inspeccionar las soldaduras de tuberías. Para comprender el estado real del metal en las uniones, se utilizan los llamados ensayos no destructivos de soldaduras. La seguridad y la fiabilidad de la estructura suelen depender de la calidad de las soldaduras.
La normativa legislativa establece directrices estrictas para el proceso. Este solo lo llevan a cabo profesionales con las competencias adecuadas.
- Control de calidad de las uniones soldadas y la necesidad de su implementación.
- ¿Cuáles son los principios del control de calidad no destructivo?
- Normas para la inspección externa y técnica
- Métodos de ensayo capilar para uniones soldadas: la esencia
- ¿Cómo se comprueba la permeabilidad?
- ¿Cómo elegir el método de ensayo no destructivo adecuado para las conexiones de tuberías?
- Ensayos no destructivos de uniones soldadas mediante ultrasonidos
- Resultado: eliminación de defectos
- ¿Cómo determinar el grado de control de calidad de la conexión que se requiere?
Control de calidad de las uniones soldadas y la necesidad de su implementación.
Cuando se realizan trabajos de soldadura en tuberías, la apariencia Los defectos no se pueden evitarEstos defectos, a su vez, afectan negativamente la apariencia de las uniones soldadas, sus características técnicas y su fiabilidad. Existen dos tipos de daños: defectos de formación de la soldadura y defectos metalúrgicos.
La formación de una soldadura estructural conlleva la aparición de defectos metalúrgicos. Estos suelen aparecer mientras el material está... enfría o calientaEl segundo grupo de daños se produce por el incumplimiento de las normas durante la ejecución del trabajo.
Los siguientes tipos de defectos deben identificarse con antelación. Todos ellos repercuten negativamente en la calidad general del proceso.
- Los defectos en la microestructura del metal dan lugar a un mayor contenido de óxido, granos gruesos y granos con bordes oxidados.
- Presencia de inclusiones de gas o poros. Pueden presentarse en grupos o individualmente, a veces formando puentes. También pueden emerger a la superficie, en cuyo caso se denominan fístulas.
- Impurezas y escorias en el interior de las juntas. Esto provoca que el producto pierda su resistencia original.
- La aparición de distintos tipos de grietas es típica en zonas con soldaduras y en el espacio afectado por ellas. Las diferencias radican en su tamaño.
- Grupo de falta de fusión. Este es el nombre que se le da a las áreas localizadas de una soldadura donde no hay adhesión al material base.
- Agujeros de quemadura o perforaciones en las soldaduras que se producen cuando el metal fundido se escapa durante el proceso de soldadura.
- Socavaduras. Nombre que reciben las ranuras en el plano longitudinal en los bordes de las soldaduras sobre la superficie del metal base.
- Irregularidades en la forma y el tamaño de las costuras.
Solo si se identifica cada defecto se puede garantizar la fiabilidad del oleoducto al máximo nivel.
Es fundamental realizar una evaluación exhaustiva del impacto de dichos defectos en la estructura. De lo contrario, será imposible corregir la situación antes de que el oleoducto entre en funcionamiento.
¿Cuáles son los principios del control de calidad no destructivo?
Solo hay dos métodos, sobre cuya base se lleva a cabo el control de calidad de las uniones soldadas de las tuberías.
- Cuando no se vulnera la integridad de la conexión.
- Con infracciones.
Para evaluar el estado de todas las soldaduras, se utiliza un control de calidad no destructivo. Esta inspección debe realizarse tanto durante como después de la soldadura.
Esto es necesario para garantizar la seguridad de la estructura antes de su puesta en funcionamiento. A su vez, existen métodos para la evaluación de la calidad no destructiva.
- Por permeabilidad.
- Control magnético y radiográfico.
- Método mediante ultrasonido.
- Detección de defectos por radiación capilar.
- Mediciones e inspección externa.
En cuanto a los métodos destructivos, se aplican a muestras del producto que ya han sido recortadas de su posición original.
Normas para la inspección externa y técnica
Cualquier control de calidad de una tubería comienza con una inspección externa. Esta puede ser puramente visual, pero también puede incluir el uso de instrumentos de medición y otros instrumentos técnicos. Esto ayudará a identificar problemas relacionados con factores externos y a garantizar que el estado actual cumpla con las normativas y los requisitos legales.
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Detectar incluso pequeñas grietas en las juntas soldadas no es difícil si se limpia una pequeña zona de la soldadura y luego se trata con alcohol o una solución de ácido débil.
Las dimensiones geométricas no se pueden determinar sin una regla y un calibrador. Una buena iluminación facilitará las inspecciones, al igual que el uso de una lupa con un aumento de 8 a 10x.
Métodos de ensayo capilar para uniones soldadas: la esencia
Este control de calidad de las juntas soldadas de tuberías implica el uso de líquidos de contraste que penetran en el metal a través de los defectos más pequeños si se detectan en la superficie. El llamado penetrantes son los que se utilizan con mayor frecuencia.
Cuando se utilizan dichas sustancias, los defectos simplemente se pintan de un color determinado.
Los penetrantes pueden estar compuestos de diferentes bases:
- Aceite para transformadores.
- Benceno.
- Trementina.
- Queroseno.
Además, las composiciones en sí se dividen en varias variedades.
- Con tintes que son visibles durante el día. Lo más frecuente es usar un tono rojo brillante.
- Contiene componentes luminiscentes. Sus inconvenientes se hacen evidentes al exponerse a los rayos ultravioleta.
El método tiene una sensibilidad de 0,1 a 0,5 µm. Puede alcanzar los 500 µm si se mantiene el límite superior.
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Comprobación de la junta soldada de la tubería mediante queroseno Este es considerado uno de los métodos más sencillos. Es importante que la composición tenga alta capacidad de penetración. Existe un procedimiento específico para estas pruebas. Se aplica una mezcla acuosa con caolín o tiza a las juntas. Luego, la mezcla se seca hasta que se forma una película blanca.
Se debe aplicar queroseno generosamente en la parte posterior de la costura durante al menos media hora. Incluso si solo hay grietas microscópicas, el queroseno penetrará en la superficie. Posteriormente, se hará visible desde el reverso. Visualmente, los defectos son fáciles de identificar.
¿Cómo se comprueba la permeabilidad?
Al soldar tanques, tuberías, etc., es fundamental evaluar la estanqueidad de la soldadura. Este control de calidad se realiza mediante diversos métodos e instrumentos:
- Pruebas hidráulicas y neumáticas.
- Utilizando el método de burbujas.
- Fuga.
Y así sucesivamente. Las pruebas neumáticas consisten en introducir grandes cantidades de agua o gas en la tubería. Se aplica una solución espumante a la superficie externa. Si aparecen burbujas de espuma, el sellado se ha visto comprometido.
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¿Cómo elegir el método de ensayo no destructivo adecuado para las conexiones de tuberías?
Elegir el método óptimo para inspeccionar las conexiones de las tuberías es fácil. Simplemente considere los siguientes factores.
- Indicadores de economía y propiedades técnicas.
- Características de la fabricación de una estructura soldada.
- El estado en el que se encuentra la superficie.
- Junta soldada según espesor y tipo.
- El metal en sí mismo, con la determinación de sus propiedades físicas.
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Lo principal que hay que recordar es que, al utilizar métodos no destructivos, los defectos se detectan solo de forma indirecta.
Ensayos no destructivos de uniones soldadas mediante ultrasonidos
El método se basa en los cambios acústicos que se producen cuando las vibraciones sonoras de ultra alta frecuencia atraviesan la junta estudiada. El grado de atenuación de la señal de retorno y la velocidad de propagación se convierten en las propiedades más importantes del sonido para este estudio.
La detección de defectos por ultrasonidos se lleva a cabo basado en los siguientes principios.
- Una fuente de ultrasonido genera ondas sonoras. Estas atraviesan con precisión la zona que requiere diagnóstico y luego se reflejan hacia las zonas donde es más probable que aparezcan defectos.
- La onda sonora debe reflejarse en alguna superficie; de lo contrario, la detección de defectos será imposible. Un cabezal de búsqueda angular es un dispositivo especial que garantiza el efecto deseado.
- La onda sonora no solo se refleja en la zona defectuosa, sino que también provoca un cambio en el ángulo de refracción. La magnitud de estos cambios se utiliza para determinar la gravedad de los defectos internos.
Resultado: eliminación de defectos
Cualquier defecto que no cumpla con las especificaciones originales debe corregirse. Si esto no es posible, el producto se considera defectuoso.
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El corte por arco de plasma suele ayudar a resolver estos problemas. Esto se logra mediante pruebas y el posterior mecanizado con discos abrasivos.
Tras el templado de las piezas soldadas, se corrigen los defectos que pueden tratarse térmicamente. La clave está en seguir ciertas reglas.
- Las zonas con defectos deben permanecer más cortas a cada lado que las zonas que se están eliminando.
- El corte también requiere una selección especial. El doble del ancho de las costuras antes del procedimiento debe permanecer aproximadamente igual que después.
- Es fundamental mantener la fiabilidad de las soldaduras.
- Los contornos suaves y uniformes son esenciales para cualquier acabado superficial. Las rebabas y hendiduras pronunciadas también son inaceptables.
Una vez finalizada la reparación, la zona debe quedar completamente limpia. La transición entre las zonas dañadas y el metal base debe ser suave.
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Para las aleaciones de aluminio y titanio, solo se aceptan métodos mecánicos. El rectificado requiere abrasivos.
Para corregir los defectos, se utilizan los mismos materiales y tecnologías que para la sutura principal. Posteriormente, es obligatoria una nueva inspección.
¿Cómo determinar el grado de control de calidad de la conexión que se requiere?
Esta es una característica única de cada método. Por lo general, se basan en la normativa vigente en cada sector. Los volúmenes de inspección se establecen como un porcentaje de la longitud total de las uniones soldadas.
Es fundamental tener en cuenta la categoría de una junta de tubería soldada determinada, su uso previsto, las condiciones de funcionamiento y las posibles consecuencias de un fallo en determinadas zonas.
Si el alcance del control es inferior al 100%, se deben identificar áreas específicas por separado. Se recomienda elaborar diagramas lo más detallados posible.
El uso de métodos de ensayo no destructivos se ha generalizado en muchas industrias. La razón por la que los ensayos no destructivos de soldaduras de tuberías se han vuelto tan populares es su total conformidad con los requisitos de los propios métodos de ensayo.
Existen bastantes requisitos de este tipo. Sería ideal que la monitorización de la conexión pudiera automatizarse por completo y que se pudieran utilizar dispositivos de máxima fiabilidad.
Lo fundamental es que sean accesibles en condiciones de producción. Los métodos en sí deben simplificarse. Y los equipos de control deben diseñarse para soportar un uso prolongado.
