PipeWIZARD

Sistema de inspección de soldaduras circunferenciales
El PipeWIZARD es un sistema automatizado de inspección de soldaduras circunferenciales que utiliza las técnicas por ultrasonidos phased array y convencional (AUT). Está especialmente diseñado para realizar inspecciones de soldadura a soldadura en el sitio y en condiciones rigurosas, tanto en tierra como en el mar.

Los gasoductos desempeñan un papel crítico en la economía mundial, ya que transportan grandes volúmenes de gas, petróleo, agua y otras sustancias químicas. Los tubos son soldados circunferencialmente en el terreno, generalmente, utilizando sistemas automatizados. En la industria de la construcción de gasoductos, las soldaduras representan un «punto débil», debido a que los defectos suelen ocurrir en estas zonas. Los tubos son controlados mediante ensayos no destructivos y, luego, recubiertos y enterrados o colocados en el fondo marino. En estos medios de construcción veloz, es importante analizar rápidamente las soldaduras para detectar cualquier defecto. Inspección automatizada por ultrasonidos
En los últimos años, la inspección automatizada por ultrasonidos ha venido suplantando la radiografía industrial para la inspección de soldaduras circunferenciales de los gasoductos en todo el mundo. La radiografía industrial tiene limitaciones importantes: pobre detección de los defectos planos, incapacidad de efectuar mediciones verticales, riesgos de seguridad y problemas medioambientales. Ventajas de la inspección automatizada por ultrasonidos:

-Ningún riesgo de radiación, ningún químico, ningún permiso.
-Ciclo de inspección muy corto, ideal para producciones rápidas.
-Buena detección y medidas precisas, por lo que se obtienen porcentajes de rechazo más bajos.
-Uso del criterio de aceptación del Engineering Critical Analysis (ECA) para la medición de la altura y profundidad de las indicaciones (porcentajes de rechazo más bajos).
-Análisis en tiempo real, en imágenes inteligentes.
-Informes de datos y de inspección es dispositivos electrónicos.
-Mejor control del proceso de soldadura para porcentajes de rechazo más bajos. Tecnología de ultrasonidos phased array
En el pasado, se utilizaba sistemas con varios palpadores de ultrasonidos convencionales para efectuar las inspecciones automatizadas por ultrasonidos. Hace una década, afortunadamente, los sistemas phased array entraron en el mercado. La técnica de ultrasonidos phased array utiliza la formación electrónica de los haces para emitir y recibir los ultrasonidos. Cada elemento del palpador es excitado individualmente a un retardo definido para crear una gran variedad de haces de diversos ángulos y distancias focales.

El sistema phased array ofrece ventajas superiores al sistema convencional:

-Generalmente, dos palpadores phased array reemplazan más de 24 palpadores convencionales.
-Las configuraciones phased array son descargadas a partir de un archivo por lo que no es necesario ajustar la posición de cada palpador.
-El ajuste apropiado de los haces phased array (ángulo, enfoque, trayectoria acústica, ancho del haz) permite obtener medidas más precisas.
-El sistema phased array tiene un 80% menos de piezas movibles que un sistema convencional con varios palpadores equivalente, lo que proporciona una sólida fiabilidad de inspección escaneo tras escaneo.
-Los escáneres phased array son bastante más pequeños y ligeros que los escáneres convencionales de varios palpadores. Así, es más fácil manipularlos y requieren un corte del revestimiento más pequeño a cada lado de la soldadura.
-Los sistemas phased array son usados para explorar casi todos los tipos de soldadura, mientras que los sistemas convencionales de varios palpadores están limitados por el espesor de la pared y el diámetro del tubo.
-El escaneo electrónico phased array permite lograr inspecciones a medida, incluyendo la TOFD de varios ángulos, la creación avanzada de imágenes y los informes detallados. Ultrasonidos phased array: Cobertura completa con dos palpadores La ilustración muestra una zona bajo inspección. La tecnología de ultrasonidos phased array permite la inspección simultánea de todas las zonas con un mismo palpador. Los ultrasonidos phased array ofrecen una cobertura completa de la soldadura con un palpador a cada lado de la soldadura. Ultrasonidos convencionales: cobertura completa con más de 24 palpadores La ilustración muestra una zona bajo inspección. Con la tecnología de ultrasonidos convencionales, es necesario el uso de muchos palpadores para cubrir todas las zonas. Conformidad a las normas
En 1998, la American Society for Testing and Materials (ASTM) publicó la norma E-1961-98 (que fue aprobada nuevamente en el 2003). Esta norma abarca las características más importantes de la inspección automatizada por ultrasonidos de soldaduras circunferenciales: discriminación de las zonas, interpretación rápida de los datos, bloques de calibración especializados y procedimientos de calibración. La norma E-1961 ha sido diseñada para el criterio de aceptación ECA. En 1999, el American Petroleum Institute (API) publicó la 19.a versión de la API 1104, la cual abarca la inspección mecanizada de las soldaduras circunferenciales utilizando los ultrasonidos y las radiografías industriales.

El PipeWIZARD permite efectuar inspecciones que satisfacen las exigencias de la norma ASTM E-1961 y, en consecuencia, la norma API 1104. Asimismo, es conforme a la norma DNV-OS-F101, que trata sobre las inspecciones automatizadas en alta mar.

En muchos casos, las especificaciones de las empresas pueden exceder aquellas de las normas, ya que, generalmente, requieren mayor precisión de medición y mejor resolución. Experiencia PipeWIZARD
El sistema PipeWIZARD ha sido diseñado específicamente para ser usado en condiciones extremas, desde regiones de frío siberiano hasta los desiertos calientes del medio oriente; en climas húmedos, salitrosos o secos. El PipeWIZARD también ha sido sometido a numerosas pruebas para asegurar su resistencia a las vibraciones, choques e interferencias electromagnéticas.

El PipeWIZARD se adapta a todas las configuraciones de soldaduras circunferenciales:
-Todos los perfiles de soldadura: CRC-Evans, bisel en J, bisel en V, doble V, X, etc.
-Espesor típico de la pared del tubo: 6 mm (0,25 pulg.) a más de 35 mm ó 1,4 pulg. El sistema cuenta con herramientas para tubos más gruesos.
-Diámetro típico del tubo: 6 pulg. a más de 56 pulg. El sistema cuenta con herramientas para tubos de diámetro más pequeño.
-Material del tubo: desde acero al carbono estándar hasta más complejos, como el Inconel, tubos revestidos, tubos sin costura cuyas paredes varían de espesor, etc.
Los defectos típicos detectados son la falta de fusión, la penetración incompleta, la porosidad, las marcas de quemadura, el socavado, la soldadura no enrasada, las grietas, las inclusiones, etc.
El ciclo de inspección es entre 2 y 6 minutos, según el tipo de soldadura, el diámetro del tubo, la ubicación y el lugar de inspección. Algunos usos del PipeWIZARD
-El sistema phased array PipeWIZARD es usado, en todo el mundo, en la construcción de largas tuberías en alta mar y en tierra firme.
-Más de un millón de soldaduras han sido exploradas con el PipeWIZARD.
-Las grandes compañías de petróleo y gas ya han aprobado el uso del sistema PipeWIZARD para sus proyectos de construcción de tuberías:
–Exxon Mobil
–Shell
–TOTAL
–BP
–Chevron
–Eni
–Petrobras
–Gazprom
-Cientos de operadores en el mundo entero ya han sido capacitados para utilizar el sistema PipeWIZARD. Técnica de inspección mediante la discriminación de las zonas
La técnica principal utilizada por el sistema PipeWIZARD es la discriminación de las zonas, en donde cada zona de soldadura es explorada individualmente por un haz de ultrasonidos específico. La altura de las zonas es aproximadamente igual a un paso de soldadura.
Dos palpadores phased array, uno a cada lado de la soldadura, aseguran la cobertura completa del área del bisel y del volumen de la soldadura. Las técnicas pulso-eco y transmisión-recepción son utilizadas según la zona bajo ensayo. Los canales phased array son representados en la pantalla mediante un registro de gráficos continuos.
Otra técnica alternativa puede ser utilizada para mejorar la detección y medición de las indicaciones de los defectos pequeños o mal orientados: la difracción del tiempo de vuelo (TOFD). Asimismo, es usada para confirmar las indicaciones detectadas en los canales de los registros de gráficos continuos.
Los palpadores phased array o palpadores convencionales especializados pueden generar datos TOFD.
También es posible utilizar un módulo opcional de ondas transversales con 4 palpadores especializados para detectar las indicaciones transversales en la soldadura.
Los canales son representados en la pantalla para verificar el acoplamiento de cada palpador phased array durante la exploración de la soldadura y del bloque de calibración.
Cada configuración de soldadura requiere un bloque de calibración especializado con el mismo diámetro, espesor y material que el de los tubos que serán usados en el terreno. Los reflectores son fabricados y trabajados para que representan los defectos típicos que aparecen comúnmente en el proceso de soldadura. Todos los haces de ultrasonidos son calibrados según el procedimiento de inspección. Software sencillo de herramientas avanzadas
El programa informático PipeWIZARD V4 está basado en el programa de adquisición y análisis de datos TomoView, probado en el terreno. El PipeWIZARD V4 puede crear automáticamente configuraciones simples, cuenta con varias herramientas de análisis de datos (incluso imágenes 2D), genera fácilmente los informes y está dotado de herramientas avanzadas para la inspección de soldaduras. Este programa ha sido diseñado para ser simple, flexible y progresivo para crear configuraciones de inspección más complejas. La interfaz de usuario es fácil de aprender y ofrece una operación eficaz en el campo; los usuarios de sistemas automatizados serán capaces de utilizar el PWZ V4.0 con una capacitación mínima.
Asimismo, está basado en la plataforma TomoView, la cual es constantemente revisada y mejorada. Esto también significa que las actualizaciones pueden ser efectuadas fácilmente en el campo. Creación automática de configuraciones
Las configuraciones pueden ser creadas fuera de línea, independientemente del equipo utilizado. En cuestión de minutos, el archivo de configuración puede ser guardado y enviado por correo electrónico a cualquier sitio de inspección. El operador en el sitio solamente tiene que calibrar el sistema.
Además de los canales estándares de registros de gráficos continuos y de las imágenes B-scan de una sola ley (TOFD, mapeo volumétrico y de la raíz), las configuraciones pueden ahora tener canales sectoriales y lineales. Esta nueva funcionalidad puede mejorar la detección y la medición de los defectos más allá de los requerimientos de las normas de discriminación de zonas.
Calibración e inspección
Los datos adquiridos aparecen en la pantalla en tiempo real durante la inspección. Los nombres de los archivos de datos son incrementados automáticamente.
El uso de la unidad de adquisición TomoScan FOCUS LT junto con el PipeWIZARD V4 mejora la adquisición de los datos, en comparación a la unidad de adquisición utilizada previamente (4 MB/s vs 0,7 MB/s). Esto permite una recopilación completa de los datos de los A-scan comprimidos; además, es posible utilizar varias configuraciones simultáneamente durante el barrido, a una velocidad de hasta 100 mm/s. Análisis rápido y detallado
El programa PipeWIZARD puede generar una cantidad casi ilimitada de canales en 10 configuraciones separadas. Este programa permite la interpretación automática de los datos, ya que muestra la posición del defecto en el perfil del bisel y su posición circunferencial.
Asimismo, está dotado de muchas herramientas de análisis para facilitar la medición y la ubicación de la posición de las indicaciones:

-Puerta gemela para el registro de gráficos continuos.
-Máscaras de soldadura en los escaneos sectoriales y lineales (véase más abajo).
-Ampliación de la imagen.
-Vínculos de la imagen.
-Imágenes personalizadas.
-Medición automática.
-Medición acumulativa de las indicaciones.
-Fusión de imágenes C-scan.
-Personalización del esquema de colores. Creación automática de los informes
El programa informático PipeWIZARD crea los informes automáticamente. Las secciones de los informes pueden ser modificadas para incluir el nombre del proyecto, la fecha y hora del escaneo, el código de ID de la soldadura, el nombre del operador, las imágenes completas del escaneo, el diseño del bisel con la información de las zonas bajo ensayo, la tabla de defectos con sus identificadores, la longitud, altura y posición de la soldadura, el estado de la soldadura, los comentarios del operador, etc. Almacenamiento fácil de los datos
PWTodos los archivos de datos pueden ser almacenados para su consulta posterior en un disco duro externo o en un CD/DVD. Además, es posible crear automáticamente copias de seguridad para una mayor protección de la información. Los archivos también pueden ser fácilmente enviados vía Internet a otros lugares.
PipeWIZARD Viewer
El PipeWIZARD Viewer™ es un programa informático gratuito de visualización de datos UT y PA. Este programa permite cargar los archivos de datos generados por el PipeWIZARD V4.
La revisión de los escaneos por terceras partes o clientes finales es muy útil. El programa PipeWIZARD VIEWER es compatible con Microsoft Windows XP Pro con SP2, Microsoft Windows Vista y Microsoft Windows 7. Aplicaciones avanzadas
El sistema PipeWIZARD es versátil y permite la inspección de formas de soldaduras y aplicaciones especiales.
-Tubos revestidos: PipeWIZARD puede ser utilizado en proyectos de inspección de tubos revestidos con técnicas específicas, utilizando ondas longitudinales y las herramientas avanzadas del programa.
-Tubos sin costura: una técnica de inspección única en su tipo ha sido desarrollada y adaptada al PipeWIZARD para poder explorar las soldaduras de tubos cuyas paredes presentan grandes variaciones de espesor.
-Tubos gruesos: el sistema PipeWIZARD se adapta a tubos gruesos para poder explorar las soldaduras, usando palpadores y zapatas diferentes y efectuando ligeras modificaciones mecánicas.