PROCEDIMIENTO PARA PRUEBA DE ULTRASONIDO EN LÁMINAS DE UN BUQUE

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO DE ULTRASONIDO EN LÁMINAS DE UN BUQUE

24/03/2021 Por Kevin Daniel Mija Samanez
curso mantenimiento de motores

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- 2 de diciembre -

Toda embarcación luego de cumplir con un determinado periodo de vida útil, debe ingresar a dique para los respectivos chequeos rutinarios, mantenimientos preventivos y en ciertas ocasiones mantenimientos correctivos.

Una vez realizado el mantenimiento a la obra viva del casco de la unidad; donde para algunos casos se retira las incrustaciones que suelen adherirse al casco como el caracolejo y escaramujo, es necesaria la verificación de los escantillonado o espesor de las láminas o forros del casco de nuestra embarcación.

Uno de los métodos utilizados para la verificación de los espesores de las láminas suele ser el método por ultrasonido, donde se utiliza un instrumento que permite medir, mediante ondas ultrasónicas, el espesor de las paredes que se desee estudiar.

A continuación, se definirá qué es un ensayo de ultrasonido, cuales son los instrumentos usados, qué criterios de aceptación son los utilizados en la medición de espesores láminas, el procedimiento para su ejecución y conclusiones.

¿QUÉ ES UN ENSAYO DE ULTRASONIDO?

Es un ensayo no destructivo, ya que no realizan ninguna modificación al estado físico del material, como cortes, grietas, torceduras, fracturas, entre otras. Este ensayo puede determinar el espesor de una pared laminar, mediante un instrumento calibrado que permite estimar el escantillonado de una lámina, por medio del tiempo y velocidad que tarda el sonido en pasar a través del material a estudiar, y regresa al receptor del instrumento.

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En otras palabras, el transductor del instrumento de medición es colocado sobre el material, este genera una pequeña energía ultrasónica, que viaja internamente sobre el material de un extremo a otro a cierta velocidad, una vez que sonido encuentra un vacío o límite de la lámina, este genera datos, acorde a la información recopilada.

El ensayo de ultrasonido es utilizado, para verificar el espesor o grosor de láminas o tuberías. Una vez cumplido cierto tiempo de vida útil en las unidades se realiza una inspección del estado de las mismas, para verificar que no se haya excedido el desgaste máximo permitido de la lámina, en caso contrario las láminas que hayan excedido el criterio establecido deben ser reemplazadas.

Los equipos para la realización de este ensayo, suelen ser calibrados acorde al material que se desea medir ya sea: aceros u otros metales, plásticos, fibra de vidrio, entre otros materiales con excepciones de madera, hormigón, papel y espumas; ya que son materiales que presentan una transmisión de ondas ultrasónicas diferentes a las convencionales.

INSTRUMENTO PARA LA MEDICIÓN DE ESPESOR DE LÁMINAS DE UN BUQUE

PosiTector SHD, Shore D, Estándar, DeFelsko
DF-SHDD1

Actualmente existen diferentes, marcas y equipos para la realización de este tipo de ensayo. Por lo general, actualmente estos equipos son portátiles y livianos, para un uso y manejo más práctico.

El funcionamiento de estos instrumentos, son básicamente el mismo para todos, su principio es utilizar un impulso o eco ultrasónico para medir el espesor o escantillonado de las paredes de cierto material.

Este impulso una vez que sale de la sonda o transductor viaja a través del material hacia su otra cara o límite del material, una vez que este impulso se encuentra con otra superficie de material diferente o aire, este se refleja nuevamente hacia la sonda. La sonda toma el dato del tiempo que requiere el impulso en propagarse por el material.

Para casos donde se presenten materiales con revestimiento, se puede adaptar estos equipos, de manera que realizan el análisis de ambas superficies, y de acuerdo a los datos obtenidos de ambos análisis, arrogan los resultados del material que se desea; excluyendo el revestimiento aplicado que tiene la superficie.

Actualmente, existen equipos de medición de espesores que pueden ser utilizados bajo el agua, que trabajan con el mismo principio que los convencionales, solo que son más resistentes a las altas presiones ejercidas por el agua.

Estos instrumentos ya sea, para trabajos fuera o dentro del agua, son adaptados para estudiar diferentes tipos de material como se indicó anteriormente, pueden ser materiales como metales, madera, plásticos, fibra de vidrio, cerámica entre otros, que posean una composición química sólida.

De acuerdo al tipo de material, los equipos ya poseen una velocidad promedio de propagación del sonido a través del mismo. A continuación, se mencionan diferentes tipos de equipos de medición por ultrasonido que pueden ser utilizados para este ensayo:

  • Positector DF-UTG – Twilight: medidor de espesores por ultrasonido, con amplia variedad de materiales.
  • 27MG – Olympus: medidor de espesores por ultrasonido básico, para mediciones en tubos, tanques y otros materiales metálicos.
  • 38DL PLUS – Olympus: medidor de espesores por ultrasonido, con sondas duales y sondas monoelemento, para la medición de espesor de materiales finos corroídos hasta materiales de múltiples capas.
  • Multigauge 3000 UW – Tritex: medidor de espesores por ultrasonido subacuático, para aplicaciones bajo agua.

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DE DESGASTE DEL MATERIAL

Las sociedades de clasificación, juegan un papel muy importante en cuanto a las normativas para la renovación de elementos estructurales de un buque; siempre para mantener la integridad y condiciones de funcionamiento del mismo.

Cada sociedad de clasificación maneja normativas que definen un nivel de porcentaje de desgaste del espesor y si se debe reemplazar el elemento estructural al llegar al límite establecido.

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De esta forma, de acuerdo a la sociedad de clasificación a la que está basada la embarcación, es necesario que manejen los criterios establecidos por la misma, así mismo, se ha realizado un cuadro comparativo acorde a diferentes normas que se presenta a continuación:

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DE DESGASTE DEL MATERIAL

PROCEDIMIENTO PARA LA REALIZACIÓN DE UNA PRUEBA DE ULTRASONIDO EN BUQUES

Para la realización de esta prueba podemos indicar que son procedimientos sencillos, pero se recomienda que sea una persona capacitada quien la realice, puesto que debe tener conocimiento del uso y manejo del equipo medidor, que pueda interpretar los datos relacionados durante la prueba y manejo de los criterios de aceptación.

A continuación, se describe los pasos a seguir para realizar una prueba de ultrasonido en un buque:

1) El inspector debe poseer los equipos de protección personal, de acuerdo a la actividad que se encuentra realizando. Se recomienda antes del inicio de la prueba realizar un chequeo de los mismo, para comprobar que se encuentren en buen estado.

2) La superficie de las láminas o tuberías, a las cuales se les realizara la prueba deben estar, totalmente limpias, no deben presentar suciedad, grasa, impurezas, entre otras, por lo que se recomienda hacer una limpieza de acuerdo a la norma americana SSPC (Steel Structures Painting Council, Pittsburgh USA) SP 1.

3) Se debe determinar puntos de estudios en la superficie a estudiar. Por ejemplo, para realizar la prueba en las láminas de forro de una embarcación, se deben determinar una cierta cantidad de puntos por metros cuadrados, en un perímetro de un metro cuadrado se pueden determinas de 2 a 10 puntos, esto de acuerdo al criterio que tenga el inspector con respecto a la superficie que se está estudiando.

Diagrama Esquemático de la distribución de puntos para medición de espesor en láminas de fondo.

Para casos como tuberías, se determina una cierta cantidad de puntos por metros lineales, donde para tuberías cortas, pueden realizar hasta 5 puntos por metro lineal, para casos de grandes extensiones de tubería se pueden colocar entre 2 a 3 puntos por metro lineal. Para ambos casos, se pueden incluir puntos, en áreas que visualmente sean dudosas.

4) Una vez ubicados los puntos de estudios, se puede proceder a la calibración del equipo, generalmente estos equipos traen una muestra de diferentes espesores para poder verificar que los datos sean precisos, así como también, se debe seleccionar el tipo de material al que se le realizara la prueba, ya que estos equipos poseen una configuración diferente para cada material. Una vez identificado el material al que se le realizara la prueba, se debe seleccionar en el instrumento.

5) Se debe aplicar el gel acoplante en el sensor o transductor, este gel es utilizado para la eliminación del aire que existe entre el material a inspeccionar y el transductor, para que se pueda transmitir el sonido hacia el elemento.

6) Se debe colocar el transductor ejerciendo un poco de presión sobre la pieza a estudiar. En la pantalla del instrumento se debe presentar el calibre del punto analizado, se espera unos minutos en casos que la lectura en la pantalla no sea estable y se debe hacer registro del valor indicado.

7) Una vez, analizado todos los puntos de estudios establecidos se debe realizar un informe de inspección donde se indique lo siguiente:

  • Cantidad de puntos de estudios.
  • Ubicación de los puntos de estudios en el plano.
  • Valores de los calibres determinados durante la prueba.
  • Porcentaje de desgaste de la pieza estudiada por punto de estudio; en caso de que se presente zonas con porcentajes de desgaste igual o mayor del 50%, indicar las dimensiones de las piezas a reemplazar.
  • Culminando con un resumen y conclusiones de eventualidades y resultados de la prueba.

CONCLUSIONES

En el mundo de la construcción naval, debemos tener presente que todo artefacto naval de acuerdo a su material de construcción, tiene un tiempo de vida útil, una vez trascurrido un tiempo se realizan inspecciones que puedan comprobar las condiciones y estado físico de los elementos estructurales, mediante una prueba no destructiva, como la medición por ultrasonido.

En estos elementos podemos certificar los daños que se presentan por desgastes debido a la adherencia de un material biológico, corrosión, oxidación, impactos, entre otros, que pongan en riesgo las condiciones físicas permisibles del material.

De esta forma, podemos indicar que es un ensayo muy práctico y necesario para cada inspección rutinaria, que de manera precisa nos permite tener datos exactos y que pueden ser de utilidad para cálculos de promedios entre el tiempo transcurrido y el deterioro del material. Así mismo, cómo programar los planes de mantenimientos que necesite la unidad de acuerdo a la información obtenida en la prueba.

Escrito por: Arianny Mesia


Fuentes:

  • Soluciones de Ultrasonido Industrial e Inspección Visual Remota para Minería y Ferroviario (2020). www.testekndt.net
  • Antoni Acuña, (2016). es.slideshare.net/AntoniAcuaAriza/