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• Jhoa Pulamarin

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Prueba del Ultrasonido UT, (AWS_D1_1_2002) El ultrasonido es una técnica de ensayo no destructivo que se basa en el principio físico del movimiento de una onda acústica que se trasmite a través de un material a inspeccionar por medio de un transductor ultrasónico, este método de inspección no destructiva está diseñado para reunir información de las propiedades de un material y comúnmente es usada en los metales para la inspección de soldaduras o como una rápido escaneo a la corrosión, al realizar un ultrasonido sobre estructuras metálicas permite conocer el interior del material o de sus componentes, detecta y caracteriza las discontinuidades presentes, a través de la trayectoria y del comportamiento que sigue la propagación de las ondas sonoras en el interior de las piezas, al detectar alguna discontinuidad que se opone al paso de la onda, provocando impedancia acústica, permite evaluar aquella discontinuidad con exactitud acerca de su forma, tamaño profundidad y orientación además se puede determinar, a través de la velocidad de la onda, las propiedades de los materiales. El procedimiento para la prueba no destructiva del ultrasonido se la realiza bajo las especificaciones técnicas de la Sección 6, Parte F de la norma AWS-D1-1-2002, CÓDIGO DE SOLDADURAS EN ESTRUCTURAS DE ACERO, de la American Welding Society, en donde se detallan criterios de aceptación para irregularidades y procedimientos correspondientes. El procedimiento establecido en la normativa reglamenta la UT de las soldaduras de ranuras y la HAZ entre los espesores de 5/16 pulgadas y 8 pulgadas (8mm y 20 mm). En cuanto al equipo utilizado en la UT la mayoría de estos incluyen como mínimo lo siguiente: 

Un generador electrónico.



Un transductor que emite un haz de ondas ultrasónicas.



Un acoplador

para

transferir

la

energía de las ondas de ultrasonido a la pieza de trabajo. 

Un acoplador que transfiere la salida de las ondas de sonido (energía acústica) de la pieza al transductor.



Un transductor

para aceptar y

convertir las ondas de ultrasonido de salida de la pieza de trabajo en ráfagas de voltaje. Un dispositivo electrónico para amplificar y modificar las señales del transductor. 

Un dispositivo de salida que muestre la información resultante y la proyecte ya sea impresa o en pantalla.



Un reloj electrónico o un cronómetro para controlar la operación de varios componentes del sistema.

La normativa establece que este equipo debe ser el adecuado para usarse en las oscilaciones de los transductores en frecuencias entre 1 y 6 mega Hertz, y su linealidad horizontal debe estar calificada sobre toda la longitud de la trayectoria que se va a evaluar y estos deben ser estables internamente de manera que no exista ninguna variación mayor que ±1dB, el equipo debe estar calibrado en etapas discretas de 1ó 2 dB de un rango de a lo menos 60 dB y su re calibración debe ser después de un cambio de operadores, después de un intervalo de cada 30 minutos, o cuando el circuito eléctrico esté perturbado. (AWS, 2002) Para la realización de la prueba del ultrasonido se establece el siguiente procedimiento que garantiza la correcta ejecución de la prueba, a continuación se presenta de manera general y resumida el procedimiento mínimo que debe presentar una prueba de ultrasonido: 1. Se debe establecer el tipo de configuración de la unión soldada que vaya a examinarse para definir así la técnica a utilizar teniendo en cuenta que las técnicas convencionales están limitadas generalmente a diámetros de 12- 3/4 pulgadas [325 mm] y mayores espesores de 1/2 pulgada [12 mm] y superiores y ángulos diedro locales de 30º ó mayores. 2. Realizar un análisis del criterio para la inspección de cada tipo y tamaño de soldadura. 3. Elegir correctamente el tipo de instrumentos para prueba radiográfica (marca y modelo). 4. Verificar la frecuencia de los procedimientos que utilizan los transductores hasta de 6 MHZ. 5. Preparar de la superficie y del material de acoplamiento, esta debe ser limpia de salpicaduras, de soldaduras, suciedad, grasa, aceite, pintura, escamas o laminillas suelta y deberán tener un contorno que permita el acoplamiento íntimo.

6. Colocar un material de acoplamiento como glicerina o goma de celulosa mesclada con agua con consistencia adecuada entre el material de prueba y el bloque de calibración a utilizar. 7. Probar el metal base a través del cual debe viajar el ultrasonido para elegir correctamente el tipo de bloque de prueba de calibración y reflector de referencia además de determinar la acústica del metal base para la correcta calibración. 8. Establecer el método de calibración y exactitud requerida para la distancia (el barrido) linealidad vertical, expansión de la abertura del haz de luz, sensibilidad y resolución. 9. Re calibración del equipo tomando en cuenta el intervalo de recalibración para cada procedimiento. 10. Establecer el patrón de exploración y ajuste de sensibilidad con el control de ganancia. 11. Aplicar las correcciones para la transferencia para la curvatura de superficie y aspereza en donde se utilizan los métodos de amplitud. 12. Determinar los métodos para determinar el ángulo de la abertura del haz efectivo (en materiales curvos, en el área de ajuste de la raíz, y en localizaciones de discontinuidad. 13. Determinación de la longitud de la discontinuidad y determinación de la altura. 14. Verificación de la discontinuidad durante la excavación y la reparación. Una vez ejecutada la prueba se debe presentar un formulario de informe el cual deberá identificar claramente el trabajo, el área de inspección y un diagrama que muestre la localización a lo largo del eje de la soldadura, la ubicación dentro de las secciones transversales de la soldadura, el tamaño, la extensión, orientación y clasificación para cada discontinuidad deberá ser completada para cada soldadura en la cual se encuentren indicaciones significativas.(Ver Anexo1) Entre algunas de las empresas que realizan Pruebas de Ultrasonido en la ciudad de Quito están:   

SINDESECUADOR S.A. SENDASES ECUADOR S.A. Laboratorio de Ensayos no Destructivos de la Escuela Politécnica Nacional.

Pruebas de carga. En la aplicación de una prueba de carga se determina las deformaciones de la sección a analizar al aplicar sobre esta una carga para lo cual se utilizan medidores de deflexión, a continuación se establece el procedimiento de prueba:

1. Se coloca un medidor de esfuerzo sobre la superficie para luego colocar sobre esta la carga de prueba. 2. Se coloca la carga de prueba teniendo en cuenta previamente los puntos críticos en donde se colocara la carga de manera que las deformaciones sean las máximas, en cuanto a estas cargas no podrán ser, en ningún caso, superiores a las cargas características consideradas en el cálculo y dimensionamiento de la estructura, tampoco se debe aplicar por fracciones superiores a la cuarta parte (1/4) de su valor total y se dejara transcurrir al menos quince minutos (15 m.) entre aplicaciones de fracciones sucesivas de la carga, esta carga se mantendrá hasta la estabilización de las deformaciones, 24 horas generalmente. 3. Transcurridas las 24 horas se procede a tomas lectura de esfuerzo y deformaciones finales generadas. 4. En la descarga se procederá de forma análoga, registrando las lecturas después de retirar cada fracción de carga y esperando hasta que se haya completado la estabilización para proceder el levantamiento de la fracción siguiente. 5. Se tendrán en cuenta los defectos de la variación de la temperatura y del soleamiento en las deformaciones de los elementos ensayados. Con los resultados de esfuerzo y deformación obtenidos se considerará que la prueba de carga es satisfactoria cuando se cumplan las condiciones siguientes: 

No aparecen durante la prueba defectos de los materiales ni vicios de ejecución que puedan afectar a la seguridad de la estructura.



Los alargamientos

y flechas medidas bajo carga no superan los previstos en el

cálculo. 

Las flechas residuales después de la prueba son inferiores al veinte por ciento (20%) de las medidas bajo carga total, cuando se trata de la primera carga de la estructura; o al doce por ciento (12 %) cuando se trata de una carga no noval.

Bibliografía AWS, A. W. (2002). CÓDIGO DE SOLDADURAS EN ESTRUCTURAS DE ACERO. De la Cruz, E., Cancino, N., & Yenque, J. (2005). El Ultrasonido y su Aplicacion. Revista de la Facultad de Ingenieria Industrial, 25-28. Miliarium Aureum, S. (Abril de 2011). Miliarium Ingenieria y Ambiente. Obtenido de MiIliarium.com: http://www.miliarium.com/Proyectos/Pliegos/AyuntamientoMadrid/EstructurasMetalic as.asp