DOCUMENTO TCNICO INSPECCIN POR EMISIN ACSTICA Y ULTRASONIDO PARA LA INTEGRIDAD MECANICA DE ESTRUCTURASPor: Ternowcheck S.J., Gandy T.J., Calva M.V. y Patterson T.S. American Society for Testing and Materials, ASTM STP1353, 1998 (Traduccin Tecnologa Total Ltda)

Hoy en da los operadores de equipos de proceso requieren de implementar buenas inspecciones de ingeniera para asegurar integridad en la operacin de equipos. Estas inspecciones pueden hacerse de varias maneras. Una de ellas son las inspecciones nodestructivas (NDT) como lo son la Emisin Acstica, Ultrasonido, Radiografas, Partculas magnticas, Inspeccin visual, etc. La mayora de estas inspecciones requieren que los equipos salgan de operacin antes de realizar la inspeccin. En algunos casos, cuando la inspeccin es interna los costos del mantenimiento e inspeccin se crecen significativamente. La Emisin Acstica (EA) es la primera tcnica de inspeccin para realizar en forma global la evaluacin de la integridad mecnica del estado de los equipos. Cuando los resultados de la EA indican que hay problemas potenciales, una segunda prueba nodestructiva, ultrasnica (UT) para el anlisis de los esfuerzos cortantes o un medidor de espesores, es utilizado para medir el origen del mecanismo de falla, sus caractersticas y sus lmites. Las dos tcnicas son complementarias entre si. Estos equipos ofrecen varias ventajas: 1. La inspeccin se puede realizar con los equipos en operacin. 2. El equipo es evaluado bajo las condiciones normales de operacin. 3. Mecanismos de diferentes fallas como fugas, fisuras, corrosin, fragilidad, pueden ser detectados con una simple inspeccin. 4. Los ahorros en costos son sustancialmente ms bajos que otros mtodos.

A continuacin damos ejemplos de los resultados producidos en varias pruebas recientes, una esfera de 18 m de dimetro, un tanque de 15 m y una vasija de proceso.

1.

INTRODUCCIN.

Hoy en da las compaas estn reduciendo los presupuestos para llegar a su optimo tamao y nunca ha sido mejor la oportunidad para el mejoramiento de las tcnicas de inspeccin en larga escala. Los Departamentos de Ingeniera e Inspeccin de plantas hoy en da estn necesitando de mtodos que puedan evaluar rpidamente equipos grandes y complejos, indicando los problemas_________________________________________________________________________________________________________

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potenciales en sus diferentes reas. Estas reas pueden ser detectadas durante la parada de los equipos o durante las inspecciones de carga de los equipos. Desde 1968 la Emisin Acstica (EA) naci en el laboratorio para cumplir con estas necesidades, ofreciendo ventajas sobres las tcnicas de inspeccin convencional en los equipos de las plantas de la industria petroqumica. Estas caractersticas son discutidas mas adelante, sin embargo algunas de ellas son la inspeccin en servicio y equipos nuevos, monitoreo global de equipos complejos de gran tamao, no destructivo y la medicin de anomalas significativas en las estructuras. Estas caractersticas de la EA nos dan una herramienta muy til en la evaluacin de un equipo en su integridad estructural y su certificacin para su servicio. Basados en los resultados de las inspecciones por EA, el personal de ingeniera e inspectores pueden determinar con ms precisin si el equipo necesita ms pruebas y en definir sitio donde debe hacerse. Esto conlleva a ahorros en dinero en ms inspecciones en reas o equipos que no la necesitan y la concentracin en los que realmente lo necesitan.

La definicin de Emisin Acstica (EA) es la onda elstica transitoria generada por un cambio de energa localizado dentro de un emisor en un material. Esta teora se ha venido desarrollando desde 1960 y ha venido creciendo y aceptada ampliamente en la industria. Desde esta fecha hasta hoy en da este mtodo ha sido ampliamente utilizado, mostrando que es una herramienta invaluable para detectar y entender la respuesta de un material o estructura a los esfuerzos aplicados. El concepto bsico de la Emisin Acstica (Ver figura 1) consiste en aplicar una estimulacin al material o estructura hasta localizar un punto de cedencia del material. Este punto de cedencia causa una onda de esfuerzo que se propaga elsticamente por la estructura. En algn punto llega a la superficie y estimula un sensor piezoelctrico. Este sensor se convierte la energa mecnica en una seal elctrica que se amplifica para el proceso de los anlisis.

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La inspeccin por EA difiere de otras inspecciones no destructivas en lo siguientes dos aspectos: La seal que se detecta es generada por el mismo material. El mtodo esta evaluando la respuesta del material a la aplicacin de esfuerzos, por consiguiente es una tcnica dinmica. Estos dos factores proveen el concepto bsico para aplicar de Emisin Acstica a una tanque a presin u otras estructuras.

2.

VENTAJAS DE LA EMISION ACUSTICA

2.1

EN VASIJAS A PRESIN

A continuacin enumeramos las ventajas de la Emisin Acstica:

a)

Inspeccin en servicio. La emisin Acstica es practicada en tres formas a vasijas a presin: Durante la etapa de la inspeccin de la prueba hidrosttica despus de la fabricacin. Cuando el equipo ha sido re-certificado para un uso alterno. Inspeccin cuando esta en servicio. La Emisin Acstica da la habilidad de evaluar la integridad estructural de una vasija a presin en lnea, bajo las condiciones normales de operacin y las experiencias mientras esta en uso. Esta informacin de cmo la vasija esta trabajando en servicio y en donde la degradacin esta ocurriendo cuando est en operacin, puede ayudar a definir cuando y donde otra inspeccin no destructiva debe realizare. Su utilizacin puede prolongar el tiempo de otra inspeccin o dar un concepto de precaucin de una posible falla. -

b)

Inspeccin de toda la estructura Determinado cuidadosamente el rea en donde se fijar el sensor, la inspeccin se puede realizar para el equipo con un numero pequeo de sensores. Esta capacidad de la EA hace bastante atractiva su aplicacin a estructuras largas (tabacos), esferas, intercambiadores de calor en donde el acceso y reas de inspeccin son difciles y hacen consumir demasiado tiempo. Encontrar defectos significativos Como la Emisin Acstica es utilizada bajo condiciones reales de carga de la estructura, ella tiene la capacidad de diferenciar las anomalas que estn creciendo y otras que son insignificantes estructuralmente. Con otras tcnicas, es posible establecer la presencia de un anomala, pero es difcil de determinar sus defectos cuando la estructura esta en servicio. Medicin de la severidad estructural - Utilizando los procedimientos de inspeccin y anlisis de hoy en da, es posible de dar una medida de una fuente activa de Emisin Acstica de una estructura. Los programas ms usados son MONPAC y MONPACPLUS. Estos programas nos dan parmetros de los datos de Emisin Acstica cuando estamos inspeccionando la estructura bajo los procedimientos prescritos. El grado de los datos desde A hasta E es dado con las recomendaciones de un seguimiento de inspecciones por realizar peridicamente.

c)

d)

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e)

No-invasivo- la Emisin Acstica usa sensores que son instalados en la parte exterior de la pared del recipiente. Esto no requiere de tener accesos al interior del recipiente cuando se realiza la inspeccin. En recipientes aislados solo se necesitan pequeos huecos de acceso para la instalacin de los sensores y resto del aislamiento permanece sin perturbacin. Datos permanentes La inspeccin por emisin Acstica deja a travs de sus instrumentos archivos de datos que son guardados en el computador. Estos archivos estn disponibles para hacer futuros anlisis. Ellos pueden ser archivados y almacenados para futuras referencias. Datos similares pueden ser usados para comparacin de estructuras similares o para comparaciones el numero de inspecciones en el transcurso de los aos en estructuras similares.

f)

2.2

TIPOS DE PROBLEMAS DETECTADO POR EMISIN ACSTICA (EA)

EA es un fenmeno relacionado con esfuerzos. En orden de detectar las discontinuidades y daos en los equipos, la tcnica debe aplicarse cuando el equipo es sometido a esfuerzos. Esta no puede detectar problemas en reas donde no hay estructuras sometidas a esfuerzos. En efecto para que una inspeccin de Emisin Acstica sea exitosa es teniendo cuidados especiales en el programa de carga de la estructura. La concentracin de esfuerzos creada por los defectos, producir una cedencia de esfuerzos localizada, que es detectada por los sensores, cuando la estructura permanece en silencio. Como cada tipo de defectos tiene un factor de concentracin de esfuerzos diferentes asociados a ellos, algunos emitirn EA a niveles ms bajos que otros, entonces, es ms fcil detectados. Algunos ejemplos de deteccin de estos defectos en equipos nuevos, se incluyen pero no estn limitados a son los siguientes:

a)

Defectos de soldadura Hay un gran nmero de Emisiones Acsticas producidas por defectos en las soldaduras durante la prueba hidrosttica. Esto incluye fisuras desarrolladas debido calentamiento o enfriamiento, a las microfisuras intergranulares y transgranulares, fisuras de la base del metal en las zonas afectadas por calor, fusiones incompletas, falta de penetracin, porosidad e inclusiones. Como notamos en lo descrito anteriormente la habilidad de detectar estos defectos es dependiente en el factor de la concentracin de los esfuerzos y de la habilidad para producir los puntos de cedencia a los niveles de esfuerzos aplicados. Es muy posible el tener tipos de defectos que son muy emisivos en un caso y no emisivos en otros. Defectos de fundicin en soldaduras, esfuerzos de fabricacin que producen concentraciones que pueden ser detectadas por la EA. Esto incluye gas y desperfectos huecos que producen cavidades y porosidad; inclusiones como escalas de oxido, encogimiento de las cavidades, lgrimas calientes y fisuras debido a la falta de fusin etc. Forja - Un gran nmero de defectos originados en la forja del metal puede ser detectado por EA que deben debe ser esforzados para producir cedencia. Algunos de ellos son: laminaciones causadas por inclusiones en la forma original; huellas dejadas por las protuberancias por varias pasadas; fisuras causadas por rolado. Tratamiento trmico cuando el tratamiento por calentamiento falla en la reduccin de esfuerzos residuales y producen cambios deseados en la estructura metalrgica, unaPg. 4 of 14

b)

c)

d)

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cantidad de Emisiones acsticas pueden ser generadas durante la prueba hidrosttica. Fallas en proceso de tratamiento trmico producen esfuerzos localizados, variaciones excesivas en las estructuras metalrgicas fallas para la estabilizacin de ciertas fases, todas estas tienen potencial para generar Emisiones Acsticas. En adicin a la nueva fabricacin, la EA es usada extensamente como una tcnica de inspeccin en servicio. Para Emisin Acstica no es necesario tener las historias de las inspecciones del equipo desde nuevo. Muchos equipos son inspeccionados despus instalados y en servicio con resultados excelentes. Las inspecciones tpicas en equipos en servicio son para detectar y localizar defectos que estn creciendo bajo esfuerzos de servicio, algunos de ellos son: a) Fatiga Mecnica es la variacin en proceso que puede causar daos de fatiga mecnica a la estructura. La variacin puede ser causada por presiones internas o presiones cclicas. Ellas pueden ser del resultado de las variaciones del proceso de flujo. Pueden ser externas como el caso de vibraciones. El resultado es para iniciar y crecer las fisuras bajo las condiciones de servicio. El propsito de la Emisin Acstica es el de detectar y localizar estas fisuras antes de una catastrfica falla. Fatiga Trmica Variaciones de temperatura pueden causar iniciacin y crecimiento de fisuras. El inicio de las fisuras puede ser el resultado de la concentracin de las cargas mecnicas como en las reas donde se encuentran boquillas, soportes y reas de articulaciones. Estas experimentan altos esfuerzos flexibles como resultados de las expansiones y contracciones o pueden ser resultados de daos por flujos. El caso de daos trmicos es el ejemplo de los daos causados en servicio detectados por la inspeccin con Emisin Acstica en instalaciones de refineras y afines. Daos por Hidrogeno como opuesto a la falla por fatiga trmica, el hidrogeno daa y fragiliza como resultados de la formacin de microfisuras causadas por la absorcin de hidrogeno de una vasija a presin en acero. Los daos del hidrogeno causan prdidas en la ductilidad y resistencia del acero. Se ha demostrado que la Emisin Acstica detecta los daos por hidrogeno durante las pruebas de equipos en servicio. Ampollamiento por hidrogeno - este es un resultado de los tomos de hidrogeno contenidos en los espacios vacos o laminaciones del acero que cambian a molculas de hidrogeno. A medida que las molculas de hidrogeno crecen, las presiones en los espacios vacos se incrementa causando un separamiento y ampollamioento en la superficie. La Emisin Acstica puede detectar el ampollamiento del hidrogeno en las etapas tempranas de su formacin. Fisuras de corrosin por esfuerzos (ECC-Stress Corrossion Cracking) Es el fenmeno que resulta de los efectos de corrosin y esfuerzos en tensin, han sido detectados por la Emisin Acstica en un gran numero de diferentes materiales y procesos. SCC produce un proceso de fisuras tpicas estables que incrementan la posibilidad de ser detectadas por la Emisin Acstica. Este fenmeno ha sido detectado en recipientes de aceros inoxidables, en acero carbono usados para el proceso de amoniacos. Corrosin General durante las inspecciones en servicio de los tanques, recipientes a presin, la emisin acstica ha sido generada por la fragmentacin de los productos corrosivos. Diferente a las aplicaciones anteriores el origen de las seales en este caso no se puede localizar el punto de esfuerzo de cedencia de un defecto, pero s como un resultado del rozamiento de friccin del producto. Esto produce una seal que se puede detectar como la presencia de corrosin.Pg. 5 of 14

b)

c)

d)

e)

f)

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3.

METODO DE INSPECCION.

A continuacin se muestra un procedimiento tpico con la secuencia de actividades que se ejecutan normalmente en esta clase de inspecciones. Mientras las diferentes estructuras (por ejemplo tuberas, vasijas, tanques, etc.) tienen procedimientos especficos para cada uno de ellos, el que se describe se puede utilizar en muchos casos.

TABLA 1 Procedimiento de Ensayo

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Determinar el rea de cobertura para el sensor basado en la seal de atenuacin del tanque. Montar los sensores basados en el rea de cubrimiento. Hacer un chequeo de la verificacin de los equipos. Determinar el nivel de la carga y su programa de incrementos. Hacer un chequeo de los ruidos cercanos al equipo. Iniciar el llenado del tanque de acuerdo con lo especificado en el programa. Verificar la calidad de los datos de Emisin Acstica. Complementar la carga. Evaluar los datos de la inspeccin con los criterios evaluativos. Determinar los sitios de los recursos activos. Determinar si es necesario o no continuar con ensayos no destructivos.

Un paso muy importante en el procedimiento de la inspeccin es el nmero 9 (Evaluar los datos de la inspeccin con los criterios evaluativos), aqu es donde la prueba decide si o no existen problemas en la estructura. El mtodo mas usado hoy en da es el MONPAC o el MONPAC PLUS . Estos son programas desarrollados por el Dr. T. Fowler en Monsanto Chemical Company y mercadeado a la Industria por Pyisical Acoustic Corporation ( MON - PAC). Una evaluacin tpica consiste en 5 parmetros incluyendo: 1) 2) 3) 4) 5) Actividad durante los perodos de parada Esto puede indicar cedencia de esfuerzos continuos o daos. Presencia de actividad durante la carga Esto puede indicar daos espaciados como corrosin. Cantidad de actividad Indicara la presencia de defectos. Seales de gran amplitud pueden indicar presencia de defectos en crecimiento. Energa acumulada - Indica que las reas de defecto estn respondiendo a los incrementos de esfuerzos.

Dentro de este paquete de tecnologa, es un mtodo que determina la importancia de los datos de acuerdo con los criterios anteriores. Basados en los parmetros de energa, una Severidad y un ndice de valores histricos son calculados y dibujados en una escala emprica.

La escala es graduada desde la A hasta la E con el significados del nivel correspondiente.

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Estos son: A) B) C) D) E) Indicacin menor. No es necesario seguimiento. Notas para futuras inspecciones. Chequeo de los defectos de superficie como corrosin e indicios de cavidades corrosivas, etc. Indicacin de requerimientos evaluativos de seguimiento que pueden incluir mas anlisis de datos. Indicacin significativa de emisiones. Implica un seguimiento con otros ensayos de inspeccin no destructiva. Indicacin muy fuerte de emisiones acsticas. Sacar de operacin el equipo hasta que una inspeccin con mtodos no destructivos se realice.

Usando los criterios anteriormente descritos, la prueba de Emisin Acstica tiene un significado de evaluacin de los resultados determinando si es necesario o no tomar acciones posteriores. Esto ha trabajado muy bien en muchos casos. Con los resultados de un gran numero de inspecciones, PAC ha desarrollado una gran base de datos. Revisiones peridicas de estas bases de datos permiten que cada vez sean estas sean mas sofisticadas y el desarrollo de trabajos de anlisis complementarios. Este anlisis esta basado en las caractersticas de la EA en responder los niveles de esfuerzos. Designando el gradiente de las fuentes de emisoras (ESR), es un mtodo que analiza las respuestas a los esfuerzos. Se ha observado que las emisiones se incrementan a medida que los niveles de esfuerzos incrementan. Utilizando esto como base, una escala numrica fue desarrollada complementando los grados del sistema MONPAC. La escala EMR es:

0. 1. 2. 3.

4.

Datos insuficientes No hay respuesta a los esfuerzos. No se requiere seguimiento. Repuesta a los esfuerzos pero no hay indicacin significativa de crecimiento. No es necesario de hacer seguimiento. Respuesta as los esfuerzos - muestra un incremento moderado de los esfuerzos. Se recomienda hacer un seguimiento con unos ensayos no destructivo. Respuesta a niveles significativos de esfuerzos en el punto de cedencia. Se requiere de una inspeccin no destructiva inmediata.

Usando anlisis combinados, inspecciones ms completas de los resultados pueden ser obtenidas. Los siguientes ejemplos son tres casos en donde se utilizaron los dos mtodos MONPAC y ESR para los anlisis de los datos y determinar las reas de las estructuras que deben ser sometidas a una inspeccin por ultrasonido (UT).

3.1

INSPECCIN DEL CUERPO DE UN TANQUE ATMOSFRICO.

Un tanque de almacenamiento en acero carbono de 50 pies de dimetro y 30 pies de altura fue inspeccionado con Emisin Acstica. El tanque fue utilizado para almacenar una solucin de soda custica. El tanque tena un revestimiento de caucho que se deterior, la solucin custica fug y atac las paredes del tanque cerca de la base. El tanque fue sacado de servicio y el revestimiento reemplazado. Durante el reemplazo se hicieron reparaciones en reas donde se notaron daos.

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Despus de que se completaron las reparaciones el tanque fue recubierto y se hizo la prueba hidrosttica. Durante la prueba hidrosttica se hizo tambin la inspeccin con emisin acstica, Despus de completar la prueba los datos fueron analizados con los dos metodos descritos arriba. Los resultados de la prueba se listan en la Tabla 2. En estas reas donde los dos mtodos recomendaron que se hiciera un seguimiento, se realiz ultrasonido, las reas son mostradas en la Figura 2 (Vista de desarrollo del Casco), las cuatro reas de seguimiento se muestran en el fondo del tanque. Los resultados de la inspeccin con Ultrasonido mostraron una indicacin de longitud variable de 0.75 pulg a 6 pies. Las profundidades variaron entre el 20% al 50 % del espesor de la pared. Los resultados fueron bastante significativos al dueo del tanque. Mas reparaciones fueron hechas al tanque antes de ponerlo en servicio.

TABLA 2 Sumario de Evaluacin Combinado.

Sensor

M-P Eval. Falla Falla Falla Falla Falla Falla

MP Int C C C D A C

M-P Sev. 119.70 142.80 196.10 186.90 33.70 112.60

DTI ESR 2 2 3 3 2 2

Recomendaciones.

1 2 3 4 5 6

Nota para futura EA Nota para futura EA

Seguimiento SeguimientoNota para futura EA Nota para futura EA

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7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Falla Falla Falla Falla Falla Falla Falla Falla Falla Falla Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa Pasa

C C C C D D D C C B N/A INSIG INSIG INSIG N/A INSIG INSIG N/A INSIG INSIG INSIG INSIG N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A

140.20 208.00 208.00 252.20 344.70 339.60 307.30 261.10 204.40 69.20 ....... 18.50 11.80 16.90 ....... 11.50 16.90 ....... 11.50 06.80 07.60 ....... ....... ....... 09.00 07.00 ........ ....... 26.00 ....... 07.00 11.00 ........

3 3 3 2 3 3 3 3 2 2 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Seguimiento Seguimiento SeguimientoNota para futura EA

Seguimiento Seguimiento Seguimiento SeguimientoNota para futura EA Nota para futura EA No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento No Req. Seguimiento

M-P ESR

= =

Monpac-Plus Ranqueo de la EA

DTI INSIG

= =

Dunegan Testing & Inspection Niveles Bajos de Actividad de EA.

3.2

INSPECCIN DE UNA ESFERA

Una esfera fue inspeccionada en servicio con el mtodo de emisin acstica, sus dimensiones fueron 56 pies en dimetro y soportada en 10 soportes tubulares con brazos en X. El producto de almacenamiento de GLP. Basados en experiencias previas con esta clase de estructura, todos los rangos tipo ESR de tres y ms fueron inspeccionados. Los rangos ESR se tomo como precedencia sobre MONPAC para esta inspeccin. Lo resultados produjeron tres reas de actividad en donde fueron inspeccionadas con mtodos Ultrasnicos. En dos de las reas, fisuras desde una y media pulgada a dos y media pulgadas fueron detectadas. Estas necesitaron de ser reparadas inmediatamente. La tercer rea tena un espesor de pared al 30%._________________________________________________________________________________________________________

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3.3

INSPECCIN VASIJA HORIZONTAL A PRESIN

Una vasija horizontal se inspeccion con Emisin Acstica. Las dimensiones de la vasija aislada son de 37 pies de largo por 10 pies de dimetro utilizada para proceso de fosfatos. La inspeccin se realiz en servicio usando el producto e incrementando la presin. Los resultados de la Emisin Acstica mostraron inicialmente una actividad a un nivel bajo. Los resultados con MONPAC fueron con rango A que indica recursos activos menores. Los rangos ESR fueron similares excepto en el sensor No. 8 localizado en la parte superior. Esta rea fue monitoreada para medir sus espesores con Ultrasonido. Los resultados indicaron que la disminucin del espesor de pared fueron localizados en la zona de vapor de la vasija. Lecturas adicionales fueron tomadas para determinar el alcance de la disminucin.

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4.

RESUMEN

La Emisin Acstica ha demostrado ser una herramienta muy til en las evaluaciones de toda la integridad de equipos de las plantas. Es una tcnica rpida, con costo efectivo y relativamente fcil de ejecutar. La Emisin Acstica permite al inspector de mtodos Ultrasnicos de localizar las reas que afectan la integridad de la vasija, el no hace la inspeccin en reas en donde no se necesita o donde no hay problemas. Hemos visto en los tres casos descritos anteriormente que el inspector de Ultrasonido es ayudado con los resultados de la Emisin Acstica probando su utilidad. Los dos sistemas trabajando juntos hacen del la inspeccin Ultrasnica una inspeccin mas completa. 5. INPECCION INTEGRAL DE UN TANQUE

El propsito de la inspeccin de integridad de un tanque es determinar si el tanque tiene fugas o esta deteriorndose y determinar su vida til remanente. La inspeccin de Integridad se define como el mtodo de inspeccionar estructuras donde la prueba hidrosttica usando agua u otro lquido o prueba neumtica es realizada en combinacin con un sistema de inspeccin no destructiva que incluye inspeccin del espesor de las paredes. Dependiendo del mtodo seleccionado el tanque puede seguir en servicio o iniciar la reparacin inmediata despus de la inspeccin. Es importante notar que la inspeccin del espesor de las paredes no complementa la definicin de integridad. Sin embargo, la inspeccin de cabeza esttica del producto mas la inspeccin por ultrasonido del espesor de las paredes, por ejemplo satisfacen este requerimiento. En adicin a la inspeccin de ultrasonido, otras tcnicas de inspecciones no destructivas son la prueba de las partculas magnticas, prueba de emisin acstica, partculas electromagnticas o inspeccin de turbulencia (Eddy Current Test), radiografas y radiaciones y penetracin de lquidos. El estandar ASME Seccin V para Boiler and Pressure Vessel prev el estndar para un cantidad de este tipo de inspecciones. Descripciones de los mtodos, incluyendo las ventajas y desventajas son ampliamente discutidas en los artculos y manuales de ingeniera. La inspeccin de la cabeza esttica es la ms conocida para la deteccin de fugas. Ella mide la estabilidad del lquido en un tanque lleno al 75 % de su capacidad y tenerlo esttico por 24 horas._________________________________________________________________________________________________________

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Para la fluctuacin de las temperaturas en recipientes sometidos a la atmsfera normal hay necesidad de aplicarle un factor correctivo para determinar la estandarizacin a un volumen de 60F; el factor de correccin es calculado de acuerdo con el manual de medias y estndares API. Basados en los resultados de la inspeccin de integridad dados por el consejo, las inspecciones no destructivas de ultrasonido, emisin acstica en conjunto con la prueba hidrosttica del producto, son los mas ampliamente usados en los requerimientos de la DPCC para los requerimientos del mtodo de inspecciones de integridad. Es importante de anotar que los otros mtodos mencionados anteriormente tambin son aceptados. 5.1 INSPECCIONES INTERNAS

La inspeccin de tanques atmosfricos en los estados de los USA y en varios pases del mundo son muy similares y en el caso de Physical Acuostic Corporation ha desarrollado los mtodos de inspeccin de acuerdo con estos estndares como en el caso del New Jersey Depatment of Environmental Protection Bureau of Discharge Prevention que en su captulo 7:E2.2(a) 4 requiere que la inspeccin interna de los tanques de almacenamiento deben ser inspeccionados con su integridad. El propsito de esta inspeccin es asegurarse del estado del interior del tanque especialmente su fondo. Por esta razn el Departamento recomienda utilizar pruebas de ultrasonido en tanques de placa de acero en el fondo cuando se estn realizando inspecciones internas. Desocupar y limpiar un tanque y luego hacer la inspeccin directa del interior renen las condiciones del Consejo. Para algunos tanques ( Por ejemplo los tanques plsticos a presin) esta puede ser la mejor opcin, sin embargo los costos financieros, la seguridad del medio ambiente, los factores de seguridad y otros factores hacen que los dueos hayan solicitado otras alternativas

6.

METODO DE INSPECCION DEL FONDO DE TANQUES ATMOSFERICOS

6.1

OBJETO

El propsito es evaluar las condiciones del fondo del tanque sin necesidad de removerlo del servicio y limpiarlo para su inspeccin interna.

6.2

LIMITACIONES

El mtodo es basado en las experiencias y determina el estado y condiciones del fondo, bueno, intermedio, o pobre del estado de corrosin activa, en orden de determinar si son necesarias otros inspecciones y reparaciones internas. Es muy una herramienta efectiva-econmica de mantenimiento y su planeacin para un programa de inspeccin. No da la informacin del estado remanente de la platina de fondo, pero si nos da la herramienta de separar los buenos tanque de los que se encuentra corrodos. Fondos de tanques que tienen fugas en el momento de la inspeccin: Pequeas fugas pueden ser localizadas; no tienen efectos significantes en la prueba y del grado integro del tanque. Las emisiones en un piso con corrosin activa, pueden confundirse pequeas fugas.

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Fugas grandes pueden localizarse, pero se pueden enmascarar con otra actividad del fondo. El mtodo no es aconsejable para tanque en donde las escamas corrosivas son removidas peridicamente por mtodos mecnicos o qumicos.

6.3 6.3.1 6.1.1 6.1.2

PROCEDIMIENTO PREPARACION Entrega por parte del cliente la informacin del tanque a inspeccionar para permitir a PAC realizar su acondicionamiento del programa e instrumentos. Aislar el tanque antes de la prueba. No debe haber flujo de entrada o salida, agitadores y calentadores deben estar apagados y permitir que el producto se quede quieto. Para tanques de crudo 24 horas de quietud. Productos en tanque de dimetro mayores a 45 pies: 12 Horas mnimo. Productos que no necesiten calentamiento y menores a 45 pies de dimetro mnimo de 6 horas de quietud.

6.4 6.4.1

INSPECCION La instrumentacin necesita desarrollarse en un medio apropiado en cual pueda operar el computador y el sistema de adquisicin de datos, si el sistema no puede localizarse en un rea de 150 pies del tanque el cliente debe especificar la distancia. La instrumentacin es usualmente localizada dentro del dique 30-pies del tanque, distancias mayores se hacen con previos arreglo. El suministro de energa para la instrumentacin (115V, 20A) debe ser de un generador o toma del sistema principal. Los sensores son montados alrededor de la circunferencia del tanque de 3 a 6 pies por encima de la unin del fondo y la lmina vertical. Dependiendo del tamao del tanque se colocan de 3 a 21 sensores. Despus de montados y haber hecho las conexiones, se procede a su calibracin. Nota: la pintura podra ser removida si no tiene suficiente adherencia (2X2). Ruidos aledaos al sitio de la prueba deben ser revisados; las condiciones deben ser silenciosas, por ejemplo: - No deben haber lluvias o vientos mas de 15 nudos. - No deben haber ruidos provenientes de tuberas paralelas desde las bombas locales. En las plantas de proceso cooperacin de la operacin debe ser requerida para coordinar un perodo de una hora de quietud en el sistema. El tanque es monitoreado por espacio mnimo de una hora. Tanques con fugas activas pueden requerir de 2 a 3 horas para obtener so mejor localizacin. Evaluacin preliminar de los datos se lleva a cabo. Bajo algunas circunstancias una segunda hora de monitoreo es requerida. Dependiendo del programa, la evaluacin final puede realizarse inmediatamente o durante el programa de inspeccin. REPORTES Un reporte verbal es dado por el personal de PAC antes de abandonar el sitio de la prueba. El reporte final, aprobado por un Representante de PAC nivel III es enviado dentro de las 4 semanas siguientes a la finalizacin de la prueba.

6.4.2 6.4.3

6.4.4

6.4.5 6.4.6

6.5 6.5.1 6.5.2

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Inspecciones por Emisin Acstica y Ultrasonido Para la Integridad Mecnica de Estructuras, TT-ACU-1028_Rev_A

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6.6 6.6.1

CONTROL DE CALIDAD Los trabajos son llevados de acuerdo con los procedimientos estndar de documentacin usando las hojas de datos de campo y el plan de calidad. Los datos digitales actan como archivos de calidad. Los ingenieros de PAC en control de calidad son nivel II o ms alto en los procedimientos que se aplicaren. Todos los trabajos son revisados por un Ingeniero de PAC nivel III, el cual como de soporte y consulta ningn problema debe asegurarse.

6.6.2 6.6.3

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