5th Pan American Conference for NDT 2-6 October 2011, Cancun, Mexico. Pruebas con Ondas Guiadas en un Gasoducto Sumergido

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1 Pruebas con Ondas Guiadas en un Gasoducto Sumergido Víctor. M. NÚÑEZ LEDESMA 1, Eloy PÉREZ BARUCH 2, Alessandro DEMMA 3, MJS LOWE 4 1 Servicios Marinos y Terrestres S.A. de C.V. Cd. del Carmen, Campeche, México; Teléfono , Fax ; correo electrónico: vicman@sematesa.com.mx 2 G.T.D.H, Sur, PEMEX. Villahermosa, Tabasco. México; Teléfono , Ext ; 3 Guided Ultrasonics Ltd. London, UK. 4 Imperial College London, UK. Resumen El sistema ultrasónico de ondas guiadas de baja frecuencia y largo alcance, permite inspeccionar grandes longitudes de tubería en áreas de difícil acceso, detectando rápidamente corrosiones internas, externas y otros defectos. Este trabajo presenta un caso de estudio de inspección con andas guiadas en una tubería de transporte de gas de una longitud aproximada de 1km, que no puede ser inspeccionada por un equipo instrumentado. Parte de ella esta superficial, parte bajo el agua y otra parte enterrada en el suelo. Por lo tanto gran parte de la línea es inaccesible a las técnicas convencionales de inspección. Las ondas guiadas fueron utilizadas para la inspección (rastreo) de la longitud total de la línea y todas las indicaciones fueron verificadas por una serie de pruebas no destructivas convencionales de manera local (inspección visual, líquidos penetrantes, partículas magnéticas, ultrasonido y radiografía). Los resultados permitieron realizar análisis de integridad mecánica mediante los cuales se tomaron las decisiones para la reparación del ducto. Aun cuando el costo de hacer esta prueba fue alto, es evidente que la decisión de hacerla fue bien justificada, ya que se garantizó una cobertura de inspección al 100% de la línea, incluyendo la zona inundada de más difícil acceso en la cual se presento el daño más severo del ducto. Deterioro que difícilmente hubiese sido detectado con los métodos convencionales de inspección (medición de espesores de forma aleatoria) Glosario: Pruebas No Destructivas (PND) Introducción 5th Pan American Conference for NDT 2-6 October 2011, Cancun, Mexico Las ondas Guiadas actualmente están bien establecidas para pruebas de largo alcance en tubería. La técnica aprovecha las ondas ultrasónicas que son guiadas a lo largo de la pared de la tubería y pueden viajar a grandes distancias, proporcionando rapidez, con una cobertura al 100%. El concepto habitual de pruebas es equivalente a una prueba ultrasónica convencional pulso/eco: un transductor emite una señal de onda en un lugar elegido sobre la línea y, a continuación, recibe los ecos que regresan de cualquier indicación o discontinuidades. El tiempo de llegada de los ecos indica la distancia de estos reflectores desde el transductor. Una sola prueba puede cubrir un rango de 50 m (164 pies) o más. Aunque el concepto de prueba de pulso/eco es simple, la física subyacente del fenómeno de onda guiada es complejo, por lo que la aparición de equipo confiable y resistente y los procedimientos que están en uso hoy en día han sido habilitados por una gran cantidad de investigaciones y desarrollo en los últimos 20 años. Este estudio investigó el comportamiento de la propagación de las ondas en los ductos, la naturaleza de la reflexión de las ondas a partir de las discontinuidades y el desarrollo de prototipos de transductores e instrumentos (Alleyne y Cawley, 1992; Alleyne y Cawley, 1996; Alleyne y Cawley, 1997; Alleyne y otros, 1998; Alleyne y otros, 2001; Cawley y otros, 1994; Cawley y otros, 2002; Cawley y otros, 2003; Demma y otros, 2003; Demma y otros, 2004; Ditri, 1994; Kwun y Holt, 1995; Lowe y otros, 1998; Holler y Mohr, 1976; Rose y otros, 1994; Rosa y otros, 2005; y Silk y Bainton, 1979). Las conclusiones de estos estudios fueron realizadas a finales de 1990 por las empresas comerciales que han desarrollado los equipos, metodologías y procedimientos de capacitación.

2 De especial interés aquí es la baja frecuencia de largo alcance en las pruebas que se realizan usando transductores piezoeléctricos acoplados en seco (Cawley y otros, 1994), lo que ha sido explotado tanto en instrumentos comerciales como en procedimientos de prueba: (Alleyne y otros, 2001; Mudge, 2001; Pavlakovic, 2007). El trabajo descrito en este documento se realizó con el equipo y la metodología asociada de Alleyne y otros. (2001) y Pavlakovic (2007). La primera generación de aplicaciones de pruebas con ondas guiadas de largo alcance se enfocó en la detección de corrosión en líneas rectas sobre el suelo. Tales líneas pudieron ser evaluadas por medios convencionales, pero la atracción del uso de ondas Es esencial reconocer que el papel de las pruebas con ondas guiadas de largo alcance es rastrear guiadas fue una prueba de velocidad altamente mejorada y con una cobertura que garantiza el 100% de inspección. Con la experiencia adquirida, la técnica se desarrolló para ser utilizable en aplicaciones más complejas, incluidos los cruces de carreteras, líneas enterradas, líneas costa afuera, líneas con recubrimientos y codos (Alleyne y otros, 2001; Demma y otros, 2006; Simonetti y Cawley, 2004). En algunos de estos casos no existe técnica de prueba alternativa, por lo que el uso de ondas guiadas ha evitado costosas investigaciones invasivas, tales como la excavación. Las demandas de pruebas más difíciles han significado la llegada de la segunda y tercera generación de equipos y técnicas y, fundamentalmente, de la creación de procedimientos para la formación y calificación de los operadores en múltiples niveles de competencia. Es esencial reconocer que el papel de las pruebas con ondas guiadas de largo alcance es rastrear. Los ecos que regresan de las anomalías que se reciben por la instrumentación indican su severidad, pero no dan información detallada sobre su morfología. Por lo tanto, el procedimiento de la prueba es utilizar la técnica de ondas guiadas para indicar ("llamada") todos los lugares de interés y, a continuación, hacer un seguimiento detallado de las pruebas convencionales sólo en esos lugares. Esta es una potente combinación: las ondas guías proporcionan una cobertura del 100% de la longitud de la línea que se está probando, identifica todos los lugares donde pruebas detalladas pueden ser aplicadas. Este artículo presenta un caso de estudio de inspección con ondas guiadas en una tubería de transporte de gas de una longitud aproximada de 1 km (0,62 millas), que no puede ser inspeccionada por un equipo instrumentado. Parte de ella es superficial, parte bajo el agua y parte enterrada en el suelo. Por lo tanto, gran parte de la línea es inaccesible a las técnicas de pruebas convencionales. Las ondas guiadas fueron utilizadas para la inspección de tipo rastreo en la longitud total de la línea y todas las indicaciones fueron verificadas por una serie de pruebas locales (inspección visual, líquidos penetrantes, partículas magnéticas y radiografía). Los resultados fueron comparados con evaluaciones de integridad estructural, por lo tanto, se informan las decisiones para reparación. Este estudio muestra la importancia y fiabilidad del rol de las pruebas con ondas guiadas aplicadas como una buena práctica.

3 El gasoducto y la Prueba de contexto El programa de PND (pruebas no destructivas) con ondas guiadas, discutido en este trabajo se realizó en un gasoducto en el sur de México. La línea pertenece y es operada por una compañía de petróleo y gas y se construyó en Esta conecta a un complejo procesador de gas, y a una línea de transmisión del país, en una distancia de aproximadamente 1 km (0,62 millas), transportando cerca de 10 x 10 6 m 3 (350 x 10 6 FT 3 ) de producto de gas por día. Se trata de un línea nominal de 914 mm (36 pulgadas de diámetro), con un espesor de pared de aproximadamente 19 a 22 mm (0.7 a 0.9 pulgadas); el espesor de las paredes es un poco diferente para distintas secciones a lo largo de la longitud. La presión de trabajo es de 7 MPa (70 bar). Figura 1-1km (0.62mi) sección de la tubería: (a) vista esquemática donde se muestra la sección enterrada, sumergida y superficial; (b) sección de la tubería parcialmente expuesta en el área húmeda de la línea. La Figura 1(a) muestra una vista esquemática de la línea. Consta de tres secciones distintas en su longitud de 1 km (0,62 millas). Iniciando de la conexión a la línea principal de transmisión, en su extremo sur (base de la figura), la primera parte está enterrada en el suelo. A continuación, cruza un lago, donde no es enterrada, sino que simplemente se apoya en el lecho lacustre, con una longitud de unos 200 metros (656 pies). Por último, continúa en la superficie, que descansan sobre unos soportes de concreto de la parte norte del lago hasta el complejo procesador de gas. En la construcción, fue aplicado un recubrimiento de alquitrán de hulla a la tubería para hacerla resistente a la corrosión. Además, la parte que atraviesa el lago fue recubierta por una capa de concreto sobre la capa de alquitrán de hulla, con un espesor de 75 a 125 mm (2.95 a 4.92 pulgadas). Esto se hizo para evitar la flotabilidad del ducto y mejorar su resistencia a la corrosión en esta región, donde hay mayor ataque esperado. De hecho, las condiciones en esta parte de la línea son severas. Hay una gran variación estacional en la temperatura y la profundidad del agua. En los períodos húmedos el lago es de aproximadamente 4 metros (13.1 pies) de profundidad en el área más profunda a lo largo de la ruta de la tubería, pero en condiciones de sequia el nivel se reduce a condiciones de pantano, con partes expuestas de la tubería sobre el agua. Además, se espera que el contenido orgánico del agua del lago pueda favorecer el mecanismo de corrosión. En Figura 1(b) se muestra la línea expuesta parcialmente en la sección sumergida en una temporada de bajo nivel de agua. El recubrimiento de concreto ha sido eliminado de la mayor parte de esta sección de la tubería, en las inmediaciones de la imagen, para realizar las inspecciones; el concreto que permanece puede ser visto como el incremento en el espesor del extremo final de la vista. La línea de transmisión

4 principal a campo traviesa es inspeccionada regularmente por una corrida con equipo instrumentado, pero el diseño de esta sección del gasoducto que une al complejo procesador de gas, esta no permite realizar en las condiciones actuales una prueba de inspección con equipo instrumentado. Por lo tanto, no ha sido posible inspeccionar la sección de la línea enterrada o inmersa durante la mayor parte de su tiempo de vida. De hecho, los propietarios del ducto, con el interés de operar la línea responsablemente, hicieron considerables esfuerzos para inspeccionar la sección inmersa, previendo que se trataba de la región con mayor riesgo de corrosión. En se llevó a cabo un programa de pruebas utilizando medidores de espesor ultrasónicos con el apoyo de buzos. Sin embargo, reconocieron que esto podría, en el mejor de los casos, indicar una condición muy escasa en el porcentaje de muestreo base realizado con medición de espesores con equipos ultrasónicos convencionales. Aun así, la muestra de prueba también pone en peligro su integridad debido a la necesidad de eliminar el revestimiento de concreto para realizar las mediciones. Por lo tanto como las pruebas con ondas guiadas llegaron a ser posibles, ellos decidieron en el 2006 realizar la inspección con ondas guiadas al 100% de la línea, y contrataron a una compañía prestadora de servicios para realizar las pruebas. Procedimiento General para Pruebas con Ondas Guiadas de Largo Alcance Las pruebas de ondas guiadas de largo alcance indicadas en este documento se realizaron con el equipo disponible en el comercio establecido (Alleyne y otros, 2001) y siguiendo sus procedimientos de utilización (Pavlakovic, 2007). El sistema está integrado por tres componentes principales: el anillo de transductores, el instrumento (G3) y una computadora portátil para ejecutar el software de control. Los anillos de transductores son de tamaño específico al tamaño de la tubería a ser inspeccionada. Estos utilizan tanto resortes como aire a presión para acoplar los transductores piezoeléctricos a la tubería. En el caso de tubería de gran diámetro, tal como se presentan aquí, los anillos de transductores son de tipo aire a presión (inflables). Un solo anillo se utiliza para mediciones de pulso/eco, como fue el caso de todos los resultados presentados aquí. La señal de detección y generación de los circuitos se encuentran en el instrumento (G3), el cual opera a partir de una batería interna recargable y se conecta a la computadora portátil a través de una conexión USB. El software en la computadora portátil de control del instrumento realiza el procesamiento de señales y el registro y notificación de los resultados. La Figura 2 ilustra la instrumentación de un caso muestra utilizando un anillo inflable. En general se requiere de una minina preparación de la superficie ya que la frecuencia de operación es baja: suele ser inferior a 100 khz. Los transductores están en condiciones de acoplarse directamente a través de la pintura, finas capas de epóxico, o una pequeña cantidad de corrosión generalizada, pero ninguna capa de pintura, recubrimiento o pérdida por corrosión tiene que ser eliminado. No es necesario utilizar ningún tipo de acoplamiento líquido. El anillo de transductores debe ser capaz de hacer contacto con la pared de la tubería alrededor de la circunferencia total de la misma.

5 Figura 2 El equipo de ondas guiadas, instalado para inspeccionar, utilizando un anillo inflable. Una vez que la planeación de la prueba y la preparación de los lugares se hayan completado, el proceso de medición en cada lugar es muy rápido. El anillo es conectado, la configuración del software es seleccionada y las mediciones son capturadas en unos minutos. De este modo, el sistema realiza una cantidad considerable de procesamientos, que incluyen una serie de auto-control de los procedimientos de calibración, y el registro de todas las mediciones y ajustes. Los resultados son en primer lugar, presentados gráficamente en ejes de distancia/amplitud, conceptualmente en la misma forma como se hace con el "A-scan" sobre los equipos de prueba ultrasónicos convencionales. El sistema es capaz de recolectar datos por separado en cada dirección a lo largo de la tubería, por lo que los resultados se representan gráficamente en ambas distancias positivas y negativas desde la posición del anillo de transductores. La señal del A-scan muestra las reflexiones, tanto de características regulares de soldaduras, así como de las áreas de interés, referidas como indicaciones. Las Indicaciones son de interés si la señal reflejada es superior a un umbral. Además, dos tipos de ondas se utilizan simultáneamente por el instrumento, lo que le permite diferenciar indicaciones de anomalías e indicaciones procedentes de los reflectores de simetría axial, tales como soldaduras a tope (Alleyne y otros, 2001; Lowe y otros, 1998). Una segunda presentación de los resultados, muestra la variación de los puntos fuertes de las reflexiones de acuerdo a su ubicación alrededor de la circunferencia de la tubería. Esta información se representa como una imagen de C-scan, siendo los dos ejes las dimensiones longitudinal y circunferencial. Las imágenes C-scan se calculan utilizando señales separadas desde los elementos transductores alrededor del anillo, y procesado por algoritmos de imagen; estos indican el grado de la extensión circunferencial de los reflectores y permiten por enfoque, distinguir las picaduras de corrosión profundas de las corrosiones generalizadas dispersas La Prueba se realiza siempre en un rango de frecuencias. Esto es importante porque la sensibilidad para detectar discontinuidades varia con la frecuencia, de acuerdo a sus dimensiones (Demma y otros, 2004), así que una frecuencia de barrido lleva a cabo la mejor sensibilidad para algunas indicaciones a lo largo de la longitud que está siendo probada, incrementándose la probabilidad de detección, lo que también ayuda en la

6 interpretación de tales reflexiones por separado de las procedentes de características geométricas regulares. Además, la atenuación de la señal por los recubrimientos de protección puede variar significativamente con la frecuencia (Simonetti y Cawley, 2004), en cuyo caso el uso de múltiples frecuencias ayuda a maximizar el rango de inspección de cada locación de prueba. Programa de prueba y reparación de gasoducto. Toda la longitud de la línea fue inspeccionada, lo que da 100% de cobertura en el rastreo. Tras el rastreo, todas las indicaciones que excedieron el umbral de rastreo fueron inspeccionadas de forma muy localizada y detallada, usando las técnicas convencionales de inspección. La información detallada de las pruebas fue utilizada para los cálculos de integridad estructural y el apoyo de la normatividad aplicable, se establecieron las decisiones sobre las reparaciones o seguimiento futuros. Todo el proceso de rastreo, el seguimiento y la reparación se realizó sin interrumpir el uso de la línea, la cual se mantuvo en operación durante todo el proceso. La cobertura de cada medida (rango de inspección) individual depende de la naturaleza y condición de la línea, lo cual afecta la atenuación y el ruido de la señal. En la sección superficial fue posible cubrir un rango largo con cada medición, por lo general más de 100 metros (328 pies). Esto fue posible porque la tubería es de gran diámetro, expuesto a excepción de una delgada capa de protección contra la corrosión, con pocas características, y su condición general es muy buena. Esto es una tarea de rutina de inspección de nivel I en ondas guiadas (Pavlakovic, 2007). En las secciones enterradas y sumergidas el rango de prueba está limitada por la atenuación: parte de la energía de las ondas guiadas se absorbe en el suelo circundante y capas protectoras de alquitrán de hulla y lastre de concreto. Por lo tanto, las pruebas se tuvieron que llevar a cabo en intervalos de aproximadamente 12 metros (472 pulgadas). Esta es la prueba de ondas guiadas avanzadas, requiriendo uso especializado de equipo y, por tanto, mayor nivel de calificación de los operadores (Pavlakovic, 2007). En total, 56 localizaciones de prueba fueron necesarias para toda la longitud de la línea, y todo el programa de ensayos, tomó cerca de 3 meses. La parte actual del programa para la prueba con ondas guiadas englobo una parte muy pequeña de este, la mayor parte del tiempo se dedicó para habilitar el acceso a la línea en el área sumergida y enterrada. El acceso a la línea en la sección enterrada se logró por la exposición local de la línea. Un procedimiento establecido se utilizó, en el cual una fosa es excavada, lo suficiente para descubrir la tubería y adaptar el anillo de prueba de ondas guiadas y permitir el acceso de los operadores, por lo que la excavación es aproximadamente de 2 m (78,7 pulgadas) de diámetro con una profundidad que proporcione por lo menos 100 mm (3,9 pulgadas) de espacio por debajo a la tubería. La prueba de la línea en la sección sumergida podría haber sido realizada usando anillos de prueba con ondas guiadas sumergible (Demma y otros, 2006), como se hace para aplicaciones submarinas. Sin embargo, el agua en el lago es relativamente poco profunda, por lo que se prefirió un enfoque alternativo, lo que es más rentable cuando la prueba y la reparación se debe tener en cuenta. Estos hábitats o cajas metalicas utilizadas: construcciones de cajas de acero soldadas y atornilladas que rodeaban el tubo para mantener el agua fuera. Las cajas fueron rectangulares en vista de planta, midiendo alrededor de 2 por 1.5 m (6.6 por 5 pies), y de 2 a 4 m (6.6 a 13 pies) de hondo, dependiendo de la profundidad del agua. Una sección de placa de acero fue hecha para la base de la caja. Estas se instalaron en secciones atornilladas, con piezas combinadas

7 provistas en todo el tubo por donde este pasó a través de las paredes, utilizando un material de sellado temporal. La figura 3(a) muestra una caja en el lago y la figura 3(b) muestra una vista mirando hacia el interior de esta, mostrando el montaje de la pared de la caja alrededor de la tubería. Figura 3 Hábitat o Caja metálica de Prueba (a) una locación de la tubería que pasa a través del lago (la caja es la estructura del lado derecho; al lado izquierdo hay una plataforma flotante que provee una base para el personal y el equipo); (b) vista al interior de una caja de prueba, en donde se muestra la preparación de la tubería para la prueba y el anillo de ondas guiadas en un área ( la instalación de la pared de la caja alrededor del tubo puede ser vista, el sellado de la caja es realizado fuera del agua, el nivel de agua exterior es de unos 2m (6.6pies) por encima del nivel de la tubería. La preparación para la instalación de cada caja (hábitat) se inició con el retiro del revestimiento de concreto alrededor de la tubería, si se encontró presencia de este. En algunos casos, este se había eliminado algunos años atrás para mediciones de espesores en el lugar. La remoción del concreto fue realizada por buzos especialistas. Una red que rodea el área fue utilizada para mantener alejados a los lagartos. Posteriormente, en las zonas de trabajo pre-establecidas, se realizaron actividades de dragado con jet de agua y aire por debajo de la tubería, a fin de colocar los componentes del hábitat alrededor y debajo de ella. Una vez que las partes se atornillan, el agua puede ser bombeada fuera de la caja, exponiendo una corta longitud de la tubería. La preparación de la superficie de la tubería pudo ser completada, con la eliminación de la capa anticorrosiva del alquitrán de hulla y todos los materiales sueltos. Esto se hizo muy a detalle realizándose una limpieza con chorro abrasivo de arena, hasta limpiar la superficie de la tubería. El objetivo de una la limpieza muy cuidadosa no fue para la prueba de ondas guiadas, ya que esta no la necesita, pero si para preparar la superficie de la tubería para la aplicación de una nueva capa de protección anticorrosiva, después de realizar la prueba con ondas guiadas. La primera tarea de la prueba fue checar el espesor de la pared de la tubería. El espesor fue normalmente de19 a 22 mm (0.7 a 0.9 pulgadas), pero difirió dentro de este rango para las diferentes longitudes de la tubería, de acuerdo a las diferencias en los suministros cuando la línea fue instalada. Una Prueba visual cuidadosa en una longitud corta y preparada también fue realizada y registrada. El anillo de ondas guiadas fue instalado y el software de control ejecutado para captar las señales.

8 Figura 4 - reparación de la tubería usando envolventes metálicas soldables. Indicaciones por encima del umbral de rastreo encontradas por el sistema de ondas guiadas fueron registradas y se les dio seguimiento. En los casos en que la tubería estaba enterrada o sumergida, esto requirió más trabajo para exponer los nuevos lugares. Por lo tanto, un nuevo número de localidades tuvieron que ser preparadas en la sección de la línea en el lago sólo para pruebas de seguimiento (verificación de indicaciones). El seguimiento utilizo diversos métodos: inspección visual, líquidos penetrantes, partículas magnéticas y pruebas radiográficas. Las aplicaciones y los resultados fueron cuidadosamente registrados en los informes escritos y fotográficos. Después de haber seguido las indicaciones y examinado las discontinuidades, la empresa de inspección, junto con el titular de la línea, tomaron las decisiones adecuadas para las reparaciones y los planes para futuros monitoreos. Estas decisiones fueron soportadas por cálculos de integridad estructural y los códigos aplicables. En el peor de los casos, donde la corrosión redujo el espesor de la pared por debajo del valor crítico para la contención de presión, o cuando se descubrieron grietas, se decidió reparar la línea con envolventes metálicas soldables. Estas se hicieron en dos partes, mitad superior y mitad inferior, y soldadas en el lugar, sin tener que sacar de operación la línea. La instalación de las envolventes metálicas en las partes de la tubería en el lago, requirió de la construcción de cajas metálicas (Habitats) mucho más largas que los hábitats requeridos para la inspección con ondas guiadas, lo que fue una mayor tarea. La figura 4 muestra una reparación mediante una envolvente metálica, soldada en sitio. Posterior a las pruebas y reparaciones, la línea fue recubierta nuevamente con protección anticorrosiva. Estos recubrimientos fueron sometidos a controles de porosidad y adherencia antes de ser aceptados y retornada la línea al agua. Las pruebas revelaron que las secciones de la tubería superficial y las enterradas en general se encontraban en excelentes condiciones, pero una serie de discontinuidades, algunas de ellas graves o severas, fueron encontradas en la sección del lago. Algunos de los resultados de las pruebas con ondas guiadas serán mostrados y discutidos en las siguientes secciones.

9 Caso 1: sección superficial del gasoducto En primer lugar, un ejemplo de las mediciones efectuadas en la sección de la línea superficial se presenta para mostrar el tipo de resultados que pueden obtenerse en una típica rutina de pruebas con ondas guiadas. La Figura 5 muestra la señal de ondas guiadas A-scan desde una de las mediciones de prueba. En la Figura 5(a) se muestra la señal completa y la Figura 5(b) muestra una vista con ampliación para ver mayores detalles en la base de la señal. La pantalla es conceptualmente similar a la del A-scan mostrada por los detectores de fallas ultrasónicos convencionales de pruebas de pulso / eco. El eje horizontal de la gráfica muestra la distancia de cualquier reflector desde el transductor y el eje vertical muestra su amplitud, en una escala lineal, en este caso. Sin embargo, a diferencia de los detectores de fallas convencionales, el eje horizontal muestra tanto rangos negativos como positivos. Estos corresponden a las dos direcciones de propagación a lo largo de la tubería desde la ubicación del transductor. La banda vertical de color verde a distancia cero indica la zona muerta en el anillo de transductores, dentro de la cual ninguna interpretación puede ser realizada. La zona gris que cubre una distancia corta a la izquierda y a la derecha de esta, indica el campo cercano, en el que las mediciones pueden ser interpretadas, pero no tan fácilmente como en otros lugares. El campo cercano, correspondiente a alrededor de 1.5 m (4,9 pies) a cada lado del anillo, existe porque el instrumento tiene que cambiar de modo de envio a modo de recepción, al igual que en pruebas de pulso/eco ultrasónico convencional. La limitación de la interpretación en el campo cercano es que las señales de direcciones positivas y negativas no se pueden separar, por lo que cualquier reflexión en estas zonas aparece en ambas partes de la pantalla positiva y negativa. Esta prueba abarca una serie de 200 m (656 pies) en dirección positiva desde el anillo, y cerca de 30 m (98,4 pies) en la dirección negativa. El lado negativo se limita a esta distancia debido a un codo de radio corto. Los picos negros en vertical en la figura son reflexiones de las soldaduras a tope a lo largo de la línea. Las coronas o refuerzos sobre soldaduras a tope presentan un cambio en el área de la sección transversal de la tubería y, por lo tanto, causa reflexiones. Inicialmente, esto puede parecer perjudicial para las mediciones, pero en realidad las reflexiones de soldaduras son bastante útiles. Las reflexiones de las soldaduras se entienden muy bien, por lo que su presencia puede ser utilizada para confirmar las medidas y apoyar/soportar las interpretaciones. La distancia de los lugares de las reflexiones en líneas expuestas pueden ser comparadas con las mediciones de distancia física, y en los casos en donde las soldaduras no son visibles puede ser útil para comparar las señales con las expectativas de los dibujos o de cualquier otro documento. Las amplitudes de las reflexiones de las soldaduras se pueden utilizar para calibrar las señales. Si la calibración precisa es requerida, entonces el perfil de la corona o refuerzo de la soldadura puede ser medido y usado para determinar con precisión el coeficiente de reflexión para la calibración. Sin embargo, en la mayoría de las pruebas prácticas, es suficiente trabajar con un coeficiente de reflexión promedio. La figura también muestra dos pequeñas líneas punteadas, horizontales pero con escalones en cada una de las soldaduras. La más alta de estas es una línea de corrección de amplitud en distancia, la cual es inicialmente establecida de manera automática, pero puede ser modificada por el operador. En este caso, la pérdida de amplitud de la señal con la distancia proviene de la pérdida de parte de la señal por cada reflexión de

10 soldadura. La otra línea punteada es la línea umbral para indicaciones de llamada (curva de llamada), y es nuevamente establecida por el operador; y su altura se sitúa en un determinado porcentaje de la curva de corrección de amplitud en distancia, en este caso a una tercera parte. La curva de llamada en este ejemplo ha sido establecida en una amplitud de reflexion del 7% de la señal, lo que corresponde a un umbral de detección de una anomalía (falla) que presenta aproximadamente el 7% de cambio en el área de la sección transversal de la tubería (Alleyne y otros. 1998). El rango de la prueba se determina por la distancia para la cual la curva de llamada permanece asegurada por encima de los niveles de ruido de la señal, el nivel de ruido es indicado por la señal inestable (áspera) entre las reflexiones de la soldadura, frecuentemente referida como el "pasto". El rango se ve afectado por una serie de parámetros. Una de las claves es si o no se encuentran presentes materiales atenuadores de la onda ultrasónica. Una tubería que está enterrada pierde energía en el material circundante, y una tubería que está recubierta con protección anticorrosiva, pierde energía por su amortiguamiento. Estos mecanismos de pérdida de energía pueden restringir sustancialmente la distancia de la prueba, y podría ser visto por un rápido descenso de la curva de corrección de amplitud en distancia. Otra influencia muy importante en el rango es la condición general de la tubería. Si hay corrosión generalizada a lo largo de la línea, entonces el nivel de ruido es incrementado. En este ejemplo, la tubería está en buenas condiciones y el rango de prueba útil debería ser cercano a los 200 m (656 pies) como se muestra. El único mecanismo significativo para la pérdida de energía con la distancia en este caso es la reflexión desde las soldaduras. Figura 5 - Señal de ondas guiadas en una de las áreas de prueba en la tubería superficial. La posición cero en el eje horizontal corresponde a la localización del anillo de prueba: (a) vista completa); (b) vista a escala.

11 Por último, además de la señal de la línea negra, también hay una línea roja. La línea roja muestra cualquier parte de la señal que es convertida en una reflexión en modo de onda asimétrica. La señal de prueba negra normal es axialmente simétrica, pero si hay alguna característica que no sea axialmente simétrica entonces parte de la energía es convertida a modo de onda simétrica no axial. Las soldaduras a tope son normalmente axialmente simétricas, por lo que sus reflexiones son axialmente simétricas y no hay conversión de modo. Sin embargo, las indicaciones son normalmente no uniformes alrededor de la circunferencia, por lo que causan conversión de modo (Lowe y otros, 1998). Por lo tanto, la línea roja puede ser utilizada para detectar indicaciones en locaciones de soldaduras. Las reflexiones desde las soldaduras deberían mostrar la línea negra. Si hay alguna línea roja presente entonces esto indica, la presencia de una característica asimétrica en la soldadura, frecuentemente una indicación. En este ejemplo, hay señales de color rojo sobre la curva/nivel de llamada en alguna de las soldaduras; estas deberían ser verificadas con métodos de inspección locales por la posible presencia de indicaciones en estos lugares. Aquí, se creía que las señales rojas eran causadas por el desalineamiento de las secciones de tuberías durante la soldadura, de tal forma que las uniones no estaban axialmente simétricas. El seguimiento de control local de estas soldaduras se necesito posteriormente para comprobar que esta fue la razón y, por tanto, confirmar la integridad de la tubería. Caso 2: Corrosión Generalizada (Caja 28) La Figura 6(a) muestra la señal de ondas guiadas medida en la caja 28, en el gasoducto, dentro de la sección del lago. La parte inferior de la figura muestra la señal de pulso/eco. Esto es en un formato similar al de la figura 5, discutido anteriormente, excepto que el eje vertical es una escala logarítmica. La lógica para la utilización de una escala logarítmica es que la pérdida de sonido en los materiales externos en contacto con una tubería causa atenuación de la señal, lo cual es una función logarítmica de la distancia. Por lo tanto, el gráfico logarítmico muestra una línea recta en descenso. En este caso, una pérdida significativa de la señal se espera debido a las capas protectoras del alquitrán de hulla y concreto alrededor de la tubería y, de hecho, un decaimiento logarítmico es visto y un rango de prueba que es mucho más corto que aquel ejemplo en tubería superficial. La parte superior de la Figura 6(a) muestra la amplitud de la señal como una imagen sin envolver en la pared de la tubería, lo que es el C-scan de pantalla que fue explicado anteriormente. Su eje vertical muestra las posiciones del reloj, siendo las 12 horas la parte superior de la tubería. Esto muestra la ubicación circunferencial de las indicaciones para agregar a la información axial e incrementar la sensibilidad para localizar discontinuidades con respecto al A-scan simple. La banda de color gris entre las partes inferior y superior de la Figura 6(a) es un ilustración (ejemplo) de la tubería, en la que el operador marca las observaciones e interpretaciones. A estas interpretaciones se les dan etiquetas y también son reportadas por separado en un cuadro (tabla) de texto (no mostrados aquí), que se produce automáticamente por el software de control. La ilustración de la tubería muestra un número de características, así como algunas indicaciones. Algunas de las conclusiones se debatirán, a partir de la ilustración y, a continuación, refiriéndose a las figuras anteriores y siguientes. Los dos pequeños triángulos cercanos al anillo transductor se utilizan para indicar apoyos en la línea (líneas de apoyos). En este caso se muestran los dos lugares donde la

12 tubería pasa a través de las paredes laterales de la caja (hábitat) de prueba. Los elementos de sujeción y sellado de las paredes causo reflejos de la señal de prueba. La señal de pulso / eco muestra un pico negro en la línea con soporte (apoyo) negativo (a la izquierda). También hay un pico similar en la imagen reflejada ubicado en el lado positivo. De hecho, esta es una imagen invertida, o una señal "fantasma". Los soportes están ambos dentro de la zona cercana (trazo gris de pulso / eco), por lo que el instrumento no es capaz de distinguir entre las reflexiones desde direcciones negativas y positivas, y muestra imágenes similares de tipo espejo. La imagen del C-scan también muestra estas reflexiones, a partir de la cual se puede ver que no son uniformes alrededor de la circunferencia de la tubería, pero están dominadas por unos pocos puntos calientes, indicando el firme contacto de la pared de la caja con la tubería en estos lugares circunferenciales. También cabe señalar que en esta etapa los operadores no pudieron ver (visualmente) toda la tubería fuera de esta corta longitud de 1.5 m (4.9 pies). Hay una soldadura a tope a -1.6 m (-5.25 pies, a la izquierda) desde el anillo, identificada aquí como W-37. Esta fue una importante posición de referencia para la presentación de informes y pruebas de seguimiento. La señal de pulso / eco y el C- scans muestran una fuerte reflexión desde la soldadura, este último también muestra que es aproximadamente uniforme alrededor de la circunferencia como debería esperarse. Esto está aún dentro de la zona cercana, por lo que una vez más una imagen fantasma se puede ver en el otro lado del anillo. La primera posibilidad de una indicación se puede ver en -3.8 m (-12.5 pies), la etiquetada con - F2. La señal de pulso / eco muestra picos con ambos colores de señales rojo y negro, lo que indica que la característica no es axialmente simétrica. El C-scan lo confirma, mostrando reflexiones de una región de alrededor de las 9 horas hasta las 3 horas técnicas. La interpretación de las señales de amplitudes indicaron una pérdida de sección transversal estimada aproximadamente del 10% del área de sección transversal del tubo. El examen de perfil alrededor de la tubería en el C-scan llevó a una estimación de que este se había extendido más de un 40% de la circunferencia. Las indicaciones menores también son marcadas en -F3, -F4 y -F5. La interpretación de las amplitudes de las señales estimaron del 5 a 7% de pérdida de sección transversal para cada una de estas, y también para F4, F5 y F6 en el lado positivo del anillo. Además, el acercamiento a una banda más gruesa en la ilustración del tubo sólo a la derecha de la pared lateral de la caja indica el inicio de una cubierta protectora de concreto de la tubería, lo cual sigue para el resto de la longitud diestra de la imagen. La posición de esta fue conocida desde la preparación al colocar la caja, y así fue establecido en el informe. No hay evidencia significativa de esta en la señal de pulso / eco, aunque tal característica pueda provocar reflexiones debido a que representa un cambio en la impedancia acústica. Como una observación final, la siguiente soldadura, W-36, se puede ver en el límite del rango en el lado negativo. El C-scan muestra una reflexión asimétrica representativa en esta soldadura, aproximadamente a las 3 horas técnicas. Habiendo visto e interpretado la señal de la ondas guiadas de la caja 28, se tomó la decisión de verificar la indicación -F2. Además, la reflexión asimétrica en W-36 fue observada nuevamente en una señal vista desde el otro lado de la soldadura, por lo que también fue verificar (no se analiza en este documento). La verificación de la indicación -F2 requirió la instalación de otra caja metálica (hábitat), la cual fue identificada como

13 caja 28A. La tubería fue limpiada y preparada como de costumbre, y la prueba de verificación se llevó a cabo. La primera parte de la verificación fue realizar una evaluación visual de la magnitud de la corrosión. La limpieza de la tubería revelo corrosión externa generalizada, como se muestra en la Figura 6(b). Los bordes de la misma se identificaron visualmente, marcados en la tubería y luego transferidos a un dibujo, mostrados en la Figura 6(c). Figura 6 Resultados de la caja estanca 28: (a) señal de ondas guiadas (la parte inferior de la figura muestra la señal pulso/eco; la parte superior muestra la amplitud de señal como una imagen sin envolver en la pared de la tubería; su eje vertical indica la posición del reloj. Con las 12 horas técnicas comenzando en la parte superior de la tubería, y los colores están en una escala logarítmica con un rango de 15 db); (b) el seguimiento de la corrosión generalizada en la caja 28A; (c) el registro en el reporte de prueba muestra el mapeo de la región con la corrosión verificada.

14 La región de color amarillo en el dibujo es la zona de la corrosión. Las dos líneas azules verticales punteadas a la izquierda y la derecha de esta región indican los lados de la caja 28A. Profundimetro y medidor de espesor ultrasónico fueron aplicados sobre la región para determinar (mapear) la pérdida por corrosión. La corrosión más profunda resultó ser de 7 mm (0,3 pulgadas), lo que representa el 32% de los 21.6 mm (0.85 pulgadas) de espesor de esta parte de la línea. La comparación de las indicaciones obtenidas por ondas guiadas con los resultados de la verificaciónes muestran excelente similitud. La distancia de ubicación -F2 la coloca en el centro de la región de color amarillo en la Figura 6(c) (los números en la parte superior del dibujo dan la marca de distancia de la soldadura W-37). El rango circunferencial del dibujo, mostrando una posición horaria sobre su eje derecho, también concuerda estrechamente con el rango angular dado por las ondas guiadas C- scan. Además, el pico en horario técnico de la 1 hrs en el C-scan coincide bien con una picadura de corrosión localizada de 2 mm (0.08 pulgadas) de profundidad y 35 mm (1.4 pulgadas) de diámetro en esta ubicación (marcado en la figura). Después de medir de la corrosión, fue necesario evaluar las consecuencias. La máxima perdida de corrosión permisible, para evitar ruptura por presión en la tubería, se calculó utilizando el código ASME B31 (1991), teniendo en cuenta las dimensiones de la tubería y las condiciones de operacion. La pérdida por corrosión fue encontrada por estar dentro del rango permisible. Una estimación del tiempo de vida remanente se hizo, mediante un cálculo de velocidad de corrosión. Este, determino un mínimo de más de 5 años antes de llegar a la profundidad de corrosión crítica. Por lo tanto, ninguna reparación fue necesaria, sólo futuras pruebas y el monitoreo de la corrosión en un intervalo de 5 años. Caso 3: Corrosión Excesiva (Caja 32) La Figura 7(a) muestra las señales de las ondas guiadas medidas en la caja 32, un poco más a lo largo de la tubería en el lago. La información se muestra de forma similar a la de la figura 6(a), mencionada anteriormente. La interpretación de los resultados empieza por discutir las características marcadas en la ilustración de la tubería de color gris por encima de la señal de pulso / eco. Los dos triángulos justo fuera de la zona muerta marcan las paredes de la caja. Justo en las afueras de la caja en el lado negativo (a la izquierda en la foto) esta una soldadura a tope, indicada como W-41, la cual da un fuerte eco tanto en señales negras y rojas. La imagen del C-scan confirma la parte axialmente simétrica de la señal por una banda de color para todas las posiciones del reloj, y el reflejo simétrico no axial con su pico en aproximadamente las horas 10 horas técnicas. Más a la izquierda, - F4 corresponde a una reflexión, la cual se interpreta como una corrosión de un 10% estimado de pérdida de sección transversal. De hecho, este reflector fue visto con más intensidad en otras frecuencias, y no se ha visto reflejado por si solo en el A-scan en esta frecuencia en la cual aparece debajo del nivel de llamada. Este es un buen ejemplo de la necesidad de barrido de frecuencias en la prueba. También muestra claramente el valor de la imagen del C-scan: la localización de la señal en una posición circunferencial particular (alrededor de las 10 horas técnicas en este caso) ayuda a identificar la presencia de una zona de corrosión. Esto es especialmente útil cuando el A-scan presenta una gran cantidad de señales, como las que se producen en la corrosión generalizada o alta densidad de soldaduras, soportes y otras características. La parte derecha de la señal inicia con la reflexión tipo fantasma de la soldadura W-41 en el campo cercano.

15 Después de que existe una serie de indicaciones de discontinuidades menores, marcados como F4 a F9, que se interpretaron como zonas de corrosión menores al 10% estimado de pérdida de sección transversal. Por último, con la siguiente soldadura, W-42, se observa que existe una fuerte señal asimétrica. Esta fue verificada a partir de la siguiente caja a lo largo de la ruta, número 33 (los resultados no se discuten aquí). Figura 7 Resultados de la caja estanca 32: (a) señal de ondas guiadas (la parte inferior de la figura muestra la señal pulso/eco; la parte superior muestra la amplitud de señal como una imagen sin envolver en la pared de la tubería; su eje vertical indica la posición del reloj. Con las 12 horas técnicas comenzando en la parte superior de la tubería, y los colores están en una escala logarítmica con un rango de 18 db); (b) el seguimiento de la corrosión generalizada en la caja 32A; (c) el registro en el reporte de prueba muestra el mapeo de la región con la corrosión verificada.

16 Habiendo identificado y marcado las características de las señales, fue tiempo de decidir si procedía o no dar curso a la verificacion de las indicaciones. En este caso, la región más preocupante fue una longitud corta de aproximadamente 1 m (3.3 pies) inmediatamente a la izquierda de la caja de prueba, la cual contiene la soldadura W-41, desde donde una fuerte reflexión asimétrica es observada, en la indicación -F4. Se decidió instalar una caja de prueba, 32A, para realizar una prueba de verificacion en esta ubicación. La Figura 7(b) muestra la corrosión externa generalizada encontrada mediante la inspección visual en la caja 32A. La Figura 7(c) muestra el dibujo, que fue hecho para registrar la extensión espacial de la corrosión en el informe de prueba. El Profundimetro y medidor de espesores ultrasónico fueron también aplicados sobre la región para determinar la pérdida de corrosión. El dibujo también incluye la soldadura circunferencial W-41, marcada por una línea vertical negra, y soldaduras longitudinales marcadas por líneas horizontales negras. Las soldaduras longitudinales de producción habrían sido soldaduras realizadas en la planta de fabricación de tuberías. La localizacion de la corrosión se adapta muy bien a la señal de la indicación interpretada en el grafico de ondas guiadas, indicada por la señal no axialmente simétrica (señal roja) del elemento. Este es un buen ejemplo de la forma en que la presencia de un modo simétrico no axial puede ser utilizado para identificar una anomalía, incluso cuando existe una fuerte señal de simetría axial de una soldadura o de otra característica regular, y de hecho esto demuestra por qué es esencial usar ambos modos. El uso de un único modo axialmente simétrico en esta prueba sólo habría encontrado la soldadura y no habría detectado alguna otra situación de interés. La Corrosión más profunda de esta zona se detecto en forma de picaduras localizadas con profundidades de 7 mm (0.3pulgadas), en la ubicación correspondiente a la característica F4. Esto fue una profundidad similar a las peores encontradas en la caja 28A, la cual en ese caso se consideró aceptable. Sin embargo, el espesor de las paredes de la tubería en la caja 32A fue un poco menor que en la caja 28A, de 19.2 mm (0.8 pulgadas), así que la profundidad de la corrosión llegó hasta el 37% del espesor de la pared de la tubería y, por tanto, presento un problema más grave. La evaluación de la perdida por corrosión máxima admisible calculada, para evitar la ruptura por presión en la tubería, según el código ASME B31 (1991), concluyo que la corrosión había excedido el límite permisible. Por ello, era necesario realizar una reparación. Esto se logró mediante la instalación de envolventes metálicas soldables sobre esta parte de la tubería. Caso 4: Corrosión y Fisuración (Caja 26). En la Figura 8(a) se muestran la señales de ondas guiadas medidas en la caja 26, nuevamente en la sección de la tubería en el área del lago. La captura de esta señal proporciono la primera evidencia de que esta parte de la tubería estaba muy seriamente corroída. Una serie (numero) de indicaciones marcadas aquí, principalmente en el lado negativo del anillo, varias de las cuales muestran fuertes componentes simétricamente no axiales (rojo) y la evidencia de la dispersión de numerosas características en el C- scan es también vista. La examinación de estos resultados llevaron a la decisión de instalar varias cajas más, 26A, 26 AA, 26AAA y 26AAAA, cuyas posiciones se describen a continuación en señales de pulso / eco en la figura. Aquí sólo se considero el caso de la caja 26AAAA.

17 Circumferential position (clock) Amplitude (log) W-34 -F6 -F5 -F4 -F3 -F2 -F1 W-35 +F1 W (a) AAAA AAA 26AA 26A 26A Box 26 Distance (m) (b) Chalk outline Circumferential weld (c) Figura 8 resultados encontrados en la caja estanca 26: (a) señal de ondas guiadas (la ilustración debajo muestra la locación de la caja 26 y las locaciones para la colocación de las cajas de seguimiento para las verificaciones; el C-scan usa una escala logarítmica con un rango de 18dB); (b) fotografía de la prueba de seguimiento de corrosión generalizada en la caja 26AAAA; la dimensión longitudinal de la foto es de aproximadamente 1m (3.3 pies); (c) soldadura circunferencial, con evidencia de anomalías de tipo socavado, identificados como puntos marcados a lo largo del lado izquierdo del cordón de vista de la soldadura. La caja 26AAAA fue instalada en la soldadura W-34, en el lugar correspondiente a la La caja 26AAAA fue instalada en la soldadura W-34, en el lugar correspondiente a la parte negativa más alejada de la señal obtenida de la caja 26. La elección de instalar una caja allí puede ser entendida desde la interpretación de la señal. Aquí hay una soldadura, por lo que la señal axialmente simétrica era de esperarse, pero la señal simétrica no axial, vista como un pico de color rojo en el centro de la caja, y con una banda asimétrica en el C-scan, motivó la preocupación y llevó a la decisión de seguimiento. Este es otro ejemplo de la dependencia de la técnica de inspección de ondas guiadas sobre el uso de los modos axial y no axialmente simétricos. Figura 8(b) muestra una fotografía de la superficie de la tubería limpia en la caja 26AAAA, revelando un área de corrosión externa generalizada, la línea de tiza blanca marca su límite. El eje horizontal de la imagen cubre una longitud de aproximadamente 1 m (3.3pies). La soldadura circunferencial W-34 solo puede ser vista como una banda

18 vertical cerca de la parte derecha de la imagen. Figura 8(c) muestra un acercamiento de la soldadura. De gran preocupación es la discontinuidad de tipo cadena a lo largo de la línea de fusión izquierda de la soldadura, lo cual fue interpretado como anomalías de tipo socavado. Figura 9(a) a muestra uno de los dibujos presentados para registrar el seguimiento de la investigación. La zona de color amarillo marca la región de la corrosión externa generalizada. Las líneas verticales y horizontales indican la ubicación de la soldadura circunferencial W-34 y la soldadura longitudinal de fábrica. El profundimetro y medidor de espesores ultrasónico encontraron una profundidad máxima de corrosión de 6 mm (0.2 pulgadas), en el lado izquierdo de la zona amarilla. Después de la inspección visual, otros métodos de pruebas no destructivas convencionales fueron utilizados para investigar los indicios que se habían observado a lo largo de las soldaduras. La figura 9(b) muestra una vista de la prueba de líquidos penetrantes de las anomalías de socavados de tipo eslabón de cadena. La figura 9(c) muestra una vista de la prueba de líquidos penetrantes de una grieta continua en la línea de fusión. Además de presentarse estas anomalías en las soldadura circunferencial y longitudinal, se observo también la interacción de las mismas en el punto donde se cruzan ambas soldaduras; el agrietamiento en la unión soldada puede ser visto en la figura 9(c). Dos cajas rectangulares, se han añadido en la figura 9(a) para mostrar la ubicación de la soldadura en donde las anomalías fueron encontradas por la prueba de líquidos penetrantes. Las pruebas de partículas magnéticas y radiográfica también fueron aplicadas, confirmando estos hallazgos. Es muy difícil determinar la profundidad de las anomalías de este tipo, pero se dispone de algunas pruebas de las radiografías y de los resultados de las pruebas de partículas magnéticas, a partir de las cuales la profundidad se estimó en un máximo de alrededor de 3 mm (0.1 pulg.) Comparando los resultados de las ondas guiadas con el resultado de seguimiento de las verificaciones con métodos convencionales de inspección, es evidente que la decisión de investigar la señal simétrica no axial fue justificada. El descubrimiento de la corrosión exterior con una profundidad máxima de 6 mm (0.2 pulgadas), lo que corresponde al 30% de los 20.5 mm (0.8 pulgadas) de espesor de pared, es coherente con los resultados de las señales de ondas guiadas. Sin embargo, una valoración de sí o no la señal de las ondas guiadas incluyeron una contribución significativa por las reflexiones de las anomalías en las soldaduras. Los estudios de la reflexión de ondas guiadas en las grietas de las tuberías han mostrado buena sensibilidad a grietas circunferenciales (Demma y otros, 2004). Para las anomalías de la soldadura circunferencial más profundas observadas aquí, con una profundidad de 3mm, un coeficiente de reflexión de alrededor del 10% debería ser esperado. Por lo tanto, debe ser detectable, siempre por supuesto, que haya variación alrededor de la circunferencia de modo que su forma pueda ser diferenciada y no sea mal interpretada como parte de la soldadura. Pero la sensibilidad a las discontinuidades de tipo grieta longitudinal se sabe que es mucho más débil (Alleyne y otros, 1998), y para una grieta longitudinal de 3 mm (0.1 pulgadas) de profundidad, no se esperaba que la influencia en las señales de ondas guiadas sería suficiente para permitir la detección. Por lo tanto, su detección dependió del seguimiento, la presencia de corrosión y la anomalía circunferencial de la soldadura. Ya que una soldadura de fabrica normalmente se espera que sea de mayor calidad que una soldadura fabricada en sitio, es considerado muy poco probable que la mayoría de las anomalías longitudinales puedan desarrollarse sin que exista el desarrollo simultáneo de otras anomalías.

19 Longitudinal weld Longitudinal position (m ) Circum ferential Position (clock) Longitudinal weld W eld defects (a) C ircumferential W eld W (b) (c) Figura 9 seguimiento de los resultados en la Caja 26AAAA: (a) diagrama del reporte de prueba, mostrando la región defectuosa (el área amarilla indica la región de la corrosión generalizada; las líneas solidas muestran las soldaduras longitudinales y circunferenciales; la parte de la soldadura mostrada en rojo fueron inspeccionada por radiografía; los dos cuadros rectangulares indican las anomalías en la soldadura, muestran que fueron encontrado por medio de líquidos penetrantes y confirmadas por partículas magnéticas y radiografía; (b) prueba de líquidos penetrantes en anomalías de la soldadura circunferencial; (c) prueba de líquidos penetrantes en anomalías de la soldadura longitudinal. Los resultados de la verificación del seguimiento fueron entonces evaluados. El 30% de la profundidad de corrosión no fue suficiente para rechazar la tubería desde el punto de vista de la ruptura, con base al código ASME B31 (1991) como en los casos anteriores. Un cálculo de la posibilidad de fractura total del espesor a partir de una grieta larga de 3 mm (0.1 pulgadas) de profundidad también indicó que el carrete la resistiría. Sin embargo, hay mucho más confianza en la evaluación de la corrosión que en las anomalías de la soldadura, para los cuales hubo mayor preocupación por el tamaño y la dimensión. La profundidad de la corrosión es conocida con precisión, el mecanismo es familiar y el tratamiento de protección puede detener su desarrollo, así que las decisiones para su monitoreo pueden ser realizadas con fiabilidad. Por otro lado, la profundidad de las anomalías de la soldadura no pudieron medirse con precisión y el mecanismo para el crecimiento no fue lo suficientemente bien comprendido. De particular preocupación fue la presencia de anomalías en ambas soldaduras en el cruce entre las soldaduras longitudinal y circunferencial, lo que podría debilitar al ducto más seriamente que en cualquier soldadura individual. Además, no hay base para tener la certeza de que la protección contra la corrosión en el restablecimiento de la línea detendrá el crecimiento de estas anomalías. Por lo tanto se tomó la decisión de instalar envolventes metálicas soldables sobre esta sección de la tubería.

20 Discusión y Conclusiones La inspección con pruebas no destructivas mediante las ondas guiadas, descrita en el presente documento es un ejemplo típico de la mejor aplicación de la técnica en el campo. La técnica ha sido desarrollada para el rastreo, y tiene que ser complementada con PND convencionales locales en los lugares donde las indicaciones son identificadas. En este caso, la aplicación del rastreo tuvo que ser realizada en circunstancias difíciles. Las inspecciones con ondas guiadas fueron planificadas y ejecutadas muy a fondo, utilizando las características avanzadas necesarias de los equipos y procedimientos. Pero en igual importancia, el seguimiento de las pruebas de verificación de indicaciones se realizó y se registro rigurosamente. Donde las indicaciones para verificación fueron requeridas, nuevas cajas metálicas (hábitats) de prueba se instalaron para investigar a detalle. Estas decisiones fueron costosas, basadas única y honestamente sobre la interpretación de las señales de las ondas guiadas. La verificación de indicaciones incluyo desde el mapeo de áreas corroídas, registros fotográficos, mapeo de espesores con profundimentros digitales y equipos ultrasónicos medidores de espesores. En los casos donde otros hallazgos de interés fueron identificados, se aplicaron también métodos convencionales alternativos: líquidos penetrantes, partículas magnéticas y pruebas radiográficas. Los resultados fueron utilizados para evaluar la integridad mecánica del ducto conforme a códigos y la normatividad aplicable, e informar las decisiones sobre reparaciones y monitoreos. Como resultado de este seguimiento, en los registros de las pruebas ahora se incluye un registro detallado de la línea, mostrando la ubicación de las soldaduras, zonas donde existe recubrimiento de concreto, reparaciones, y las anomalías que se pretenden monitorear. Aunque el costo de hacer esta prueba fue alto, es evidente que la decisión de hacerlo fue bien justificada. Al no haber otra alternativa que el muestreo de las mediciones de espesores de pared en determinados lugares, a menudo realizados convencionalmente. En este caso, el daño más grave fue encontrado en la parte sumergida de la línea, considerando que este sería el lugar más difícil para realizar las mediciones de espesores muestrales. En la práctica, por lo tanto, habría un riesgo significativo de que un muestreo aleatorio, de hecho, no al azar, pudiera ser concentrado en las localidades de más fácil acceso. La decisión de los propietarios del ducto al utilizar las ondas guiadas, garantizo una cobertura de inspección al 100% de la línea, logrando así la plena atención uniforme en todos los lugares, entre ellos la región inmersa de más difícil acceso. Planes a futuro para pruebas en líneas de difícil acceso como esta, se beneficiaran en muchos casos, con la posibilidad de implementar equipos de monitoreo permanente. El concepto es fijar el anillo de transductores de ondas guiadas, en la pared exterior del ducto a intervalos de prueba apropiados, con el cableado de los conectores eléctricos por encima del suelo o el agua. La integridad de la tubería puede ser verificada periódicamente mediante la conexión de un instrumento. Además, si una base del estado de la condición de la tubería es conocida, entonces las señales de ondas guiadas deberían ser utilizables para monitorear los cambios desde el estado base o de referencia con las que se cuenta del ducto, proporcionando así una capacidad de vigilancia de la tasa de crecimiento de las anomalías. Tales sistemas están siendo instalados actualmente en el campo comercial.