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Application Note

Caracterización de Señales UT de Largo Alcance: Guía de Morfología de A-Scan y Análisis de Reflectores Estructurales

La interpretación precisa de datos en Ensayos Ultrasónicos de Largo Alcance (LRUT) depende de la distinción entre reflexiones estructurales y defectos localizados. Si bien esta tecnología permite una inspección rápida de tramos extensos de tubería, la presencia de elementos como soldaduras, soportes, drenajes y reductores genera un entorno de señal complejo. Esta nota de aplicación sirve como referencia diagnóstica para identificar estas características comunes en campo, basándose en su morfología de A-scan, el % CSC (Cambio de Sección Transversal) y la simetría de la señal.

Figura 1: Inspección por LRUT

1. Bridas o Cortes Finales

Las bridas y los cortes finales son características axisimétricas que representan el final del A-scan, ya que resultan en un cambio de sección transversal (CSC) del 100%. Estas características suelen producir señales superiores al 100% de la curva DAC y se caracterizan por un eco primario ancho seguido de múltiples reverberaciones asociadas.

Si bien no es común encontrar bridas en campo, estas se localizan típicamente cerca de estaciones de válvulas o en conexiones a tanques, esferas y otros recipientes a presión.

Figura 2: Brida identificada en el A-scan

2. Soldaduras

Las soldaduras son features axisimétricas que representan un cambio nominal de sección transversal (CSC) del 22%. En LRUT, las soldaduras se utilizan principalmente para ajustar las curvas DAC; una soldadura de alta calidad debe alinearse estrechamente con el nivel del 22% de la DAC. En el A-scan, una soldadura se representa mediante un eco de amplitud media y ancho estrecho.

Como feature frecuente en campo —presente en casi todas las conexiones de secciones de tubería— las soldaduras sirven como un punto de referencia crítico para estimar la severidad de los defectos, asegurando que las curvas DAC estén alineadas con precisión.

Figura 3: Soldaduras identificadas en el A-scan

3. Curvas y Codos

Las curvas y los codos se encuentran comúnmente en campo en diversos ángulos, típicamente de 90° y 45°. Si bien a veces es posible realizar la evaluación después de una curva de 90°, generalmente no es posible después de una de 45°. Por lo tanto, es una práctica estándar finalizar el análisis del A-scan en la ubicación de la curva.

Las curvas suelen presentar dos o tres soldaduras, dependiendo del diámetro, las cuales generan ecos en el A-scan. El primer eco presenta una amplitud media del 22% CSC, mientras que el segundo tiene una amplitud baja, por debajo del 22% CSC.

Figura 4: Señales de codo identificadas en el A-scan

4.  Derivaciones: T’S, Y’S

En las derivaciones, las ondas ultrasónicas se desplazan en dos direcciones diferentes y aparecen varios ecos en el A-scan. Estos ecos tienen una amplitud media —similar a la de las soldaduras— al 25% CSC. La primera parte es axisimétrica y la segunda es no axisimétrica. Estas características se encuentran típicamente en desviaciones de la trayectoria principal. Este elemento suele representar el final del A-scan.

Figura 5: Derivaciones y dirección de UT

5. Soportes

Los soportes son elementos muy comunes en campo y representan puntos críticos de inspección, ya que son áreas típicas donde se localiza la corrosión y, a menudo, son inaccesibles para la evaluación directa mediante otros métodos tradicionales.

Para la Corrosión Bajo Soportes de Tubería (CUPS), la técnica MRUT SH —disponible con la plataforma de inspección VOLTA 2— es el método recomendado. La aplicación MRUT SIZING, también disponible con VOLTA, es un método cuantitativo que permite la estimación del espesor de pared remanente.

Existen varios tipos de soportes de tubería. Los más comunes incluyen:

  • Soportes simples: Estas características representan un cambio de sección transversal (% CSC) muy bajo y, por lo general, no aparecen en el A-scan, especialmente si son causados por el roce superficial o el desgaste por fricción (fretting). Si aparecen señales, estas pueden indicar corrosión o rayaduras producidas por los pasadores de centrado debido a la expansión y contracción térmica, lo que requiere una verificación adicional. Estas características no influyen en la longitud total de la señal del A-scan.
Figura 6: Soporte simple
  • Soportes soldados: No existe un % CSC (Cambio de Sección Transversal) fijo, ya que depende de la configuración específica. Estas características suelen presentar ecos de arrastre (trailing echoes) en el A-scan. Debido a la alta atenuación, el ultrasonido generalmente atraviesa solo dos soportes.
Figura 7: Soporte soldado identificado en el A-scan
  • Soportes de abrazadera: Presentan un comportamiento similar al de las soldaduras. El % CSC (Cambio de Sección Transversal) depende de la fuerza de apriete o de qué tan ajustada esté la abrazadera. Aunque se comportan de manera similar a las soldaduras, estas características no deben utilizarse para ajustar las curvas DAC.
Figura 8: Soportes de abrazadera identificados en el A-scan

6. Drenajes y venteos

Estos se encuentran típicamente en los extremos de la tubería o en áreas donde la acumulación de presión es una preocupación. Los drenajes se instalan en sistemas de tuberías que transportan líquidos, mientras que los venteos se utilizan para líneas que transportan gases. En el A-scan, aparecen como ecos estrechos con una amplitud de hasta el 15-20%. El % CSC varía según la relación entre el tamaño nominal de la tubería y el diámetro del drenaje o venteo. Esta característica no axisimétrica no afecta la longitud del A-scan.

Figura 9: Venteo en una tubería

7. Reducciones y expansiones

Estas características son poco comunes en campo. Se manifiestan en el A-scan como ecos estrechos de amplitud media, con un % CSC típico del 23%. La simetría de la señal está supeditada a la configuración de la reducción: concéntrica o excéntrica. Las reducciones concéntricas se comportan de manera similar a las soldaduras, mientras que las reducciones excéntricas pueden presentar características similares a las de las curvas. Funcionalmente, las reducciones son idénticas a las expansiones, pero operan en la dirección de flujo opuesta.

Dado que los cambios de diámetro generan un ruido significativo, la señal generalmente puede atravesar estas características. Cuando estas características están presentes, el rango (longitud) del A-scan debe ser definido manualmente por el operador.