Inspección de Soldadura AWS D1.1

En el entorno de la inspección de estructuras soldadas es inevitable hablar sobre los códigos de AWS (American Welding Society), en estos documentos se establecen los requisitos con los que debe contar un sistema de inspección ultrasónica, el criterio de aceptación y de rechazo para los distintos tipos de estructuras (tubulares y no tubulares) así como los bloques de referencia que se deben emplear para ajustar un sistema de Inspección de Soldadura AWS D1.1 UT.

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Inspección de Soldadura AWS D1.1

AWS plantea un criterio de aceptación y rechazo basado en la amplitud de respuesta de un eco, con la particularidad que lo hace a través de un valor llamado “Rating” (d) el cual es obtenido a través de la siguiente fórmula:

 

Donde:
A: Es el nivel de la indicación.
B: Es el nivel de referencia (proveniente de la calibración en sensibilidad).
C: Es el factor de atenuación (la diferencia entre la altura de la indicación y el nivel de sensibilidad).
D: Es el Rating de la Indicación.

 

 

La cláusula 8 del código, comprende los requisitos para la calificación del inspector y responsabilidades, criterios de aceptación y procedimientos para PND.


Ultrasonido industrial:

El método de inspección ultrasónica se llevará a cabo de acuerdo a lo especificado en la parte F de este documento.


Líquidos penetrantes:

Acorde ASTM E165 y los criterios de aceptación parte C.


Partículas magnéticas:

Acorde ASTM E709 y los criterios de aceptación parte C

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Inspección de Soldadura

Se realizará la Inspección de Soldadura AWS D1.1 , en este caso se trata de una junta a tope con ranura en V y un espesor (T) igual a 0.500 in.

 

En función de las características de la soldadura se seleccionará el ángulo adecuado para la inspección, respecto a lo indicado en la Tabla 8.7 “Testing Angle” del código AWS D1.1 2020.

De acuerdo a la Tabla 8.7 el ángulo de inspección es 70° y se debe inspeccionar desde la cara A.

Distancia de salto (SD) - AWS D1.1

Es importante identificar la zona de barrido para ello debemos calcular la distancia de salto utilizando el espesor de la placa y el ángulo de inspección.

 

Datos:

T=0.500 in

θ=70°C

 

Formula:

SD=2T*tan⁡(θ)

SD=20.500 intan70

SD=2.74 in

 

Realizando los cálculos se obtiene que la distancia de salto corresponde 2.74 in.

Distancia de salto (SD)

Viaje en “V” - AWS D1.1

El cálculo del viaje en “V”, se determina con el espesor y el ángulo del transductor.

 

Datos

T=0.500 in

θ=70°C

 

Fórmula

Viaje en V=2Tcos⁡(θ)

Viaje en V=2(0.500 in)cos (70°)

Viaje en V=2.92 in

cálculo del viaje en “V

Este cálculo nos ayuda a determinar el nivel de barrido que se ajusta basándose en la distancia recorrida por el haz ultrasónico o el viaje en V y no por el espesor del material. Si utilizamos como referencia la “Tabla 8.2 Conexiones no tubulares estáticamente cargadas” se deberán utilizar los siguientes niveles de barrido.

 

Como nuestro viaje en V corresponde a 2.92 in, estaríamos utilizando 19dB adicionales al nivel de referencia.

Tabla 8.2 Conexiones no tubulares estáticamente cargadas

Ganancia de Referencia

Ajustaremos la ganancia de referencia en el equipo, utilizando el barreno lateral de 1/16 de diámetro como reflector de referencia, de nuestro bloque de calibración IIW Tipo I. Realizando un desplazamiento de atrás hacia delante para encontrar su máxima amplitud.

 

Una manera simple de lograrlo es usando la función Memoria Peak Pitch (Retención de una señal para identificar su máxima amplitud con alarma audible) del Equipo detector de fallas por ultrasonido MX-FW. Cabe resaltar que es una función única en el mercado disponible solo en los equipos MX-FW.

 

Activamos el PEK HOLD y realizamos el movimiento del transductor, se escuchará la alarma de aumento en velocidad al momento de alcanzar la máxima amplitud.

 

Después ajustamos la ganancia para colocar la indicación entre 40 – 80% de amplitud en la pantalla y activamos la referencia, ahora agregamos 19 dB adicionales, los cuales corresponden al nivel de barrido calculado anteriormente.

Ganancia de referencia

Barrido de Soldadura

Realizamos el barrido en la placa, moviendo el transductor en zigzag a través de la distancia de salto. Al detectar una indicación ajustamos la ganancia del equipo para visualizarla en la pantalla y encontrar su máxima amplitud, podemos auxiliarnos de la función Peak Pitch.

 

Una vez encontrada la máxima amplitud de la indicación ajustamos la ganancia para llevar esa indicación al nivel de referencia ajustado previamente en este caso 55%.

Barrido de soldadura

Factor de Atenuación

El factor de atenuación se obtiene mediante el cálculo matemático que relaciona el recorrido ultrasónico de la indicación.

 

Para calcularlo: 

1.742 in-1 in=0.742 in

0.742 2=1.484 ≈1.5

 

El resultado debe ser redondeado hasta una cifra significativa después del punto.

Factor de atenuación

Rating de la Discontinuidad

Rating=D 

 

Es calculado con una resta algebraica de: 

Nivel de la indicación A   –   Nivel de referencia B   –   Factor de atenuación C   =   Rating D

 

Este valor puede ser negativo o positivo.

 

Con el modo de evaluación AWS el equipo automáticamente muestra los valores de A, C Y D.

En la ventana de mediciones seleccionamos la opción D=AWS la cual nos mostrara en pantalla los valores de A, C y D para la evaluación de la indicación donde A es el nivel de la indicación, C el factor de atenuación y D es el rating de la indicación. 

 

En este caso el valor del rating (D) es 4.5 el cual vamos a usar para la evaluación con las tablas 8.2 u 8.3, del código AWS D1.1.

Rating de la discontinuidad

Según la tabla 8.2 existen 4 tipos de discontinuidades:

 

  • Clase A (Discontinuidad grande) Cualquier indicación en esta categoría debe ser rechazada no importando su longitud.
  • Clase B (Discontinuidad media) Cualquier indicación en esta categoría que tenga una longitud mayor a ¾” debe ser rechazada. 
  • Clase C (Discontinuidad pequeña) Cualquier indicación en esta categoría que tenga una longitud mayor a 2” debe ser rechazada.
  • Clase D (Discontinuidad menor) Cualquier indicación en esta categoría debe ser aceptada independientemente de su longitud o ubicada en la soldadura. 

 

Para este ejemplo tenemos un espesor de ½ pulgada y un ángulo de inspección de 70°, el rating de nuestra discontinuidad es de 4.5 lo que lo clasifica en una discontinuidad clase A, estas discontinuidades se conocen como discontinuidades mayores, cualquier indicación en esta categoría debe ser rechazada no importando su longitud.

Equipo Recomendado para
Inspección de Soldadura AWS D1.1

Equipo de Ultrasonido Industrial

Bloques de Calibración para AWS D1.1 UT

Conclusión

El método de dimensionamiento basado en AWS es una función poderosa en nuestros equipos detector de fallas por ultrasonido, ya que arroja un valor en tiempo real directo en pantalla del rating de la señal que se este investigando, esto con el fin de aplicar el criterio de aceptación o rechazo correspondiente al tipo de componente que se este inspeccionando.

soporte técnico zion ndt

Jiménez G. G. Paulina
Ingeniero Químico Metalúrgico

Nivel II SNT-TC-1A / NII UT

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