A la vanguardia de las suelas: Uso de suelas (zapatas) de contorno para inspeccionar soldaduras en tuberías de diámetro pequeño

Las soldaduras de tuberías de pequeña dimensión pueden ser difíciles de inspeccionar con el ultrasonido convencional. Si el diámetro de una tubería se ve reducido, el área de contacto entre la suela de la sonda y la tubería disminuye paralelamente lo que implica una menor transferencia de energía acústica. Asimismo, mantener el posicionamiento adecuado de la sonda sobre la pieza bajo ensayo puede resultar difícil; ya que, la oscilación y el alineamiento inadecuado impiden mantener una óptima señal.

La manera más fácil para mantener la posición y alineación de la suela es usando suelas pequeñas, como las suelas ABSA de corto alcance. Mientras más pequeña sea la dimensión de una suela, mejor será la alineación y la reducción de oscilaciones. Sin embargo, la dimensión de una suela puede verse limitada según la normativa de inspección, la geometría de la aplicación y el tamaño de la sonda. En otros casos, el diámetro de la pieza puede ser todavía más pequeño que las suelas de pequeña dimensión. Para estos tipos de casos, es posible que las suelas de contorno sean necesarias.

Una suela de contorno o línea de retardo está mecanizada para coincidir con el contorno de una pieza curva. El contorno aumenta el área de contacto entre la parte frontal/cara de la suela y la pieza bajo inspección; además, asegura que la suela se mantenga ubicada adecuadamente durante las inspecciones de piezas de diámetro pequeño. El contorno puede eliminar efectivamente oscilaciones y proporcionar alineaciones de suela uniformes.

Si bien el contorno es aplicado comúnmente a las sondas ABWM, es posible efectuar el contorno en varias líneas de suelas de haz angular a excepción de las suelas de la línea ABSA.

¿Cuándo es necesario el contorno?

El manual de inspección de soldaduras por ultrasonido (Handbook on the Ultrasonic Inspection of Welds) del Instituto Internacional de la Soldadura (IIW) recomienda el uso de suelas contorneadas donde haya una separación entre la suela y la superficie bajo ensayo superior a 0,5 mm (aproximadamente 0,020 pulg.). En base a la presente orientación, una suela contorneada puede ser usada donde el radio de la pieza sea menor a la dimensión cuadrada de una suela (en longitud y ancho) dividida por 4:

R < A²/4
R = radio de la superficie de ensayo
A = C (ancho de la suela en un escaneo de orientación axial); B (longitud de suela en un escaneo de orientación circunferencial).

El uso de suelas mucho más pequeñas mejora el acoplamiento sobre superficies curvas en comparación con suelas más grandes. En la práctica, el contorno debe ser considerado cuando la fuerza de la señal disminuye o el ruido generado por el acoplamiento aumenta hasta el punto en que la fiabilidad de la inspección se ve perjudicada.

Opciones de suelas para tuberías de diámetro menor a 25,4 cm (10 pulg.)

La siguiente tabla lo ayudará a decidir el tipo de suela que debe usarse para inspeccionar piezas de diámetro pequeño. Note que, esta lista tiene como único propósito guiarlo. Factores adicionales al diámetro de la pieza pueden limitar la elección de una o de suelas en particular.