Emisiones acústicas de tuberías

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La emisión acústica de tuberías es la aparición y propagación de vibraciones elásticas en el proceso de deformación de la estructura objeto de estudio. Cuantitativamente, actúa como un indicador de la integridad del material bajo diversas cargas. Las pruebas de emisión acústica se pueden utilizar para detectar defectos en la etapa inicial de falla estructural. El principal método de diagnóstico es la recogida pasiva de información y su posterior procesamiento.

Características generales

La emisión acústica se utiliza para detectar y establecer coordenadas, monitorear fuentes de deformación en superficies o en el volumen de paredes, uniones soldadas y elementos estructurales. El diagnóstico se realiza solo cuando se crea un estado de estrés. Inicia el trabajo de las fuentes de vibración en el objeto. La emisión acústica ocurre cuando se expone a presión, fuerza, campo de temperatura, etc. La elección de una carga específica está determinada por las características de diseño, las condiciones en las que se utiliza y las especificaciones de las pruebas.

Método de emisión acústica

Paradeterminando el índice de confiabilidad de la estructura, se verifican sus parámetros y propiedades, en las que no se debe violar su integridad e idoneidad para el uso y la operación. Los métodos tradicionales (ultrasonidos, corrientes de Foucault, radiación y otros populares en la práctica) hacen posible identificar las f altas de homogeneidad geométrica al emitir cierta energía en la estructura de un objeto. La emisión acústica sugiere un enfoque diferente. En primer lugar, el propio material actúa como fuente de señal, y no como objeto externo, ya que se trata de un método de verificación pasivo, y no activo, como se ha indicado anteriormente. Además, la emisión acústica permite detectar no las heterogeneidades estáticas, sino el movimiento de un defecto. En consecuencia, se puede utilizar para identificar el daño en desarrollo y, por lo tanto, el más peligroso. Este método le permite detectar rápidamente el crecimiento de pequeñas grietas, fugas de líquido o gas, fallas y otros procesos que provocan la aparición y propagación de vibraciones.

Matices

En términos teóricos y prácticos, cualquier defecto es capaz de producir su propia señal. Puede recorrer distancias bastante grandes (varias decenas de metros) hasta que es detectado por un sensor de emisión acústica. Además, la destrucción se puede detectar no solo de forma remota. Los defectos también se establecen calculando la diferencia en el tiempo de llegada de las olas a los sensores de captura ubicados en diferentes áreas. El crecimiento de grietas, la delaminación, la fractura de inclusión, la fricción, la corrosión, la fuga de líquido/gas son ejemplos de procesos queproduciendo vibraciones que pueden ser detectadas e investigadas efectivamente.

Características

Las principales ventajas del método sobre los métodos tradicionales de ensayo no destructivo son:

1. Integridad. Consiste en que, utilizando un transductor de emisión acústica, montado de forma fija en la superficie de la estructura, es posible comprobar toda la estructura. Esta propiedad es especialmente relevante cuando se estudian áreas de difícil acceso o inaccesibles.
2. No es necesario preparar cuidadosamente la superficie del objeto de estudio. De esto se deduce que el proceso de control en sí, así como sus resultados, no dependerán del estado de la estructura y la calidad de su procesamiento. Si hay una cubierta aislante, debe quitarse solo en las áreas donde están instalados los dispositivos de captura.



3. Identificación y registro de destrucción únicamente en desarrollo. Esto permite clasificar los defectos no por su tamaño u otros indicadores indirectos (posición, forma, orientación), sino por el nivel de su peligrosidad (grado de influencia en la resistencia del objeto).
4. Alto rendimiento. Es muchas veces mayor que los indicadores correspondientes a los métodos de control tradicionales (radiográficos, ultrasónicos, magnéticos, de corrientes parásitas, etc.).
5. Distancia. La prueba de la fuerza de un objeto se puede realizar a una distancia considerable del operador. Esta característica hace posible aplicar el método para monitorear el estado de estructuras extendidas de gran tamaño, especialmente peligrosas, sindesmantelamiento y amenazas al personal.

Otra ventaja es la capacidad de monitorear varios procesos técnicos y evaluar el estado de la estructura en el modo de tiempo actual. Esto le permite evitar la destrucción accidental del objeto. También cabe señalar que el método de emisión acústica combina de forma óptima los parámetros de calidad y coste.

Extra

El control mediante emisión acústica proporciona una gran cantidad de información, permite ajustar y extender rápidamente el ciclo de operación de instalaciones industriales críticas con costos mínimos. Los resultados de las comprobaciones realizadas se utilizan para predecir daños accidentales. Este método de control se puede utilizar en el estudio de diversas propiedades de materiales, estructuras, sustancias. Hoy en día, sin su uso, es imposible crear, así como el funcionamiento fiable de muchas instalaciones industriales críticas.

Contras

El método de emisión acústica también tiene algunas desventajas. La principal desventaja es la complejidad de descifrar los indicadores obtenidos durante la verificación. Esta desventaja limita significativamente la amplia aplicación del método en la práctica. La complejidad se debe al hecho de que los procesos de onda durante la emisión acústica se superponen a los llamados indicadores parásitos de ruido reflejado múltiple, ondas de operación del equipo, el objeto de carga y el medio ambiente. El uso de sistemas de protección y diversos filtros permitereducir sólo parcialmente el impacto. Además, se considera una desventaja la singularidad del equipo utilizado en el control. En la industria, no se produce en masa. También evita que el método se extienda más allá del campo del uso experimental.

Áreas de aplicación

Como se mencionó anteriormente, en la actualidad, el método de emisión acústica es utilizado por varias empresas involucradas en diversos sectores económicos. Los principales incluyen:

1. Industria química y de petróleo y gas.
2. Metalurgia y producción de tuberías.
3. Industria de energía térmica y nuclear.
4. Transporte ferroviario.
5. Complejo de aviación y espacio.

El método es ampliamente utilizado por empresas que trabajan con estructuras de elevación, puentes, hormigón y estructuras de hormigón armado.

Conclusión

El método de emisión acústica se considera hoy en día una de las formas más eficaces de realizar ensayos no destructivos y evaluar el estado y las propiedades de los materiales. Se basa en la identificación de las ondas elásticas que se generan cuando se produce una deformación brusca de una estructura bajo carga. Las oscilaciones resultantes parten de su fuente y se envían directamente al sensor, donde se transforman en señales eléctricas. Se miden con dispositivos especiales. Después de eso, se muestra la información procesada. Basado en eso,evaluación posterior del estado y comportamiento de la estructura de los objetos objeto de estudio.