Medidores de espesor por ultrasonidos para corrosión

Los medidores de espesor por ultrasonidos para corrosión son instrumentos portátiles dedicados a la medición no destructiva del espesor de paredes metálicas desde un solo lado, especialmente en presencia de corrosión interna que reduce el espesor residual del material. Utilizan sondas de doble elemento (de dos cristales, uno emisor y otro receptor) y el tiempo de vuelo del impulso ultrasónico para calcular el espesor residual, incluso en superficies irregulares, corroídas o curvas. Son indispensables en las inspecciones de tuberías, depósitos, recipientes a presión, intercambiadores de calor y estructuras navales en todos los sectores donde la corrosión es un riesgo (oil & gas, petroquímico, naval, energético, hídrico).

Principio de medición US

La medición se basa en el tiempo de vuelo de un impulso ultrasónico (frecuencia típica 1-10 MHz) emitido por un transductor piezoeléctrico, que viaja por el material a una velocidad conocida (por ejemplo, 5920 m/s en el acero al carbono), se refleja en la superficie opuesta y vuelve al transductor (o al segundo cristal en las sondas duales). Midiendo el tiempo de ida y vuelta (Δt) y conociendo la velocidad del sonido en el material (V), el espesor se calcula como e = V·Δt/2. La precisión típica es de ±0,1 mm en espesores de 1 a 250 mm, con una resolución de 0,01 mm en los modelos más avanzados.

Sondas de doble elemento

Las sondas de doble elemento son especialmente adecuadas para superficies corroídas porque los dos cristales separados (emisor y receptor) están colocados con un pequeño ángulo (roof angle) que reduce la sensibilidad a las reflexiones múltiples y mejora la respuesta en superficies irregulares o con picaduras. Existen sondas de varias frecuencias (2, 5, 10 MHz) y tamaños de cristal, optimizadas para distintos espesores y materiales. Las sondas de contacto requieren acoplante (por lo general gel a base de agua o glicerina) para garantizar la transmisión acústica. Hay disponibles sondas de alta temperatura (hasta 500 °C) para inspecciones de instalaciones en servicio.

Funciones avanzadas

Los medidores de espesor UT modernos integran: A-scan en tiempo real para la visualización del eco y el diagnóstico de anomalías, modo Min Capture para el registro automático del mínimo (útil en el mapeo de corrosión), B-scan para la visualización del perfil de espesor a lo largo de un recorrido, registrador de datos interno con miles de mediciones georreferenciadas, comunicación Bluetooth/USB y software de PC específico para la generación de mapas de corrosión e informes. La calibración automática sobre un material conocido compensa las variaciones de velocidad del sonido debidas al material específico.

Aplicaciones

Las principales aplicaciones son las inspecciones in situ de tuberías de proceso, depósitos atmosféricos y a presión, cascos de buques y plataformas offshore, gasoductos y oleoductos, intercambiadores de calor, calderas y generadores de vapor, y conducciones de abastecimiento de agua. La medición de la velocidad de corrosión (mm/año) mediante inspecciones repetidas a lo largo de los años permite programar el mantenimiento y evaluar la vida residual de la instalación. Las inspecciones son exigidas por normas sectoriales específicas para la industria petroquímica y oil & gas.

Normas de referencia

Las principales normas son EN 14127 (procedimiento de medición de espesor UT con sondas de doble elemento), EN 15317 (caracterización de instrumentos), ASTM E797 y ASTM E1604, y UNI EN ISO 16809 (procedimiento general de espesor UT). El personal que realiza las inspecciones debe estar cualificado según ISO 9712 (niveles 1, 2, 3). La calibración periódica del instrumento utiliza bloques escalonados certificados de espesor conocido, calibrados según ISO 17025, y bloques V1 o V2 para la verificación de la linealidad en un rango ampliado.

Criterios de elección

La selección del medidor de espesor UT adecuado tiene en cuenta el rango de espesor que se va a medir, el tipo de material, las condiciones de funcionamiento (temperatura, accesibilidad, geometría), la presencia de recubrimientos (con función through-coating para medir a través de la pintura sin retirarla), las necesidades de registro de datos e informes, la portabilidad y la duración de la batería, y el grado de protección IP para uso en obra. Las funciones A-scan y B-scan se recomiendan para inspecciones de precisión y mapeos de corrosión completos.

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