Imperfección o Defecto. Parte I

in #stem-espanol6 years ago (edited)

Hoy hablaremos un poco sobre la relación que existe entre dos términos usualmente empleados a nivel metalúrgico, y de ensayos no destructivos, y que permiten calificar un producto como conforme o no conforme. La imperfección, y el defecto.


Detección visual de escamas externas originadas durante la laminación en caliente de tubería sin costura con lingotes con mazarota. Fuente: Imagen de mi autoría

En el campo de la metalurgia, saber distinguir entre una imperfección y un defecto, puede hacer la diferencia, entre garantizar el buen desempeño de un producto fabricado para una aplicación especifica, o ser participes involuntarios de una catástrofe o accidente, que implicaría la destrucción de un ecosistema, e incluso la perdida de vidas humanas.

En la industria de la exploración y producción de petróleo y sus derivados, muchos son los riesgos asociados al uso de cada uno de los componentes que involucran este circuito productivo, debido a la naturaleza combustible y contaminante de los hidrocarburos extraídos, transportados y procesados.

Es por ello, que en el caso de aquellos productos fabricados para condiciones de alto riesgo, existen criterios de aceptación y rechazo para cada uno de sus atributos, y métodos que garantizan su cumplimiento, y que están definidos en especificaciones técnicas o normas asociadas a cada producto, en función a su aplicación destino.

¿Cuál es la diferencia entre una imperfección y un defecto?

Una imperfección, es una discontinuidad que se presenta en el cuerpo o superficie de un producto, y que es detectada mediante un Ensayo No Destructivo (END), pero que por su magnitud o severidad, no implica mayor riesgo para la utilidad final del producto inspeccionado.

Imperfección: Marcas de cilindros laminadores, por material pegado a cilindros durante la laminación. Fuente: Imagen de mi autoría

Un defecto es considerado también una discontinuidad, pero en este caso, su magnitud o severidad, amerita el rechazo del producto, ya que implicaría una posible falla durante su aplicación.

Los defectos pueden ser tratados o removidos del producto, pero este tratamiento tiene sus condiciones bien determinadas, y generalmente involucran la perdida de parte del material inspeccionado, por remoción de los mismos. Fuente: Capitulo 4. API5CT Términos, definiciones, símbolos y abreviaturas

Defecto: Cavidad externa por desprendimiento de incrustación no metálica.
Fuente: Imagen de mi autoría.

En los productos tubulares, las discontinuidades detectadas pueden ser originadas durante la fabricación del acero (discontinuidades inherente), vaciado de los semielaborados, proceso de laminación (Discontinuidades de proceso), o incluso durante su servicio (discontinuidades de servicio).

Los principales defectos que se presentan en este tipo de productos, suelen ser:

Grietas

Aberturas superficiales, regulares y orientadas en sentido longitudinal. Usualmente finas, y de profundidad y longitud variable, en función de la causa que la origina.
Grietas externas. Fuente: Imagen de mi autoria

Escamas externas

Son solapes oxidados que se presentan en la superficie externa de los tubos. Generalmente largos con penetración no radial. La escama está rellena de oxido con bordes profundamente descarburados.

Escamas externas. Fuente: Imagen de mi autoria

Cavidades

Son huecos que se presentan en la superficie externa de los tubos y pueden localizarse en cualquier área de los mismos (extremos o centro).

Fuente: Imagen de mi autoria

Abolladuras

Se define como todo cambio local causado por un impacto mecánico, en el contorno de la superficie del tubo sin involucrar perdida de material, o cambio de espesor. Puede presentarse como un valle plano o en forma puntiaguda.

AbolladuraFuente: Imagen de mi autoria

Inclusiones no metálicas

Heterogeneidad en el cuerpo del tubo debido al atrape de material no metálico en el interior del mismo. Puede ser detectado por ultrasonido, o visualmente durante la reparación de algún defecto superficial, atribuido a la presencia del material.
Las lecturas de doble espesor por ultrasonido dan indicios de inclusiones endógenas presentes en el material, o exógenas atrapadas en el espesor del tubo.

Fuente: Imagen de mi autoria

Marcas de herramental

Marcas superficiales o internas causadas en el tubo por mala alineación o defectos en la superficie de las herramientas de perforación, laminación, calibración o mecanismos de desplazamiento. Estas imperfecciones pueden ser periódicas o continuas.

Fuente: Imagen de mi autoria

Defectos dimensionales (De Espesor, Diámetro o longitud)

Los defectos dimensionales se generan cuando alguno de los atributos geométricos o de forma del tubo, como el espesor de pared, el diámetro externo o la longitud, no cumplen con los criterios de aceptación o tolerancias establecidas en las especificaciones de inspección.

Presentándose defectos como: Poco o mucho diametro, Ovalidad, Poco o mucho espesor, Excentricidad, tubos fuera de longitud o torcidos entre otros.

Por ejemplo: Un tubo que nominalmente se fabrique con un espesor de 12.70 mm y cuya tolerancia especificada es de -12.5% según API, no debería presentar mediciones de espesor inferiores a 11.08 mm. Ya que de ser así se clasificaría con el defecto de Poco espesor.

El tratamiento de este tipo de defectos generalmente involucra el corte de la parte afectada, si esta en el extremo, y se puede conservar la longitud útil del producto, o la aplicación a otro tipo de producto de menor espesor nominal, cuyo criterio de aceptación considere valido el valor real de espesor de pared obtenido en el cuerpo.

Fuente: Imagen de mi autoria

Pero ¿Como clasificamos las discontinuidades en un producto tubular?

Para la detección de discontinuidades en los tubos, se emplean los Ensayos No destructivos (END). Estos son métodos de inspección, que permiten detectar la presencia de discontinuidades, sin causar ningún efecto en las propiedades de los tubos.

Entre los ensayos más comúnmente utilizados en las fábricas de tubos para la detección de discontinuidades en sus productos, se encuentran:

  • Inspección visual
  • Partículas magnéticas.
  • Inspección electromagnética
  • Inspección por ultrasonido
  • Rayos X
  • Prueba hidrostatica
  • Para el caso de los atributos dimensionales, se emplean instrumentos de medición debidamente calibrados y estandarizados.

    La clasificación de una discontinuidad como imperfección o defecto, se define despues que el equipo o método de inspección indique su presencia, a través de la evaluación comparativa de su magnitud, ubicación, distribución o morfología, con los criterios de aceptación y rechazo, establecidos en las Normas referenciales de inspección.

    Referencia Bibliografica:

    Especificación API 5CT Capitulo 4
    Especificación API 5T1
    "Defectologia" Ing Ricardo Echeverria Universidad Nacional del comahue Facultad de ingenieria. Año 2002

    Por la extensión de este tema, en la próxima campaña hablaremos un poco más de los ensayos no destructivos.

    Espero les haya gustado esta entrega. Nos vemos pronto.....


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    Que buen material gráfico y escrito tienes! Sigo tus artículos uno a uno. Éxitos!

    Saludos mi estimada @yreudy
    Es interesante que presentes una publicación con imágenes inéditas, pero tienes algunos párrafos extraídos de la web. Creo que tienes mucho que aportar con tus propias palabras y amplios conocimientos, así que explótalos!
    La segunda imagen puede tener derechos de autor, no he podido verificar porque no tienes enlace, la puedes modificar.
    Por favor, lee las normas y criterios establecidos por #steemSTEM para que tus artículos sean considerados para curación.
    https://steemit.com/stem-espanol/@stem-espanol/stem-espanol-reporte-semanal-28

    Hola. Muchas gracias por la acotación. Soy un poco nueva en esta red. Leeré con detalle los articulos sobre las reglas de derecho de autor, para estar alerta al respecto y optar por una futura curación. En función a su observación, edite el articulo, eliminando la segunda imagen. Pero me gustaría saber específicamente cuales son los artículos que considera usted están extraídos de la Web. Porque la redacción es parte de un trabajo que realice hace tiempo de criterio propio y las referencias están indicadas en la bibliográfica. Espero seguir contando con sus recomendaciones. Saludos

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