Ensayo por Phased Array (PAUT) en Bélgica
El ensayo por Phased Array (PAUT) es una técnica ultrasónica avanzada que utiliza transductores multielementales para generar y orientar electrónicamente haces ultrasónicos. Esta tecnología permite obtener imágenes en tiempo real del volumen inspeccionado con una cobertura y una precisión de dimensionamiento muy superiores a las del ultrasonido convencional.
¿Qué es el Ensayo por Phased Array?
El ensayo por Phased Array (PAUT - Phased Array Ultrasonic Testing) es una técnica avanzada de ultrasonidos que emplea transductores compuestos por múltiples elementos piezoeléctricos individuales (típicamente de 16 a 128 elementos) que pueden ser excitados independientemente con retardos temporales controlados electrónicamente. Este control preciso de los retardos de emisión y recepción de cada elemento permite conformar, orientar y focalizar el haz ultrasónico sin necesidad de mover mecánicamente el transductor. A diferencia del ultrasonido convencional monoelemento, que emite un único haz a un ángulo fijo, el Phased Array puede generar simultáneamente múltiples haces a diferentes ángulos, realizando un barrido sectorial (S-scan) que produce una imagen en corte del material inspeccionado en tiempo real.
Las principales modalidades de representación del Phased Array incluyen el S-scan (barrido sectorial), el E-scan (barrido electrónico lineal) y el C-scan (cartografía en planta). El S-scan permite visualizar una sección transversal de la soldadura o del componente, facilitando enormemente la localización y el dimensionamiento de los defectos. El E-scan desplaza electrónicamente un haz de ángulo fijo a lo largo de la apertura del transductor, aumentando la velocidad de inspección. El C-scan proporciona una vista en planta de las discontinuidades detectadas, particularmente útil para la inspección de materiales compuestos y de corrosión.
LCNDTEST dispone de equipos Phased Array de última generación y de técnicos certificados en esta tecnología avanzada. Intervenimos en toda Bélgica y en Europa para la inspección de soldaduras críticas, el seguimiento en servicio de equipos a presión y toda aplicación donde se requiera un nivel de fiabilidad de detección y de documentación superior al ofrecido por los métodos convencionales. La tecnología Phased Array nos permite ofrecer a nuestros clientes resultados codificados, trazables e interpretables, con imágenes archivables que constituyen un registro permanente del estado del componente inspeccionado.
Metodología de inspección
La implementación de un ensayo por Phased Array comienza con la definición de un plan de inspección específico a la configuración de la junta o del componente a controlar. Se selecciona el transductor adecuado (frecuencia, número de elementos, paso entre elementos) y el calzo (sabor) en función del espesor del material, la geometría de la pieza y el tipo de defectos buscados. Los parámetros del barrido (rango angular, resolución angular, leyes focales) se configuran en el equipo y se validan mediante calibración sobre un bloque de referencia representativo de la configuración real de inspección.
La calibración incluye la verificación de la sensibilidad de detección, la corrección de la velocidad de propagación, la compensación del retardo del calzo y, en su caso, la calibración TCG (Time Corrected Gain) para compensar la atenuación con la distancia. El transductor se acopla a la superficie mediante un gel acoplante, y el operador realiza un barrido mecánico a lo largo de la zona a inspeccionar mientras el equipo registra los datos codificados en posición. La codificación en posición mediante un encoder permite asociar cada imagen a una posición precisa a lo largo de la junta inspeccionada.
Los datos adquiridos se visualizan y analizan en tiempo real o en diferido mediante el software de análisis dedicado. Cada indicación se evalúa según los criterios de aceptación aplicables (EN ISO 19285 para soldaduras en acero, por ejemplo), se caracteriza y se documenta. El informe de inspección incluye las imágenes S-scan y/o E-scan codificadas, los parámetros completos de adquisición, la identificación y el dimensionamiento de cada indicación, así como el veredicto de aceptación o rechazo. Los datos codificados son archivables digitalmente y permiten comparaciones ulteriores para el seguimiento de la evolución de defectos en servicio.
Aplicaciones industriales
- Inspección de soldaduras críticas en equipos a presión, tuberías de proceso y estructuras offshore conforme a códigos ASME y EN
- Control de soldaduras en la industria del petróleo y gas: juntas circunferenciales de tuberías, soldaduras orbitales y soldaduras de derivación
- Inspección de componentes forjados y fundidos de gran espesor en la industria energética (generación convencional y nuclear)
- Seguimiento en servicio y evaluación de la aptitud para el servicio (fitness for service) de equipos degradados por corrosión o fisuración
- Cartografía de corrosión en fondos de depósitos y envolventes de recipientes mediante C-scan codificado en posición
- Inspección de materiales compuestos y de estructuras de unión adhesiva en la industria aeronáutica y del transporte
Ventajas del Phased Array
- Cobertura angular completa en una sola pasada: el barrido sectorial permite inspeccionar simultáneamente múltiples ángulos, reduciendo significativamente el tiempo de inspección
- Imágenes en tiempo real del volumen inspeccionado (S-scan, E-scan, C-scan) que facilitan la interpretación y la toma de decisiones
- Dimensionamiento preciso de los defectos (altura, longitud, posición en profundidad) superior al ofrecido por el ultrasonido convencional
- Datos codificados en posición, archivables digitalmente y reutilizables para comparaciones ulteriores y seguimiento en servicio
- Flexibilidad de configuración: adaptación de los parámetros de haz a cada geometría y tipo de junta sin cambio de transductor
Normas de referencia
EN ISO 13588 • EN ISO 19285 • ASME Section V Article 4 • ASME Code Case 2235 • DNVGL-ST-F101 • API 5UE
Preguntas frecuentes
El Phased Array (PAUT) es una técnica avanzada de ultrasonidos que utiliza transductores multielementales (de 16 a 128 elementos piezoeléctricos) controlados electrónicamente. A diferencia del ultrasonido convencional que emite un único haz a un ángulo fijo, el Phased Array puede generar simultáneamente múltiples haces a diferentes ángulos, realizando un barrido sectorial (S-scan) que produce una imagen en corte del material en tiempo real. Esto permite una cobertura angular completa, un dimensionamiento más preciso de los defectos y una documentación codificada archivable.
El Phased Array ofrece ventajas significativas para la inspección de soldaduras: cobertura angular completa en una sola pasada (reduciendo el tiempo de inspección), imágenes en tiempo real del volumen de la soldadura que facilitan la interpretación, dimensionamiento preciso de los defectos (altura, longitud, posición), datos codificados en posición que permiten la trazabilidad y la comparación ulterior, y flexibilidad de configuración adaptable a cada geometría de junta sin necesidad de cambiar de transductor.
El Phased Array se recomienda especialmente para: soldaduras críticas en equipos a presión y tuberías de proceso, inspección conforme a códigos ASME y EN que requieren datos codificados, seguimiento en servicio de equipos donde se necesita comparar inspecciones sucesivas, soldaduras de gran espesor donde el barrido sectorial facilita la detección de defectos, y toda aplicación donde se exija un nivel superior de fiabilidad de detección y documentación trazable.