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PROCEDIMIENTO DE RADIOGRAFIA
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REQUISITOS DOCUMENTO CONTROLADO
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1. OBJETIVO
Fijar las condiciones de inspección y garantizar el control de calidad de las juntas soldadas que se ejecuten en el proyecto, cumpliendo con los requerimientos de aplicación del método radiográfico mediante rayos Gamma, así mismo con los requerimientos y características que deben satisfacer los materiales y equipos utilizados para el ensayo, la interpretación y calificación
2. ALCANCE
Este Instructivo aplica a todos los trabajos a realizarse en las actividades de Ensayos No Destructivos - END, por medio de radiografía Industrial (rayos Gamma), para tomar, procesar e interpretar las placas radiográficas y evaluar los defectos de las uniones soldadas bajo los criterios de la norma API 1104.
3. PERSONAL
La empresa contratista que realice las tomas radiográficas debe certificar que el personal que desarrolla y evalúa la inspección de acuerdo a este instructivo debe estar calificada de acuerdo con los requerimientos de ASNT-TC-1A suplemento A y con su correspondiente carné de seguridad radiológica expedido por INGEOMINAS - Unidad de Ciencias Nucleares. El técnico Nivel II tendrá a su cargo interpretar los resultados obtenidos durante el trabajo radiográfico y determinará su aceptabilidad de acuerdo a los estándares establecidos por el Código API o ASME, según el caso Solamente el personal calificado como Nivel I, II o III tendrá autorización para operar los equipos de gammagrafía y realizar la toma radiográfica.
4. MATERIALES A INSPECCIONAR
Se inspeccionarán soldaduras de unión en tubería de diámetro 2”, 3” y 6”.
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5. EQUIPOS A UTILIZAR
Para la ejecución de los trabajo se utilizará el tipo de proyector Gamma con isótopo de Iridio 192, de tamaño focal 3.0 mm máximo y actividad 80 Ci, protegido con un blindaje de Uranio empobrecido. Su operación será por medio de telemando de guaya acerada y de cánula de salida, los cuales estarán en perfecto estado de mantenimiento. A continuación se presenta una tabla donde se relacionan los equipos e instrumentos a utilizar Ítem
Ítem DESCRIPCIÓN 1. Castillo marca TECK/OPS modelo 660 2. Isótopo radioactivo de Ir. 192, de ± 20 hasta ± 100 Ci. 3. Telemando marca TECK/OPS, de 8 Mts. 4. Cánula de salida blindada marca TECK/OPS 5. Intensímetro de alta sensibilidad marca NDT 2000 6. Colimador 7. Caja de letras de plomo de 1/8” (60 unid de cada una),
penetrámetros, shines, cintas, imanes, etc. 8. Laboratorio de revelado (Cuarto oscuro), negatoscopio,
lámpara de seguridad, carretes, tinas, etc. 9. Químicos para revelado marca Ajoveco. 10. Carpa para revelado en campo, con sus accesorios. 11. Equipos completos de seguridad radiológica (avisos, cintas,
manilas, dosímetros de película y de lectura directa, etc.).
12 Vehículo campero reciente Modelo 1997.
6. PELICULA RADIOGRÁFICA
Se utilizará película de tamaño de grano medio, tipo II marca STRUCTURIX D7 o su respectivo equivalente, según ASTM E -94 -77, de 70 mm. de ancho según a convenir con la Interventoría
7. PANTALLAS DE PLOMO
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Para Rayos Gamma, se utilizan pantallas de plomo en contacto intimo con la película de 0.005 pulgadas de espesor por el lado anterior y de 0.010 pulgadas por el lado posterior, libres de marcas y dobleces. De utilizarse película Roll-Pack, las pantallas serán suministradas por el fabricante.
8. GEOMETRIA DE LA EXPOSICION
8.1 TÉCNICA RADIOGRÁFICA
8.1.1 Exposición Doble Pared / Análisis Pared Doble - EPD/APD
Puede ser utilizada la técnica de EPD/APD cuando el diámetro del tubo que contiene la soldadura es de 3.5 pulg (88.9 mm) o menos. El haz de radiación estará desalineado ± 15° (figura 1) de tal manera que las paredes de imagen de la soldadura, del lado de la fuente y del lado de la película; no se traslapen en las áreas de la radiografía que estásiendo evaluada (elíptica). Por lo menos dos exposiciones separadas 90 grados se harán para la inspección radiográfica de la junta completa
8.1.2 Exposición Pared Doble / Análisis Pared Sencilla - EPD/APS
Se utilizará la técnica EPD/APS cuando la fuente radiográfica está en el exterior del tubo pero a no más de ½ pulg. (12.7 mm) de la superficie de la soldadura. Por lo menos tres exposiciones separadas 120 grados deberán ser hechas para la inspección radiográfica de una soldadura
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completa. (Figura 2 y 3) Cuando la fuente radiográfica esté en el exterior a más de ½ pulg. (12.7 mm) desde la superficie de la soldadura, al menos cuatro exposiciones separadas 90 grados se deben realizar para la inspección radiográfica de una soldadura completa.
8.1.3 Exposición Pared Sencilla / Análisis Pared Sencilla EPS/APS
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Se utilizará la técnica EPS/APS cuando la fuente radiográfica se pueda centrar dentro del tubo para exponer una soldadura a tope para la inspección radiográfica de la soldadura completa (Panorámica) ver figura 4.
8.2 DISTANCIA FUENTE PELÍCULA
La distancia mínima entre la fuente o punto focal y el lado de la fuente del objeto que se está radiografiando será determinada por la siguiente formula: D = St / K Donde:
D = Distancia mínima en pulgadas, entre el punto focal o fuente y el lado de la fuente del objeto radiografiado
S = Tamaño efectivo de la fuente o del punto focal en pulgadas
t = Espesor de la soldadura, incluyendo el refuerzo, más la distancia entre la soldadura del lado de la película y la película, en pulgadas.
K = Es la constante que relaciona la densidad del material radiografiado.
Cuando se determina t, para las técnicas de exposición EPS/APS y EPD/APS se usa únicamente un espesor de la pared y su refuerzo de
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soldadura. En el caso de EDP/ADP será usado el diámetro exterior de la soldadura que es el diámetro exterior del tubo mádos veces la altura promedio de la corona de la soldadura. Normalmente, K es de 0.02 pulg (0.51 mm) para materiales cuyo espesor es menor o igual a 2 pulg (50.8 mm), pero la aceptación final de cada radiografía deberá estar basada en la capacidad para observar la imagen del penetrámetro prescrito y el agujero esencial.
8.3 TAMAÑO PLACA
El tamaño de la placa será de 70 mm. o de 100 mm. de ancho por una longitud de hasta 12”, contemplando dos (2) placas por junta para la tubería menor o igual a 3.5”de diámetro y tres (3) o más placas por pega (dependiendo del diámetro) y una pulgada de traslape por cada lado de la placa para tuberías mayores de 3.5” de diámetro.
8.4 TIEMPO DE EXPOSICIÓN
El tiempo de exposición será el mínimo posible y estará determinado por la actividad de la fuente, la distancia fuente película (DFP) y el espesor del material. Para espesores delgados se realizará el cálculo empleando la formula de tiempo de exposición: t = (F x A x D2)/S Donde:
F = Factor de película
A = Factor de absorción
D = Distancia fuente - película en centímetros.
S = Actividad de la fuente en Milicurios
t = Tiempo en minutos
9. INDICADORES DE CALIDAD (I.Q.I.)
9.1 TIPO DE PENETRÁMETROS
Los indicadores de la calidad de imagen (IQI) o penetrámetros se basarán en los requisitos de ASTM E 142 para lo cual se utilizarán los criterios y tablas del código ASME, sección V, articulo 1 y 2 los cuales
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son normalizados. El material de los penetrantes será similar al material que está siendo radiografiado.
Espesor de Tubería Vs Espesor de penetrametro ASTM E -142
Espesor de tubería Vs espesor de penetrametro
Pared del tubo o espesor de soldadura
Máximo espesor del identificación
Numero de identificación
Pulgadas Milímetros Pulgadas
Milímetros
0 - 1/4 0 - 6.35 0.005 0.127 5>1/4 – 3/8 >6.35 – 9.52 0.0075 0.19 7>3/8 – 1/2 >9.52 – 12.7 0.01 0.254 10>1/2 – 5/8 >12.7 – 15.88 0.0125 0.317 12>5/8 – 3/4 >15.88 –
19.050.015 0.381 15
>3/4 - 7/8 >19.05 – 22.22
0.0175 0.444 17
>7/8 - 1 >22.22 – 25.40
0.02 0.508 20
>1 - 1 1/4 >25.40 – 31.75
0.025 0.635 25
>1 1/4 -1 1/2 >31.75 – 38.10
0.03 0.762 30
>1 1/2 - 2 >38.10 – 50.80
0.035 0.889 35
0 - 1/4 0 - 6.35 0.0125 0.317 12>1/4 – 3/8 >6.35 – 9.52 0.015 0.381 15>3/8 – 1/2 >9.52 – 12.7 0.0175 0.444 17>1/2 – 3/4 >12.7 – 19.05 0.02 0.508 20>3/4 – 1 >19.05 – 25.4 0.025 0.635 25>1 - 2 >25.40 –
50.800.03 0.762 30
0 - 1/4 0 - 6.35 0.008 0.2 A>1/4 – 3/8 >6.35 – 9.52 0.01 0.25 A o B>3/8 – 1/2 >9.52 – 12.7 0.013 0.33 B>1/2 – 3/4 >12.7 – 19.05 0.016 0.41 B>3/4 – 1 >19.05 – 25.4 0.02 0.51 B>1 - 2 >25.40 –
50.800.025 0.64 B
0 - 1/4 0 - 6.35 0.008 0.2 A>1/4 – 3/8 >6.35 – 9.52 0.01 0.25 A o B>3/8 – 1/2 >9.52 – 12.7 0.013 0.33 B>1/2 – 3/4 >12.7 – 19.05 0.016 0.41 B>3/4 – 1 >19.05 – 25.4 0.02 0.51 B>1 - 2 >25.40 –
50.800.025 0.64 B
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Diámetro de alambre y designación IQI de alambre
9.2 SELECCIÓN DE PENETRÁMETROS
El espesor máximo del penetrámetro se basará en le espesor de la pared del tubo o de la soldadura y su número de identificación será el que corresponda en la tabla de selección de penetrámetros. Si el penetrámetro usado está basado en el espesor de la soldadura, se colocarán calzas que sean radiográficamente igual al material del tubo y equivalente en espesor al promedio del refuerzo, colocándose debajo del penetrámetro. Si los penetrámetros usados están basados en el espesor de la pared del tubo, no serán necesarias tales calzas Las imágenes del contorno y del número de identificación del penetrámetro y del agujero esencial deben aparecer claramente en las radiografías. El hueco esencial será 2-T y su sensibilidad estará contemplada entre 4-2T y 2-2T.
TABLA DE SELECCION DE PENETRAMETROS
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ESPESOR DEL MATERIAL INDICADOR FRACCION PULGADAS MILIMETRO LADO FUENTE LADO
PELICULA DE HASTA DE HASTA DE HASTA DESIGNA
CION HUECO VISIBLE
DESIGNACION
HUECO VISIBLE
0 1/4 0 0.25 0 6.35 12 2T 10 2T 1/4 3/8 0.25 0.38 6.35 9.53 15 2T 12 2T 3/8 1/2 0.38 0.50 9.53 12.70 17 2T 15 2T 1/2 3/4 0.50 0.75 12.70 19.05 20 2T 17 2T 3/4 1 0.75 1.00 19.05 25.40 25 2T 20 2T 1 1.5 1.00 1.50 25.40 38.10 30 2T 25 2T 1.5 2 1.50 2.00 38.10 50.80 35 2T 30 2T 2 2.5 2.00 2.50 50.80 63.50 40 2T 35 2T 2.5 4 2.50 4.00 63.50 101.6
0 50 2T 40 2T
4 6 4.00 6.00 101.60
152.40
60 2T 50 2T
6 8 6.00 8.00 152.40
203.20
80 2T 60 2T
8 10 8.00 10.00 203.20
254.00
100 2T 80 2T
10 12 10.00 12.00 254.00
304.80
120 2T 100 2T
12 16 12.00 16.00 304.80
406.40
160 2T 120 2T
16 20 16.00 20.00 406.40
508.00
200 2T 160 2T
9.3 COLOCACIÓN DE LOS PENETRÁMETROS
Cuando se radiografíe una soldadura completa, en película de una sola exposición usando una fuente dentro del tubo (panorámica), serán usados cuatro penetrámetros, aproximadamente igual de espaciados alrededor de la circunferencia. Cuando se realicen exposiciones múltiples (3 o más tomas en una misma soldadura) y la longitud de la película a ser interpretada es mayor de 5 pulg. (127 mm) serán usados dos penetrámetros colocados sobre el lado de la película. Uno debe estar a una pulgada del extremo de la longitud de la película y el otro penetrámetro colocado diametralmente opuesto a la fuente. Para placas de longitud de interpretación igual a 5 pulg. (127 mm) o menor se colocará un penetrámetro sobre el lado de la película diametralmente
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puesto frente a la fuente. Cuando una soldadura reparada es radiografiada, al menos un penetrámetro será colocado adyacente a cada área reparada.
10. IDENTIFICACION DE LAS PELICULAS
La imagen radiográfica deberá estar claramente identificada por el uso de números y letras de plomo, marcas u otras identificaciones de tal manera que la soldadura en cuestión y cualquier discontinuidad en ella puedan ser localizadas con precisión y rapidez. Siempre que se use más de una imagen en la inspección de una soldadura, las marcas de identificación aparecerán en cada imagen e imágenes adyacentes traslaparan. La última marca de referencia al final de cada imagen aparecerá en las imágenes adyacentes de modo que se establezca que ninguna parte de la soldadura ha sido omitida. Los datos a consignar, como sistema de identificación, serán acordados con la Interventoría considerando los siguientes criterios:
Sigla de la empresa
Sigla de la Empresa o lo indicado por ellos.
Código u orden de trabajo.
Identificación de la junta.
Identificación del isométrico
Fecha.
Marcas de localización. (tramos)
Penetrámetros (I.Q.I.)
Identificación o siglas del soldador
El tamaño de las letras de plomo será mínimo de 3/8 de pulgada de altura y 1/16 de pulgada de espesor se debe evitar que la identificación de la placa y el penetrámetro no queden encima de la zona de interés o cordón de soldadura.
Ejemplo: Vista Pared Sencilla
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11. IMPLEMENTOS DE TRABAJO
Se dispondrá de todos los implementos necesarios para la ejecución del trabajo (cintas, metros, números de plomo, ganchos, etc.).
12. PROCESADO DE LAS PLACAS
12.1 FORMA.
El método utilizado será manual y los requerimientos de tiempo y temperatura serán suministrados por el fabricante de los reactivos
12.2 QUÍMICOS.
Se emplearán químicos suficientes para todo el trabajo contemplado, estos serán:
Revelador G 128 o su equivalente. Fijador FX - M o su equivalente.
12.3 SECADO.
Las películas después del baño final serán colocadas en una solución Photo Flo 200 para que el secado sea uniforme el cual se hará en un lugar seco y libre de polvo.
13. CALIDAD DE LAS RADIOGRAFIAS
Todas las películas estarán libres de maltratos, residuos químicos, u otros defectos que puedan ocultar o confundir la imagen de cualquier
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defecto de la soldadura en el área de interés. Será motivo de rechazo de una película ya procesada los siguientes defectos:
Película brumosa o velada.
Defectos de revelado, con ralladuras, manchas de agua o químicos.
Raspaduras, huellas dactilares, manchas, chorreaduras, etc.
Pérdida de detalles debido a un mal contacto entre película y pantallas
Indicaciones falsas debido a pantallas defectuosas, fallas internas de la película o mala manipulación (dobleces, uñas, descargas, etc.)
14. SEGURIDAD RADIOLÓGICA
Se cumplirán todas las normas de seguridad recomendadas por INGEOMINAS - Unidad de Ciencias Nucleares. y el manual de seguridad radiológica de la Empresa, así:
14.1 NORMAS DE PROTECCIÓN
14.1.1 Tiempo
El tiempo total de exposición personal deberá ser el mínimo compatible con el trabajo.
14.1.2 Distancia
La distancia Fuente Persona debe ser la máxima razonable.
14.1.3 Blindaje
El blindaje de la fuente estará en excelentes condiciones.
14.2 INSTRUMENTOS DE SEGURIDAD
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Se dispondrá por cada frente de trabajo cuando menos de un Intensímetro por cada fuente y un dosímetro por cada persona que opere la fuente. Todos los instrumentos estarán en buen estado de funcionamiento y debidamente calibrados. Se llevará un registro (formato anexo) de la dosis de exposición de cada operador y en cada reporte se anotará, a diario, la dosis a la que estuvo expuesto el personal que realizó el trabajo. Se vigilará y controlará el cumplimiento estricto por parte de los operarios de no sobrepasar la Limite primario para trabajadores de 5 Rems/año, 400 mRems/mes, 100 mRems/semana, 2 mRems/ hora
14.3 MATERIAL DE SEGURIDAD COMPLEMENTARIA Se dispondrá de material de seguridad complementaria suficiente (Avisos de peligro de radiación, estacas, cuerdas, cintas de seguridad y señales luminosas) para establecer zonas de exclusión y para prevenir a la gente sobre la presencia de una fuente radioactiva. Se dispondrá de pinzas de extensión y láminas de plomo o sacos de arena para utilizarse en casos de emergencia y/o accidentes con la fuente radioactiva.
14.4 ZONAS DE EXCLUSIÓN El área de exclusión se establecerá basándose en el limite primario para trabajadores y la actividad de la fuente, tomando como parámetro de intensidad 2 mR/h. A continuación se establece la distancia mínima del margen de seguridad, cuando se opera un isótopo de iridio 192 sin blindaje, para personal profesional expuesto
ACTIVIDAD EN CURIOS
DISTANCIA EN METROS
ACTIVIDAD EN CURIOS
DISTANCIA EN METROS
ACTIVIDAD EN CURIOS
DISTANCIA EN METROS
5 35 38 97 70 132 8 45 40 100 72 134 10 50 42 102 75 137 12 55 45 106 78 140 15 61 48 110 80 141 18 67 50 112 82 143 20 71 52 114 85 146 22 74 55 117 88 148
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25 79 58 120 90 150 28 84 60 122 92 152 30 87 62 124 95 154 32 89 65 127 98 157 35 94 68 130 100 157
15. INTERPRETACION RADIOGRÁFICA La observación de las placas para su evaluación, se hará en un negatoscopio de suficiente intensidad luminosa, diseñado para una densidad máxima de 4 y con posibilidad de reducir la zona iluminada y variar la intensidad de iluminación. El negatoscopio dispondrá de un sistema anticalórico y de ventilación adecuada, poniéndose además especial cuidado en evitar las deformaciones de las radiografías por calor. Se dispondrá de densitómetros y/o películas calibradas en densidades. Las radiografías serán interpretadas y evaluadas, según Norma API 1104.
DENSIDAD TIPICA BASADA SOBRE + 30% y - 15%
DENSIDAD
MAXIMO + 30%
MINIMO -15%
DENSIDAD MAXIMO + 30%
MINIMO -15%
2.0 2.6 2.0 3.1 4.0 2.6 2.1 2.7 2.0 3.2 4.0 2.7 2.2 2.9 2.0 3.3 4.0 2.8 2.3 3.0 2.0 3.4 4.0 2.9 2.4 3.1 2.0 3.5 4.0 3.0 2.5 3.3 2.1 3.6 4.0 3.1 2.6 3.4 2.2 3.7 4.0 3.1 2.7 3.5 2.3 3.8 4.0 3.2 2.8 3.6 2.4 4.0 4.0 3.4 2.9 3.8 2.5 3.9 4.0 3.3 3.0 3.9 2.6
Para radiografías de reparaciones, se agregará la letra R. Mayúscula, consignándose en la columna de Observaciones.
16. REPORTES
Estarán compuestos por las siguientes informaciones para cada serie de radiografía realizada en el mismo periodo.
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Razón social del contratista, cantidad, nombre y nivel del personal que intervino en la inspección; fecha de ensayo.
Lista de la soldadura radiografiada en cada tramo y la correspondiente longitud radiografiada. Si es el caso, se anexará plano isométrico o esquema de localización, señalando la ubicación de la placa.
Detalle de la exposición, distancia fuente película, tiempo de exposición y actividad en la fecha de exposición.
Película y tipo de pantalla, números de los indicadores de calidad empleados.
Detalles de la exposición: Tipo, tamaño y localización de los defectos calificados y cualquier otra anotación que se considere de utilidad.
La fecha del informe y las firmas del Técnico Nivel II que interpretó y calificó, del interventor y del cliente.
17. REQUERIMIENTOS GENERALES
17.1 PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE:
La superficie del material a inspeccionar deberá estar libre de salpicaduras de soldadura u otros residuos que puedan interferir con la interpretación.
El tamaño, espesor y forma de la sobremonta deberá regirse a las especificaciones del Código en referencia.
Las condiciones de iluminación deben ser las más apropiadas, además de las normas generales de Seguridad Industrial.
17.2 INSPECCIÓN RADIOGRÁFICA
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El trabajo de inspección requerirá de un permiso elaborado en conjunto con el supervisor del contratante. La inspección radiográfica se hará siguiendo el presente documento y el Manual de Seguridad Radiológica (elementos de seguridad, avisos, cinta de delimitación y otros)
18. EVALUACIÓN RADIOGRÁFICA.
Se realizará de acuerdo a las normas de aceptación para ensayos no destructivos estipuladas en el Código API 1104.
19. FORMATOS APLICABLES.
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