Inspección de soldadura y pruebas no destructivas de chaquetas eólicas marinas

La energía eólica marina representa una fuente de energía renovable clave para cumplir el objetivo de neutralidad de carbono de Europa y contribuir a la lucha contra el cambio climático. El ritmo de desarrollo de nuevos parques eólicos se está acelerando, con instalaciones en aguas más profundas que se buscan cada vez más para liberar todo el potencial de mercado de las aguas europeas.

Para estas instalaciones en aguas más profundas, las estructuras de cimentación se están alejando de los tradicionales monopilotes y se acercan a las celosías tipo jacket, con diseños adaptados de la industria del petróleo y el gas. Estas estructuras contienen muchas más juntas soldadas que los monopilotes, con más de 1 km de longitud total de soldadura por camisa. La calidad de las soldaduras es fundamental para garantizar la integridad a largo plazo de la estructura, sobre todo teniendo en cuenta su duro entorno de servicio submarino con complejas condiciones de carga por fatiga.

Inspección de soldadura y NDT

Innerspec es un fabricante de soluciones de pruebas no destructivas (NDT) y utiliza principalmente su propia tecnología patentada. Sus productos incluyen sistemas integrados para plantas de fabricación y soluciones portátiles para aplicaciones en servicio. Innerspec fue pionera en aplicaciones comerciales de transductores acústicos electromagnéticos (EMAT) a mediados de los años 90 y se convirtió en el líder mundial en esta tecnología con cientos de sistemas instalados en todo el mundo. Más recientemente, Innerspec ha agregado otras técnicas a su cartera para atender a sus clientes con todas sus

necesidades avanzadas de pruebas no destructivas. Entre otras cosas, Innerspec invirtió en dos escáneres Go!SCAN 3D y en el software de integridad de tuberías Pipecheck de Creaform, una solución de tecnología de escaneado 3D de NDT para la corrosión y el daño mecánico.

Recientemente, Innerpsec trabajó en un proyecto cuyo objetivo era realizar el control de calidad (QC) después de la fabricación con soldadura de chaquetas eólicas marinas. Para ello, el control de calidad se definió como una tarea de inspección de soldadura. Se requerían métodos NDT para garantizar que los procesos de soldadura se ejecutaran en consecuencia y que las inspecciones de NDT proporcionadas por un subcontratista fueran precisas. Para este proyecto, Innerspec proporcionó personal experimentado y calificado en inspección de soldadura y NDT.

Según los ingenieros, realizar un análisis requiere que sea posible identificar qué tipo de defectos enfrenta la empresa y también la magnitud del problema en el período de tiempo estudiado.

Principales actividades y pasos del proyecto:

• Diseño y precalificación de bloques de calibración en conjunto con personal de SPR
• Desarrollo de procedimientos NDT en ultrasonidos de matriz escalonada, ToFD, ACFM e inspección visual utilizando la tecnología 3D NDT de Creaform.
• Inspección cruzada de NDT para ultrasonidos de matriz escalonada y presencia/capacitación/consulta con otras partes sobre la ejecución de PAUT.
• Inspección cruzada de NDT de difracción en el tiempo de vuelo y presencia/capacitación/consulta con otras partes sobre la ejecución de ToFD.
• Inspección cruzada de NDT ACFM/ECA y resultados de comparación con pruebas de penetración o resultados de pruebas magnéticas de subcontratistas.
• Evaluación geométrica y dimensional con el escáner 3D de Creaform y el software Pipecheck (Inspección visual de soldadura).
• Informes diarios completos de soldaduras probadas (incluye informes de avance según la planificación inicial o el porcentaje esperado para la verificación cruzada).
• Tableros semanales que muestran las tasas de defectos por tipo de soldadura, proceso de soldadura, área de producción y soldador.
• Se espera un informe quincenal sobre el análisis del proyecto con propuestas, conclusiones y recomendaciones para abordar cualquier problema del proceso.

Beneficios de las tecnologías avanzadas NDT

Antes de utilizar la tecnología NDT de Creaform, Innerspec la utilizaba para la inspección visual de soldadura, medidores de soldadura y cámaras fotográficas. Para las fallas de ruptura de la superficie, se utilizaron métodos NDT convencionales como partículas magnéticas y líquidos penetrantes. El principal problema fue que estas metodologías no proporcionan precisión. Son demasiado dependientes del error humano y no proporcionan una huella digital para su posterior análisis por parte de ingenieros externos. Con estas, la calidad de la inspección NDT se ve comprometida y si la calidad debe ser crítica, la productividad es muy baja y, por lo tanto, demasiado costosa.

Mediante la aplicación de técnicas y tecnología de NDT avanzadas, como las que proporciona Creaform, la productividad puede mejorarse significativamente y los datos pueden utilizarse para otros fines, como el análisis de elementos finitos (FEA) y/o los cálculos de mecánica de fracturas. La precisión no se puede igualar con las técnicas NDT convencionales durante la inspección normal. Cuando se aplica correctamente por personal capacitado, se ha demostrado que la productividad es cinco veces mayor y el costo puede reducirse en un mínimo del 40 %. Por lo tanto, se crea una ventaja competitiva y la empresa construye un foso (MOAT) de mercado.

La tecnología de Creaform fue especialmente adecuada para el proyecto descrito anteriormente. Ha demostrado ser inigualable cuando proporciona ángulo de soldadura, medidas de soldadura y dimensionalidad de la tubería. Gracias a su uso, Innerspec pudo proporcionar datos adicionales incluso cuando los elementos de soldadura ya no están disponibles como cuando ya están colocados bajo el mar. Nos permite crear una línea de base para inspecciones posteriores para comparar los mecanismos de degradación o daño.

¿Cómo afectaron, cambiaron o mejoraron las tecnologías NDT de Creaform las prácticas y los procesos en Innerspec?

Los soldadores han aumentado su productividad y han mejorado sus informes de calidad. Están menos expuestos a los riesgos de la obra y, por tanto, las instalaciones de producción pueden llevar a cabo su actividad sin los retrasos producidos por la inspección. No se han comunicado retrasos al cliente gracias a su presencia y a la aplicación de los métodos avanzados de NDT.

Los principales clientes han comprobado que la disponibilidad de los resultados de la inspección es básicamente inmediata, independientemente del lugar donde se encuentren. Esto se debe al hecho de que todos los informes y archivos obtenidos se cargan en servidores donde los resultados pueden ser comprobados al mismo tiempo por ellos y por nuestros ingenieros. Además, el hecho de que los escaneos sean tan realistas, hace que todo el mundo pueda entender fácilmente los informes escritos con sólo revisar los datos.