ES2877585T3 - Procedimiento de control de soldaduras por ultrasonidos - Google Patents

Abstract

Procedimiento de control de soldaduras por ultrasonidos, que comprende al menos las etapas de: - suministro de un conjunto de control de soldaduras por ultrasonidos, que comprende al menos una sonda multielemento anular (12) de ondas longitudinales inclinadas entre 0 y 5°, que incluye varios elementos anulares concéntricos (20 a 24), y, una sonda multielemento lineal (14) de ondas transversales inclinadas entre 35 y 70°, que incluye varios elementos rectilíneos (34 a 39) paralelos entre sí, comprendiendo la sonda anular (12) un miembro de emisión de ondas (18) de frecuencia comprendida entre 5 y 15 MHz y un medio de enfoque de las energías acústicas emitidas a partir de los elementos anulares (20 a 24) por gestión electrónica de las leyes de retardo, y la sonda lineal (14) comprende un miembro de emisión de ondas (32) de frecuencia comprendida entre 6 y 10 MHz y un medio de enfoque de las energías acústicas emitidas a partir de estos elementos rectilíneos (34 a 39) por gestión electrónica de las leyes de retardo, - emisión de ondas longitudinales emitidas por la sonda anular (12) en una soldadura (52), y - emisión de ondas transversales por la sonda lineal (14) enfocadas en la soldadura (52), extendiéndose la soldadura (52) sustancialmente en un plano (P), de manera que los elementos lineales (34 a 39) de la sonda lineal (14) están colocados sustancialmente en perpendicular al plano (P) de la soldadura (52).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de control de soldaduras por ultrasonidos

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de control de soldaduras por ultrasonidos que comprende el suministro de un conjunto de control de soldaduras por ultrasonidos, que comprende al menos una sonda multielemento anular de ondas longitudinales inclinadas entre 0 y 5°, que incluye varios elementos anulares concéntricos, y, una sonda multielemento lineal de ondas transversales inclinadas entre 35 y 70°, que incluye varios elementos rectilíneos paralelos entre sí.

[0002] Dicha sonda de ultrasonidos puede usarse para examinar las paredes de las diferentes estructuras de un reactor nuclear, especialmente para examinar las soldaduras de estas paredes.

[0003] El documento US 2013/0199297 describe, por ejemplo, un dispositivo de control de soldaduras por ultrasonidos, que comprende varias sondas multielementos lineales. Este dispositivo permite un control no destructivo para detectar fallos transversales, longitudinales y de laminado.

[0004] El documento EP 1953544 A1 describe un sistema de control de una conducción por ultrasonidos. Se transmite un haz de emisión usando una parte de un grupo de elementos transductores de una sonda de red lineal. Se forma un haz de recepción usando los elementos transductores de una parte diferente del grupo de elementos transductores. Se recibe un eco de fallo.

[0005] El documento JP 2007132953 describe un sistema de detección de fallo por ultrasonidos que comprende un transductor de ultrasonidos de tipo red anular.

[0006] Sin embargo, el conjunto de las técnicas descritas no permite obtener la detección de fallos de baja dimensión y una fiabilidad equivalente a la obtenida por control mediante radiografía convencional.

[0007] Un objeto de la invención es por tanto suministrar un conjunto de control que permita un control fiable de una soldadura, considerando el acceso desde un único lado de la soldadura.

[0008] Para este fin, la invención tiene por objeto un procedimiento de control según la reivindicación 1.

[0009] Según realizaciones particulares de la invención, el procedimiento de control presenta una o varias de las características de las reivindicaciones 2 a 7, tomadas de forma aislada o según cualquier combinación técnicamente posible.

[0010] Otras características y ventajas de la invención se mostrarán con la lectura de la descripción que aparece a continuación, dada únicamente a modo de ejemplo y realizada con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- las figuras 1 y 2 son esquemas, respectivamente, de la sonda anular y de la sonda lineal del conjunto de control de la invención,

- la figura 3 es una vista simplificada en perspectiva de los elementos de una sonda lineal dispuestos en una lente acústica,

- las figuras 4 y 5 son representaciones esquemáticas del movimiento global de las sondas durante el control de una soldadura, según realizaciones particulares del procedimiento de la invención,

- las figuras 6 a 8 son esquemas en sección transversal del plano de trayectoria, respectivamente, de la sonda anular, de la sonda lineal que funciona en semisalto, es decir, sin reflexión en la pared opuesta al sondeo y de la sonda lineal que funciona en salto completo, es decir, con reflexión en la pared opuesta al sondeo, según una realización de la invención.

[0011] El conjunto de control por ultrasonidos de la invención comprende al menos una sonda multielemento anular de ultrasonidos 12, al menos una sonda multielemento lineal de ultrasonidos 14 y un ordenador 16 que permite dirigir las diferentes sondas.

[0012] Este dispositivo está adaptado al control de soldaduras de las paredes de un reactor nuclear y/o de sus conducciones. El material de las paredes y/o de las soldaduras es normalmente acero ferrítico.

[0013] En la figura 1 se representa una sonda multielemento anular 12. La sonda anular comprende un miembro de emisión de ondas 18. El miembro de emisión de ondas 18 comprende múltiples elementos emisores 20 a 24. El elemento emisor central 20 es un disco y los otros elementos emisores 21 a 24 son anillos concéntricos, capaces de emitir cada uno una señal ultrasónica elemental. Las señales ultrasónicas elementales forman en conjunto un haz ultrasónico de ondas polarizadas longitudinalmente 26 y el haz ultrasónico 26 corresponde a la suma de las señales ultrasónicas elementales emitidas por los elementos emisores de ultrasonidos 20 a 24.

[0014] El haz ultrasónico 26 tiene una frecuencia comprendida entre 5 y 15 MHz, y más en particular centrada en 10 MHz con una banda de paso comprendida entre 8 y 13 MHz.

[0015] El uso de dicha frecuencia es posible especialmente debido a la naturaleza de los materiales que atraviesa el haz ultrasónico 26. De hecho si el material posee un índice de grano demasiado bajo, es decir, si los granos del material tienen un tamaño demasiado elevado, el haz ultrasónico de ondas longitudinales 26 es retrodifundido por los granos, detectando así los granos del material, y no solo los fallos del material. Para una frecuencia comprendida entre 8 y 13 MHz, el índice de tamaño de grano del material debe ser superior a 4.

[0016] Los elementos emisores 20 a 24, o al menos una parte de ellos, son capaces también de recibir las señales sonoras reflejadas. Se trata de elementos emisores-receptores. Como opción o como variante, el miembro de emisión de ondas 18 comprende elementos receptores capaces de recibir las señales reflejadas que son distintas de los elementos emisores 20 a 24.

[0017] El miembro de emisión de ondas 18 comprende un soporte de elementos o calzo 27 que presenta una superficie emisora 28 en la que se distribuyen los elementos emisores 20 a 24. El calzo 27 permite sostener y proteger los elementos 20 a 24, y también alejar en caso necesario los elementos 20 a 24 de la cara de contacto entre la sonda y el elemento para su análisis. La altura del calzo 27 depende del grosor del elemento para controlar.

[0018] En el caso de elementos receptores distintos de los elementos emisores 20 a 24, estos elementos receptores se distribuyen sobre la superficie emisora 28.

[0019] El haz ultrasónico 26 está ligeramente inclinado, por ejemplo, en un ángulo inferior a 5°, con respecto a la normal a la superficie emisora. Normalmente, el ángulo de inclinación del haz 26 es sustancialmente igual a 0°.

[0020] En una realización, la sonda anular 12 comprende un medio de enfoque de las energías acústicas emitidas por los elementos emisores anulares 20 a 24.

[0021] Se desea obtener un haz ultrasónico 26 enfocado en un punto F confundido con el punto de interés pretendido. El punto F está situado sustancialmente en la recta que pasa por el centro de la superficie emisora 28 y perpendicular al plano de la superficie emisora 28.

[0022] Para formar un haz ultrasónico enfocado en un punto F, las señales elementales ultrasónicas son emitidas con desfases temporales de tal manera que alcanzan el punto F en fase.

[0023] El ordenador 16 está programado para determinar una ley de retardo para cada elemento emisor 20 a 24, y para ordenar la emisión de las señales ultrasónicas por los elementos emisores 20 a 24 en función de sus leyes de retardo respectivas. Cada ley de retardo determina un desfase temporal de emisión de una señal ultrasónica elemental por el elemento emisor asociado con respecto a una señal de referencia. Las mismas leyes de retardo se aplican también a los elementos receptores.

[0024] Para ilustrar la ley de los retardos en el caso de la sonda anular 12, a continuación, se explica un caso. Este ejemplo no es limitativo, sino útil para comprender la invención. Se considera, por ejemplo, que la sonda tiene cinco elementos anulares concéntricos 20 a 24.

[0025] La ley de los retardos permite en este caso enfocar el haz a una profundidad máxima, denotada por Pmax. Pmax es, por ejemplo, la parte inferior de la soldadura, cuyo grosor es, por ejemplo, inferior o igual a 40 mm. Se denota por tact el tiempo de activación correspondiente al retardo máximo aplicado al conjunto de los elementos activados.

[0026] Si el punto F está situado a una profundidad inferior a Pmax dividida por tres, se aplica una primera ley focal. En el curso de la emisión del haz 26 se activan solo el disco central 20 y los dos anillos adyacentes 21 y 22. Se activa el anillo 22 en primer lugar. Después de un retardo inferior a tact dividido por 1,5, se activa el anillo 21. Finalmente, después de un tiempo igual a tact, se activa el disco 20.

[0027] Si el punto F está situado a una profundidad comprendida entre Pmax dividida por tres y dos veces Pmax dividida por tres, se aplica una segunda ley focal. En el curso de la emisión del haz 26 se activan solo el disco central 20 y los tres anillos adyacentes 21 a 23. Se activa el anillo 23 en primer lugar. Después de un retardo inferior a tact dividido por 2,3, se activa el anillo 22. De nuevo después de un retardo inferior a tact dividido por 1,3, se activa el anillo 21. Finalmente, después de un tiempo igual a tact, se activa el disco 20.

[0028] Si el punto F está situado a una profundidad superior a dos veces Pmax dividida por tres, se aplica una tercera ley focal. En el curso de la emisión del haz 26 se activa el conjunto de los cinco elementos 20 a 24. Se activa el anillo 24 en primer lugar. Después de un retardo inferior a tact dividido por 3, se activa el anillo 23. De nuevo después de un retardo inferior a tact dividido por 1,6, se activa el anillo 22. De nuevo después de un retardo inferior a tact dividido por 1,2, se activa el anillo 21. Finalmente, después de un tiempo igual a tact, se activa el disco 20.

[0029] Este ejemplo permite ilustrar el principio de las leyes de retardo que permiten enfocar el haz 26 a tres profundidades diferentes. El principio puede adaptarse para alcanzar otras profundidades y/o usando un número diferente de elementos circulares y/o modificando sus dimensiones respectivas.

[0030] En la figura 2 se representa una sonda multielemento lineal 14. La sonda lineal 14 comprende un miembro de emisión de ondas 32. El miembro de emisión de ondas 32 comprende múltiples elementos emisores 34 a 39. Hay por ejemplo 32 elementos emisores 34 a 39. Los elementos emisores 34 a 39 son elementos rectilíneos paralelos entre sí, idénticos y que forman un rectángulo.

[0031] Los elementos emisores 34 a 39 son capaces de emitir cada uno una señal ultrasónica elemental. Las señales ultrasónicas elementales forman conjuntamente un haz ultrasónico de ondas polarizadas transversalmente 40 y el haz ultrasónico 40 corresponde a la suma de las señales ultrasónicas elementales emitidas por los elementos emisores de ultrasonidos 34 a 39. El haz ultrasónico 40 tiene una frecuencia comprendida entre 6 y 10 MHz, y más en particular entre 7 y 9 MHz.

[0032] El uso de dicha frecuencia es posible especialmente debido a la naturaleza de los materiales que atraviesa el haz ultrasónico 40. De hecho si el material posee un índice de tamaño de grano demasiado bajo, es decir, si los granos del material tienen un tamaño demasiado elevado, el haz ultrasónico transversal 40 es retrodifundido por los granos, detectando así los granos del material, y no solo los fallos del material. Para una frecuencia comprendida entre 7 y 9 MHz, el índice de tamaño de grano del material debe ser superior a 4.

[0033] Los elementos emisores 34 a 39, o al menos una parte de ellos, son capaces también de recibir las señales sonoras reflejadas. Se trata de elementos emisores-receptores. Como opción o como variante, el miembro de emisión de ondas 32 comprende elementos receptores capaces de recibir las señales reflejadas que son distintas de los elementos emisores 34 a 39.

[0034] El miembro de emisión de ondas 32 comprende un soporte de elementos que presenta una superficie emisora 42 en la que se distribuyen los elementos emisores 34 a 39. En el caso de elementos receptores distintos de los elementos emisores 34 a 39, estos elementos receptores están distribuidos también sobre la superficie emisora 42.

[0035] En una realización, la sonda lineal 14 comprende un medio de enfoque de las energías acústicas emitidas por los elementos emisores rectangulares 34 a 39, en el plano perpendicular a la propagación. Este medio de enfoque de las energías acústicas es, por ejemplo, mecánico y, más en particular, es una lente acústica. La lente acústica es un dispositivo que permite estrechar el haz ultrasónico 26. La lente acústica es una disposición particular de los elementos 34 a 39 de la sonda 14: la superficie emisora 28 tiene forma de paraboloide cuyo vértice es un punto elevado, como se representa en la figura 3. Los elementos emisores 34 a 39 y receptores poseen así un radio de curvatura comprendido entre cinco y veinte veces la longitud de los elementos, estando situado el centro de curvatura debajo de los elementos.

[0036] El conjunto de control comprende un calzo 44 que permite inclinar la sonda lineal 14 con respecto a la superficie en la que se dispone la sonda 14.

[0037] El calzo 44 posee una superficie de contacto 46, destinada a colocarse sobre la superficie del material que se va a inspeccionar, y un alojamiento 48 previsto para la sonda 14. El alojamiento 48 es tal que la sonda lineal 14, colocada en el alojamiento 48, emite un haz 40 inclinado un ángulo a con respecto a la perpendicular de la superficie de contacto 46.

[0038] El haz 40 se refracta en cada cambio de medio que posee propiedades acustoelásticas. Así el haz 40 es refractado durante el paso del calzo 44 al medio del que forma parte el punto F, lo que debe tenerse en cuenta en el ordenador 16 para la activación de los elementos 34 a 39 de la sonda lineal 14. Después de la refracción, el haz 40 se inclina un ángulo p con respecto a la perpendicular a la superficie de contacto 46. El ángulo a es tal que el ángulo p está comprendido entre 30 y 75°. Además, el haz 40 de ondas longitudinales en el medio del calzo se refracta en un haz 40 de ondas transversales en el medio del que forma parte el punto F.

[0039] Se desea obtener un haz ultrasónico 40 enfocado en un punto F que permita optimizar los rendimientos en sensibilidad y resolución en el intervalo de trabajo, ya se trate de semisalto o de salto completo.

[0040] Para formar un haz ultrasónico enfocado en el punto F, las señales elementales ultrasónicas son emitidas con desfases temporales de tal manera que alcanzan el punto F en fase. Estos desfases temporales permiten el enfoque en el punto F en el plano de propagación. El enfoque por la lente acústica, que es mecánica, se añade al creado de manera electrónica para obtener rendimientos ultrasónicos aumentados por la acción de un haz 40 bien controlado en su intervalo de trabajo.

[0041] El ordenador 16 está programado para determinar una ley de retardo para cada elemento emisor 34 a 39, y para ordenar la emisión de las señales ultrasónicas por los elementos emisores 34 a 39 en función de sus leyes de retardo respectivas. Cada ley de retardo determina un desfase temporal de emisión de una señal ultrasónica elemental por el elemento emisor asociado con respecto a una señal de referencia. Las mismas leyes de retardo se aplican también a los elementos receptores.

[0042] Para ilustrar el funcionamiento de una ley de retardos en el caso de la sonda lineal 14, a continuación, se explica un ejemplo. Este ejemplo no es limitativo, sino útil para comprender la invención.

[0043] El calzo 44 es tal que el haz incidente, en la zona de contacto entre el calzo 44 y la pieza que se va a controlar, forma un ángulo a con la normal a dicha zona. El haz transmitido en la pieza forma un ángulo p con dicha normal, como se ilustra en la figura 2. El calzo 44 permite inclinar previamente el haz 40 un valor de p que es la mediana de los valores extremos que se desea alcanzar, normalmente 35 a 70°, ya que una desviación de más de 25° alrededor del ángulo de refracción nominal conlleva a menudo una deformación del haz muy perjudicial para los resultados del control con una aparición de lóbulos de redes.

[0044] El ordenador 16 activa con un desfase los elementos rectilíneos según las leyes de retardo predefinidas. Cada haz elemental emitido por los elementos rectilíneos 34 a 39 está inclinado en la dirección del camino hacia el punto F de interés, cuando la sonda funciona en semisalto, es decir, el haz no se refleja en la pared opuesta al sondeo antes de llegar al punto F.

[0045] Para enfocar el haz en un punto F, las señales elementales ultrasónicas se emiten con desfases temporales de tal manera que alcanzan el punto F en fase. Por ejemplo, si la sonda se coloca de tal forma que sus elementos son paralelos entre sí y al eje de la soldadura, entonces el elemento más alejado de la soldadura se activa en primer lugar, y así cada vez más cerca, de forma que el más cercano a la soldadura se activa el último.

[0046] Este ejemplo permite ilustrar el principio de las leyes de retardo que permiten enfocar el haz 40 en un ángulo dado. El principio puede aplicarse para alcanzar otros ángulos y/o diferentes distancias recorridos por el haz y/o usando un número diferente de elementos rectilíneos, por ejemplo, 32.

[0047] En una realización de la invención representada en la figura 7, el material del que forma parte el punto F posee una superficie interior 50 en la que se refleja el haz ultrasónico 40. La sonda funciona así en salto completo. La ley de los retardos está adaptada para enfocar el haz ultrasónico 40 en el punto F teniendo en cuenta esta reflexión y la nueva distancia de recorrido del haz ultrasónico 40 reflejado.

[0048] A continuación, se describirá un procedimiento de control de una soldadura con el conjunto de control descrito anteriormente, en referencia a las figuras 4 a 8.

[0049] La soldadura 52 que se va a controlar une dos elementos 53 y 54. La soldadura está situada, por ejemplo, en un codo o cerca de una picadura. Así el elemento 54 no permite disponer una sonda en su superficie exterior. Como variante, se puede disponer una sonda sobre la superficie del elemento 54 únicamente a una distancia del eje de la soldadura 52 inferior o igual a una distancia dada, correspondiente a la mitad de la anchura de la soldadura, un margen, por ejemplo, superior o igual a 10 mm, y el espacio que ocupa la sonda. Por ejemplo, para un grosor de pared inferior o igual a 40 mm, esta distancia es sustancialmente igual a 80 mm.

[0050] Además, se puede disponer la sonda sobre la superficie 53 a una distancia del eje de la soldadura 52 superior o igual a la distancia para cubrir el retroceso necesario para el salto completo para un ángulo dado, por lo general sustancialmente igual a 60°, la mitad de la anchura de la soldadura, el espacio que ocupa la sonda y un margen. Por ejemplo, para un grosor de pared inferior o igual a 40 mm, esta distancia es sustancialmente igual a 200 mm para una soldadura de anchura inferior o igual a 50 mm y un margen de 10 mm.

[0051] Antes del control, la soldadura 52 se enrasa, de tal manera que las superficies exteriores de los elementos 53 y 54 y de la soldadura 52 están alineadas.

[0052] El conjunto de control comprende normalmente una sonda anular 12 y tres sondas lineales 14, así como un ordenador 16 que permite dirigir los elementos de las cuatro sondas.

[0053] Cada sonda 12, 14 tiene un movimiento global representado en la figura 4. Los elementos 53 y 54 son conducciones y la soldadura 52 se extiende principalmente en un plano P. La sonda se dispone inicialmente sobre la superficie exterior 56 del elemento 53. La sonda 12, 14 realiza a una distancia dada de la soldadura 52 una vuelta del elemento 53 (o posteriormente una vuelta por encima de la soldadura 52) según un plano paralelo al plano P. Después de haber realizado una vuelta completa, la sonda 12, 14 se desfasa un paso regular, por ejemplo, sustancialmente igual a 1 mm, en una dirección perpendicular al plano de la soldadura P y que va del elemento 53 al elemento 54 y vuelve a completar una vuelta, y así sucesivamente hasta que el haz ha recorrido el conjunto de la soldadura con el paso dado.

[0054] Alternativamente, cada sonda 12 y 14 tiene un movimiento global en almenado, representado en la figura 5. La sonda se dispone inicialmente sobre la superficie exterior 56 del elemento 53. La sonda 12, 14 se desplaza en dirección de la soldadura 52, e incluso pasa sobre la superficie de la soldadura 52. Después, la sonda 12, 14 se desfasa un paso regular, por ejemplo, sustancialmente igual a 1 mm, sobre la superficie en la que está situada, en paralelo al plano de la soldadura P. A continuación, la sonda 12,14 se desplaza alejándose de la soldadura 52 en dirección al elemento 53 hasta su distancia a la soldadura 52 inicial. Finalmente, la sonda 12, 14 se desfasa el mismo paso que antes en la misma dirección y en el mismo sentido que anteriormente. Estas etapas se repiten hasta haber completado la vuelta del elemento 53.

[0055] En las figuras 6 a 8 se representan vistas en sección transversal de planos de recorrido para cada una de las sondas.

[0056] En el conjunto de las realizaciones representadas, la sonda 12, 14 se desplaza en una sola dirección que va del elemento 53 al elemento 54.

[0057] La sonda anular 12, de la cual se representa un plano de recorrido en la figura 6, está situada inicialmente sobre la superficie exterior 56 del elemento 53 a una cierta distancia de la soldadura 52, por ejemplo, inferior a 25 mm. La sonda 12 realiza, como se describe en referencia a la figura 4, una vuelta de la soldadura 52. En cada emplazamiento, la sonda 12 emite sucesivamente varios haces 26, que están desfasados en el tiempo y enfocados en varias profundidades. Esto es posible en la medida en que la velocidad de los tiros de la sonda 12 y de los fenómenos acústicos es muy superior a la velocidad de desplazamiento de la sonda 12. Así puede recuperarse el conjunto de la información. La sonda 12 está entonces desfasada un paso, por ejemplo, igual a 1 mm, en perpendicular a la soldadura y en la dirección del elemento 53 al elemento 54, denotada por X. Esto se repite hasta que la sonda anular 12 alcanza el elemento 54 o está sobre el elemento 54 a una distancia de la soldadura 52 sustancialmente igual o inferior a la distancia inicial.

[0058] Los elementos anulares 20 a 24 de la sonda anular 16 son sustancialmente perpendiculares al plano P de la soldadura 52.

[0059] En otra variante, a cada distancia a la soldadura 52, la sonda 12 realiza una primera vuelta de la soldadura 52 enfocando el haz 26 a una cierta profundidad, y después una segunda vuelta a otra profundidad, y así sucesivamente para cada profundidad deseada. En otra realización, se realiza una única vuelta a una cierta profundidad para una distancia a la soldadura 52 dada, y el conjunto del procedimiento se retoma para diferentes profundidades.

[0060] En las figuras 7 y 8, la soldadura 52 se extiende entre dos planos P' y P" paralelos entre sí, de tal forma que al menos un punto de P', respectivamente P", pertenece a la soldadura 52 en el nivel del elemento 54, respectivamente del elemento 53. P es entonces el plano medio para P' y P".

[0061] En relación con las sondas lineales 14, estas se encuentran situadas sobre la superficie exterior 56 del elemento 53 según dos orientaciones posibles.

[0062] Durante una etapa de emisión de ondas transversales por la sonda lineal del procedimiento de la invención, los elementos lineales 34 a 39 de la sonda 14 son sustancialmente perpendiculares al plano P de la soldadura 52, es decir, siguen el eje X. Esto permite detectar los fallos longitudinales de la soldadura 52.

[0063] En otro caso, no cubierto por el procedimiento según la invención, los elementos lineales 34 a 39 de la sonda lineal son sustancialmente paralelos al plano P de la soldadura 52. Esto significa que los elementos lineales 34 a 39 siguen el eje de desplazamiento de la sonda 14, en rotación alrededor de las conducciones 53, 54. Esto permite detectar los fallos transversales.

[0064] La sonda lineal 14 emite un haz ultrasónico 40 orientado según un ángulo p después de refracción en salida del calzo 44. Para simplificar la explicación, la refracción del haz ultrasónico 40 para cada cambio de medio no se representa en las figuras 7 y 8 ni se describe, aunque debe tenerse en cuenta en el cálculo del plano de sondeo de la sonda 14.

[0065] En la figura 7, el haz 40 es enfocado en un punto F, antes de que el haz alcance la superficie interior 50 de la conducción. La sonda lineal 14 se coloca inicialmente sobre la superficie exterior 56 del elemento 53 a una distancia de la soldadura 52 tal que el punto F de enfoque está comprendido en el plano P".

[0066] La sonda 14 realiza, como se describe en referencia a la figura 4, una vuelta del elemento 53, y después se desfasa un paso, por ejemplo, igual a 1 mm, en perpendicular a los planos P' y P" y en la dirección del elemento 53 al elemento 54, de notada por X.

[0067] Así se repite hasta que el punto focal F esté en el plano P' o hasta que la sonda 14 alcance el plano P'.

[0068] También en referencia a la sonda anular 12, la sonda lineal 14 puede emitir sucesivamente una pluralidad de haces 40 enfocados a diferentes distancias, desde un emplazamiento, siendo la velocidad de desplazamiento de la sonda 14 muy inferior a la velocidad de los tiros de la sonda 14 y de los fenómenos acústicos. El punto inicial de la sonda 14 se elige así de manera que el conjunto de los puntos de enfoque de los haces 40 esté situado en el plano P" o a la altura del elemento 43. Alternativamente, la sonda 14 emite un único haz con una distancia de enfoque dada y el conjunto del procedimiento se repite para distancias de enfoque diferentes.

[0069] El conjunto del procedimiento se repite para ángulos p diferentes, por ejemplo, comprendidos entre 35 y 70°.

[0070] Sin embargo, la detección mediante un haz de ultrasonidos no permite detectar los fallos sustancialmente según el eje del haz. Así, los fallos de la soldadura que se extienden principalmente según un eje de igual orientación que el haz de la figura 6 para una inclinación entre 35 y 70° no serán detectados necesariamente por este plano de sondeo.

[0071] El plano de sondeo esquematizado en la figura 8 necesita también una sonda lineal 14 orientada según un ángulo p. El ordenador 16 calcula una ley de retardo tal que el haz 40 se enfoca en un punto F después de una reflexión del haz 40 sobre la superficie interior 50 del elemento 53.

[0072] La sonda lineal 14 se coloca inicialmente sobre la superficie exterior 56 del elemento 53 a una distancia de la soldadura 52 tal que el punto F de enfoque está comprendido en el plano P".

[0073] La sonda realiza, como se describe en referencia a la figura 4, una vuelta del elemento 53, y después se desfasa un paso, por ejemplo, igual a 1 mm, en perpendicular a los planos P' y P" y en la dirección del elemento 53 al elemento 54, denotada por X.

[0074] Así se repite hasta que el punto focal F esté en el plano P' o hasta que la sonda 14 alcance el plano P'.

[0075] Al igual que en referencia a la figura 7, la sonda lineal 14 puede emitir sucesivamente una pluralidad de haces 40 enfocados a diferentes distancias, desde un emplazamiento, siendo la velocidad de la sonda 14 muy inferior a la velocidad de los tiros de la sonda 14 y de los fenómenos acústicos. El punto inicial de la sonda 14 se elige así de modo que el conjunto de los puntos de enfoque esté situado en el plano P" o a la altura del elemento 43. Alternativamente, la sonda 14 emite un único haz con una distancia de enfoque dada y el conjunto del procedimiento se repite para distancias de enfoque diferentes.

[0076] El conjunto del procedimiento se repite para ángulos p diferentes, por ejemplo, comprendidos entre 35° y 70°.

[0077] Los datos obtenidos por este procedimiento permiten dimensionar bien los fallos en el conjunto del volumen de la soldadura, así como localizarlos y caracterizarlos.

[0078] El conjunto de control permite obtener una redundancia de los datos de detección, por ejemplo, gracias a un paso de adquisición fino, por ejemplo, del orden del milímetro, y/o a la implementación del procedimiento de control con múltiples incidentes. Dicha redundancia de los datos es necesaria en el nivel de rendimiento reivindicado.

[0079] La sonda anular está, por ejemplo, adaptada especialmente para mostrar imágenes de los fallos de volumen, del tipo de inclusiones sólidas y gaseosas, y de los fallos, por ejemplo, paralelos a la superficie en la que se coloca la sonda, debidos a la falta de fusión entre las pasadas durante la realización de la soldadura, en especial por aprovechamiento de la reflexión. La sonda anular está adaptada, además, para caracterizar los fallos planos, del tipo fisura o ausencia de fusión, especialmente su localización, su extensión en profundidad, su carácter abierto o no, su orientación, etc., por aprovechamiento de la difracción.

[0080] La sonda lineal está, por ejemplo, adaptada especialmente para mostrar imágenes de los fallos planos situados a la altura del chaflán de una de las superficies alrededor de la soldadura o en la soldadura. La sonda lineal permite, además, mostrar imágenes de los fallos de volumen.

[0081] Dicha redundancia permite mejorar la detección de fallos de baja dimensión, es decir, equivalente a la radiografía según el código RCC-M Tomo IV - sección S 7000 «Soldaduras de producción», § S 7724.3 válido actualmente, de nivel 1, incluido el caso en que una de las superficies no es fácilmente accesible. La fiabilidad de la detección con este conjunto de control es, por ejemplo, comparable a la obtenida en el marco de controles realizados por radiografía.

[0082] Este método es fiable para controlar las soldaduras de un reactor nuclear según un único sentido de sondeo. El nivel de rendimiento alcanzado es, por ejemplo, según el código RCC-M Tomo IV - sección S 7000 «Soldaduras de producción», § S 7724.3 válido actualmente, de nivel 1.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de control de soldaduras por ultrasonidos, que comprende al menos las etapas de: - suministro de un conjunto de control de soldaduras por ultrasonidos, que comprende al menos una sonda multielemento anular (12) de ondas longitudinales inclinadas entre 0 y 5°, que incluye varios elementos anulares concéntricos (20 a 24), y, una sonda multielemento lineal (14) de ondas transversales inclinadas entre 35 y 70°, que incluye varios elementos rectilíneos (34 a 39) paralelos entre sí,

comprendiendo la sonda anular (12) un miembro de emisión de ondas (18) de frecuencia comprendida entre 5 y 15 MHz y un medio de enfoque de las energías acústicas emitidas a partir de los elementos anulares (20 a 24) por gestión electrónica de las leyes de retardo, y la sonda lineal (14) comprende un miembro de emisión de ondas (32) de frecuencia comprendida entre 6 y 10 MHz y un medio de enfoque de las energías acústicas emitidas a partir de estos elementos rectilíneos (34 a 39) por gestión electrónica de las leyes de retardo,

- emisión de ondas longitudinales emitidas por la sonda anular (12) en una soldadura (52), y

- emisión de ondas transversales por la sonda lineal (14) enfocadas en la soldadura (52), extendiéndose la soldadura (52) sustancialmente en un plano (P), de manera que los elementos lineales (34 a 39) de la sonda lineal (14) están colocados sustancialmente en perpendicular al plano (P) de la soldadura (52).

2. Procedimiento de control según la reivindicación 1, caracterizado porque el conjunto de control comprende un calzo (27) que permite sostener los elementos (20 a 24) de la sonda anular (12) y/o un calzo (44) que permite inclinar los elementos (34 a 39) de la sonda lineal (14) con respecto a una superficie (56) en la que está dispuesta la sonda (14).

3. Procedimiento de control según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la sonda lineal (14) comprende un medio adicional de enfoque de las energías acústicas por la distribución de los elementos (34 a 39) de la sonda en una lente acústica.

4. Procedimiento de control según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conjunto de control comprende un ordenador (16) que permite activar los elementos (20 a 24, 34 a 39) de la sonda anular (12) y/o lineal (14) en instantes diferentes y/o no activar determinados elementos (20 a 24, 34 a 39).

5. Procedimiento de control según la reivindicación 4, caracterizado porque el ordenador (16) está programado para activar en primer lugar los elementos anulares en el exterior de la sonda anular (12) hacia el centro.

6. Procedimiento de control según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la soldadura (52) se extiende sustancialmente en un plano (P) y los elementos anulares (20 a 24) de la sonda anular (16) son sustancialmente perpendiculares al plano (P) de la soldadura (52).

7. Procedimiento de control según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el procedimiento comprende una etapa de enrasado de la soldadura (52) previa a la etapa de barrido de la soldadura (52) por una sonda (12, 14).