ensayos no destructivos

ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Una prueba no destructiva es el examen de un objeto efectuado
en cualquier forma que no impida su utilidad futura.
Se emplean para detectar materiales defectuosos antes de ser
formados o maquinados, para localizar defectos antes de la puesta
en servicio de un maquina, para detectar componentes defectuosos
antes de ensamblar, para medir espesores de los materiales, para
determinar el nivel de sólido o liquido en recipientes opacos, para
identificar y clasificar materiales y para descubrir defectos que
pudieran desarrollarse durante el procesamiento o el uso.
Las partes también se pueden examinar cuando están en servicio,
lo que permitirá su remoción previa a la ocurrencia de una falla
Antes de la Segunda Guerra Mundial no eran imperiosas
debido a los grandes factores de seguridad en el diseño.
Durante la Guerra y en años posteriores tuvieron un gran desarrollo.
Se aplican en ámbitos muy diferentes:
industria, barcos, vehículos, aviones, exploración espacial, en la
tecnología nuclear, etc.
Se basan en los principios de la fisica
METODOS PRINCIPALES DE END
ENSAYO VISUAL
RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
PARTICULAS MAGNETIZABLES
LIQUIDOS PENETRANTES
CORRIENTES PARASITAS
ULTRASONIDO
METALOGRAFIA DE REPLICA
OTROS METODOS
ENDOSCOPIA
TERMOGRAFIA INFRARROJA
RADIOGRAFIA
La radiografía se puede realizar por rayos X o rayos gamma.
La radiografía es una fotografía sombreada de un material
Las fisuras o poros se ven mas oscuras.
Se utiliza generalmente para:
medir espesores
defectos en piezas
defectos en soldaduras
PRINCIPIO DE OPERACION
RADIOGRAFIA
Gammagrafia
Los rayos gamma se obtienen a través de irradiaciones con
materiales isótopos radioactivos (Se 75, Ir 192, Co 60).
Es mas penetrante pero su sensibilidad es inferior.
No es posible regular la fuente.
RADIOGRAFIA
Rayos X
El material es bombardeado por un haz de electrones
generados en un filamento incandescente.
Es posible regular la fuente ( intensidades o voltaje )
70 a 450 Kv
Discontinuidades y defectos
porosidad
agrupada
porosidad
alineada
Discontinuidades y defectos
inclusiones
de escoria
inclusiones
de escoria
tipo carrilleras
Discontinuidades y defectos
falta de
penetración
fisuras
transversales
Discontinuidades y defectos
socavadura
de cara
socavadura
de raíz
PARTICULAS MAGNETIZABLES
Se aplica solamente a materiales ferromagnéticos (aleaciones ferrosas).
Al magnetizar la pieza en las discontinuidades se producen alteraciones
al campo magnético inducido. Colocando partículas de polvo de hierro
se orientan marcando el defecto.
Luego del ensayo se debe desmagnetizar las piezas.
Se utiliza generalmente para detectar:
fisuras
inclusiones
discontinuidades
superficiales y subsuperficiales no profundas
PARTICULAS MAGNETIZABLES
La inspección puede realizarse en diversas formas:
Método residual: la pieza se magnetiza y luego se cubre con
finas partículas magnétizables.
Método continuo: la magnetización y la aplicación de las
partículas se hacen simultáneamente.
Método húmedo: las partículas magnéticas pueden mantenerse
en suspensión en un liquido que se vierte sobre la pieza.
Método seco: se esparcen las partículas en forma de polvo fino
sobre la superficie de la pieza
PRINCIPIO DE OPERACION
PRINCIPIO DE OPERACION
Magnetización
longitudinal
Magnetización
circular
Defectos típicos mostrados por magnaflux (fisuras por esmerilado, fatiga, fundición, creep)
LIQUIDOS PENETRANTES
Se aplica un liquido penetrante sobre la superficie para que penetra en las
discontinuidades.
Se limpia la pieza quedando el liquido penetrante en las discontinuidades.
Se aplica el liquido revelador que absorbe al liquido penetrante hacia la
superficie del defecto.
Por contraste se analizan los defectos.
Se utiliza generalmente para detectar :
fisuras
porosidades
LIQUIDOS PENETRANTES (proceso)
Consiste en limpiar perfectamente la zona
de interés a ser ensayada de tal forma de
dejar, las posibles discontinuidades, libres
de suciedad o materiales extraños y su
posterior secado.
Cubrir la superficie de interés con el LP y
dejar transcurrir el tiempo necesario para
permitir que el LP se introduzca por
capilaridad en las discontinuidades.
LIQUIDOS PENETRANTES (proceso)
Se removerá el exceso de LP de la superficie,
evitando extraer aquel que se encuentra
dentro de las fallas. Esta remoción, podrá hacerse,
según la técnica empleada, mediante: a) lavado
con agua , b) aplicando un emulsionante y
posterior lavado con agua, o c) mediante solventes.
Sobre la superficie ya preparada se colocará el
revelador en forma seca o finamente pulverizada
en una suspensión acuosa o alcohólica, que una
vez evaporada, deja una fina capa de polvo.
LIQUIDOS PENETRANTES (proceso)
Esta fina capa de revelador absorberá el
LP retenido en las discontinuidades,
llevándolo a la superficie para hacerlo
visible, ya sea por contraste o por
fluorescencia (según la técnica empleada)
las indicaciones podrán registrarse y
evaluarse.
LIQUIDOS PENETRANTES
Se inspeccionó el gancho en su totalidad, con la pasteca
puesta. No presentando indicaciones relevantes
especialmente en las Zonas A y B (regiones traccionadas).
LIQUIDOS PENETRANTES
Iluminación mas difusa
Iluminación focalizada
ULTRASONIDO
Se utilizan ondas ultrasonicas (altas frecuencias).
La onda es generada por un cristal y es emitida y detectada por un
transductor. Este los transforma en señales eléctricas que son
observadas en un osciloscopio.
Cuando la onda encuentra una imperfección parte de la señal recibida
estará atenuada.
Se utiliza generalmente para detectar:
defectos internos
inclusiones
porosidades
determinar espesores
PRINCIPIO DE OPERACION
ULTRASONIDO
Ensayo para
detección de fallas
en un cabezal de
reactor por medio
de ultrasonido.
Este ensayo fue
efectuado en su
fábrica en Brasil.
CORRIENTES PARASITAS
Se aplica solamente a materiales conductores (metales).
Mediante una fuente conectada a una bobina por la cual circula una
corriente , esta generara un campo magnético; que luego al colocarlo
sobre un material conductor este generara un campo magnético inducido
, el cual a su ves generara corrientes inducidas sobre la sup. del material
inspeccionado, las cuales al encontrarse con un defecto cambiaran su
trayectoria y por lo tanto su impedancia lo cual es captado por un equipo
analógico, como por un pantalla de rayos catódicos (osciloscopio).
Se utiliza generalmente para detectar:
espesores de tubos y placas
variaciones de tratamientos térmicos
fisuras
superficiales y subsuperficiales
PRINCIPIO DE OPERACION
PRINCIPIO DE OPERACION
Probador de corrientes parasitas y dos bobinas
INSPECCION VISUAL, ENDOSCOPIA
Consiste en observar a ojo desnudo o con la ayuda de instrumentos
especiales (lupas, endoscopios, etc.) el estado de una pieza, siguiendo
criterios establecidos en normas.
Es el más ampliamente utilizado por su simplicidad y rapidez, aunque
se necesita personal con experiencia y bien capacitado.
Es fundamental para determinar aproximadamente la calidad de
soldaduras en general.
Se utiliza endoscopía para inspeccionar el interior de nuevas
instalaciones (tuberías, torres, etc.), buscando colillas de electrodos,
acumulaciones de óxidos, etc., antes de su puesta en funcionamiento.
La porosidad es una
discontinuidad de tipo cavidad
formada por el atrapamiento de
gas durante la solidificación.
La discontinuidad formada es
generalmente esférica, aunque
también puede tener una forma
alargada.
Una causa bastante común de la
aparición de porosidades es la
contaminación durante el soldeo.
La falta de fusión es una
discontinuidad en la cual la
fusión no ocurre de forma
completa entre el material de
aportación, el baño de metal
base fundido a lo largo de las
diversas pasadas.
Suele ser el resultado de una
inadecuada preparación del
material base, o un mal diseño
de la junta de unión (bordes),
una intensidad aportada
insuficiente, o una falta de
acceso para soldar
adecuadamente.
ENDOSCOPIA
inspección de cavidades, mantenimiento preventivo, efectiva
localización de daños para presupuestos de reparaciones, en
Control de Calidad y Ensayos No Destructivos y en producciones
monitorizadas.
ENDOSCOPIA
El Contact Measuring Scope
es una herramienta ideal
para determinar el tamaño
de defectos en zonas
inalcanzables
se puede determinar el tamaño real de un daño, un defecto, de una grieta, de la
corrosión, o cualquier defecto superficial, independientemente de la distancia.
TERMOGRAFIA INFRARROJA
Técnica que posibilita a la visión humana poder ver a través del
espectro infrarrojo.
Permite un análisis cualitativo y cuantitativo de la imagen obtenida.
Objetos estacionarios o en movimiento pueden ser observados a
distancias seguras.
La medición sin contacto es el concepto clave que ha hecho de esta
técnica la herramienta predictiva mas importante de los últimos
años en múltiples aplicaciones en todo tipo de industrias.
TERMOGRAFIA INFRARROJA
TERMOGRAFIA INFRARROJA
PRICIPIO DE OPERACION
Transferencia de calor es energía en transito debido a diferencias de
temperatura.
El calor es una cosa intangible. Nosotros no podemos medir en forma directa
el calor. Nosotros solamente podemos medir los efectos del calor. A saber:
cambios de la temperatura
La transferencia de calor puede ser por conducción, convección o radiación o
por sus combinaciones.
La velocidad (la diferencia genera contraste) de calentamiento o enfriamiento
depende de las propiedades térmicas, estado físico, tamaño y naturaleza del
producto, así como el mecanismo de transferencia.
PRICIPIO DE OPERACION
La Termografía Infrarroja o la utilización de cámaras
térmicas obligan al profesional a evaluar las tres formas
de transferencia de calor.
La Termografía no es simplemente la generación de una
imagen con una determinada cámara térmica / infrarroja.
La técnica de generación de la imagen y la evaluación de
la misma debe ser considerada un ensayo térmico
TERMOGRAFIA INFRARROJA
TERMOGRAFIA INFRARROJA
METODOS DE END
Ninguno es mejor que otro: son complementarios.
El ensayo visual es muy poderoso e insustituible.
Líquidos penetrantes y partículas magnéticas son
ensayos superficiales.
Radiografía y ultrasonido son ensayos volumétricos.
Ningún END por si solo cubre todos los problemas que
puedan surgir
Tabla comparativa de los métodos END
Tabla comparativa de los métodos END
DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS
NO EXISTE PIEZA PERFECTA, TODA PIEZA TIENE
DISCONTINUIDADES
DISCONTINUIDAD ES LA PERDIDAD DE LA HOMOGENEIDAD
DEL MATERIAL
DEFECTO ES UNA DISCONTINUIDAD INACEPTABLE, QUE
DEBE SER REPARADA
DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS
LAS DISCONTINUIDADES PUEDEN ESTAR ASOCIADAS
A LOS PROCESOS DE FABRICACION
Acciones primarias:
Procesos de conformación:
fundir
colar
enfriar
fundido
soldadura
forjado
rolado
tratamiento térmico
maquinado
DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS
LAS DISCONTINIUDADES PUEDEN ESTAR
VINCULADAS A LA OPERACION:
CORROSION:
Generalizada: atmosférica, galvánica, biológica, etc.
Localizada: picaduras, corrosión en rendija, etc.
Bajo tensiones
Daño por hidrogeno.
OTROS:
Sobrecargas, fatiga, cavitación, erosión, creep, descarburizacion,
grafitizacion
DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS
Mediante END se obtienen indicaciones que pueden ser
interpretadas como discontinuidades.
Para determinar que discontinuidades son defectos se
requiere de un criterio de aceptación.
Establece los limites entre discontinuidades aceptables y
rechazables (a reparar).
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
• Tipos de defectos:
• Planares: son aquellos en los que una de las dimensiones
no es significativa, fisuras, laminaciones, despegues, etc.
• Volumétricos: son aquellos en los que sus tres
dimensiones resultan significativas, poros, contracciones,
sopladuras, escoria, etc.
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
• Localización del defecto:
• Superficiales: aquellos que están ubicados en la superficie
o abiertos y conectados a la misma.
• Subsuperficiales: aquellos defectos que están cerca de la
superficie pero no la afectan.
• Internos: aquellos ubicados a cierta distancia de la
superficie en el interior de la misma
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
Áreas de aplicación de los principales métodos:
Métodos de aplicación en defectología:
ENSAYO VISUAL
LIQUIDOS PENETRANTES
PARTICULAS MAGNETIZABLES
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
Métodos aplicados en defectologia y evaluación:
RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
ULTRASONIDO
CORRIENTES PARASITAS
INSPECCION EN REFINERIA
Tubos en el interior de un horno. En fábrica se les realiza prueba hidráulica,
además de 100% de radiografía en soldaduras. En campo se realizan tintas
penetrantes en soldaduras de tubos o partículas magnéticas.
Durante el mantenimiento se hace radiografía para verificar el espesor de
capas de carbón en estos tubos.
Se observa (abajo a la derecha) un hueco para el quemador
Se observa la aplicación de tintas penetrantes, en la soldadura socket
(socket weld) de la brida de unión de línea de fuel-oil a UTE. No se le
pueden realizar pruebas hidráulicas debido a su extensión, ni radiografía
debido a la geometría de la pieza.
Se observa el revestimiento de la tubería en la parte que va enterrada.
Por corrientes inducidas se verifica que no haya grietas o agujeros en
este recubrimiento.
En la estructura se realizan ensayos visuales en las soldaduras, y en
caso de dudas, se realiza un ensayo con tintas penetrantes.
En el puntero de la antorcha se hacen líquidos penetrantes en las
costuras de los tubos de gas y vapor.
No se hacen partículas magnéticas ya que se trata de acero inoxidable
austenítico.