Curso inspeccion soldadura 2017-SK (1).pdf

16-06-2017

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Capacitación en Inspección y Ensayos no Destructivos

Inspección y Ensayos no Destructivos

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Capacitación en Inspección y Ensayos no Destructivos

Definición de Ensayos no Destructivos Un campo de la ingeniería que se aplica en la fabricación y/o construcción de componentes, subensambles, equipos e instalaciones donde intervienen varias disciplinas.

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Las actividades son principalmente: a) b) c) d)

El diseño Fabricación o construcción Montaje o instalación Inspecciones y pruebas.

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Son métodos de inspección que se emplean para la detección y evaluación de discontinuidades superficiales y subsuperficiales de los materiales, sin alterar o afectar su utilidad.

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INSPECCION VISUAL (VT)

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Es un método de END para la detección y Examinación de discontinuidades superficiales tales como grietas, corrosión, desgaste, erosión, fugas o daños físicos y discontinuidades superficiales en soldadura.

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Principales aplicaciones de los Ensayos no Destructivos Determinación

y caracterización de Grietas y/o Fisuras de Fugas en estanques Control Dimensional Estimación de propiedades mecánicas y físicas Determinación de composición química de metales y aleaciones Principales etapas de Aplicación. Asistencia en el desarrollo de un producto Monitoreo y control en los procesos productivos Verificación de estructuras, piping y ensambles Verificación de la aplicación correcta en determinados procesos como el de tratamientos térmicos. Detección

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EQUIPOS USADOS EN LA INSPECCION VISUAL 1.-

Endoscopios (boroscopios)

Rígidos y flexibles para áreas internas, cerradas o poco accesibles.

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2.- Sensores de imagen Para registro visual en forma de fotografías, videos o imágenes en computadoras.

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.- Sistemas de amplificación

Para la evaluación de acabados superficiales, perfiles, contornos y estudios de microestructura.

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► Amplificador

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de Imagen

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Detector de continuidad en recubrimientos

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REQUISITOS DE VT ASME SECC.V ART. 9 ► T-941

Requisitos del procedimiento.-

La inspección visual debe ser llevada a cabo con un procedimiento escrito.

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REQUISITOS DE VT ASME SECC.V ART. 9 ► T-941

Requisitos del procedimiento.-

La inspección visual debe ser llevada a cabo con un procedimiento escrito.

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► T-942

Requisitos físicos.-

El personal debe efectuarse un examen de agudeza visual cercana anualmente y debe ser capaz de leer las letras estándar Jaeger J-1, y discriminación Cromática ( Ishihara)

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LIQUIDOS PENETRANTES (PT)

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PRINCIPIO DEL MÉTODO Método de inspección superficial del tipo físico-químico que consiste en aplicar a la superficie de una pieza un líquido con pigmentación contrastante o fluorescente para que se introduzca por capilaridad en las posibles discontinuidades.

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PRINCIPIO DEL MÉTODO Aplicación del liquido penetrante. Después de remover el exceso de penetrante se aplica un revelador que extrae el líquido de las discontinuidades y lo muestra sobre un fondo contrastante.

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Aplicación de Líquido penetrante con la técnica de brocha

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REMOCION DEL EXCESO DE PENETRANTE

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APLICACIÓN DEL REVELADOR

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INTERPRETACION DE LAS INDICACIONES

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APLICACIONES DEL MÉTODO Los líquidos penetrantes son aplicables a cualquier tipo de material de estructura no porosa ya sean metálicos o no metálicos.

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CLASIFICACION DE LAS DISCONTINUIDADES A

B

C

D

A) DISCONTINUIDAD SUPERFICIAL. B) DISCONTINUIDAD SUBSUPERFICIAL. C) DISCONTINUIDAD SUBSUPERFICIAL ABIERTA A LA SUPERFICIE. D) DISCONTINUIDAD INTERNA.

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CLASIFICACIÓN DE LOS LIQUIDOS PENETRANTES ► Existen

dos métodos:

 A. Líquidos Fluorescentes.  B. Líquidos Contrastantes

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DESCRIPCION DEL PROCESO DE LIQUIDOS PENETRANTES PREPARACION DE LA SUPERFICIE APLICACIÓN DEL PENETRANTE REMOCION DEL EXCESO DE PENETRANTE APLICACIÓN DEL REVELADOR INSPECCION LIMPIEZA FINAL

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PARTICULAS MAGNETIZABLES

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DESCRIPCION DEL METODO ► Es

un método de END que generalmente usa corriente eléctrica para crear un flujo magnético en una pieza y al aplicarse un polvo ferromagnetico se produce la indicación donde exista interrupción o distorsión de las líneas de flujo.

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► Cuando

se genera o induce un campo magnético en un material ferromagnético, el campo es homogéneo en toda la longitud del objeto.

S

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N

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►

La interrupción de un campo magnético provoca la formación de dos polos opuestos, los cuales atraen a las partículas ocasionando una acumulación localizada que forma la indicación.

S

N

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ORIENTACION DE DISCONTINUIDADES DETECTABLES

Indicación indetectable en sentido del flujo

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APLICACIONES DE LAS PARTICULAS MAGNETICAS

•

Se utilizan para la detección de discontinuidades superficiales y subsuperficiales hasta 12mm (1/4”) de profundidad aproximadamente en materiales ferromagnético.

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Visualización de las Indicaciones.

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VENTAJAS DE LAS PARTICULAS MAGNETICAS •

Portabilidad y adaptabilidad a muestras pequeñas o grandes.

•

Requiere menor limpieza que PT.

•

Detecta

tanto

discontinuidades

superficiales

y

subsuperficiales. •

Las indicaciones son producidas directamente en la superficie de la pieza, indicando la longitud, localización, tamaño y forma de las discontinuidades.

•

El equipo no requiere de un mantenimiento extensivo.

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LIMITACIONES DE LAS PARTICULAS MAGNETICAS •

Es aplicable solamente a materiales ferromagnéticos; en soldadura, el metal depositado debe ser también ferromagnético.

•

No detectará discontinuidades que se de 1/4”.

•

La detección de una discontinuidad dependerá de muchas variables: • El tipo, localización discontinuidad.

y

• La cantidad y tipo de empleada. •

encuentren a profundidades mayores

orientación

de

la

corriente magnetizante

Aunque las indicaciones de partículas

magnéticas

son fácilmente

observables, la experiencia en la interpretación es muchas veces necesaria, especialmente en inspecciones críticas como es el caso de partes aeronáuticas

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RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL

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DESCRIPCIÓN Es un método de END que utiliza radiación ionizante de alta energía que al pasar a través de un material sólido, parte de su energía es atenuada debido a diferencias en espesores, densidad o presencia de discontinuidades.

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DESCRIPCIÓN ► Se

basa en la propiedad que poseen los materiales de atenuar o absorber la radiación cuando son expuestos a esta.

► Las

variaciones de atenuación o absorción son detectadas y registradas en una película radiográfica o pantalla fluorescente obteniéndose una imagen de la estructura interna de una pieza o componente.

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RADIACIÓN IONIZANTE ► En

la industria se emplean dos tipos de radiación para la Inspección Radiográfica:  Rayos X  Rayos Gamma ().  La principal diferencia entre ellos es su origen (como se producen).

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CONTENEDOR DE UNA FUENTE DE RAYOS 

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GENERACION DE RAYOS X

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LAS PELICULAS RADIOGRAFICAS Capa protectora EMULSION ACETATO

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GENERACION DE LA IMAGEN RADIOGRAFICA FUENTE DE RADIACION DISCONTINUIDAD SOLDADURA

PLACA INDICACION

POR TERMINO GENERAL LAS DISCONTINUIDADES DEJAN PASAR MAS RADIACION Y GENERAN ZONAS OSCURAS EN LA RADIOGRAFIA

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APLICACIONES DE RT ►

Es aplicable para la detección, interpretación y evaluación de discontinuidades internas tales como grietas, porosidades, inclusiones metálicas o no metálicas, faltas de fusión, etc., en uniones con soldadura, piezas de fundición y piezas forjadas.

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VENTAJAS ► Puede

usarse en materiales metálicos y no metálicos, ferrosos y no ferrosos.

► Proporciona

un registro permanente de la condición interna de un material.

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VENTAJAS ► Es

más fácil poder identificar el tipo de discontinuidad que se detecta.

► Revela

discontinuidades estructurales y errores de ensamble.

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LIMITACIONES ► Difícil

de aplicar en piezas de geometría compleja o zonas poco accesibles.

► La

pieza o zona debe tener acceso en dos lados opuestos.

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LIMITACIONES ► No

detecta discontinuidades de tipo laminar.

► Se

requiere observar medidas de seguridad para la protección contra la radiación.

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DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS EN LAS UNIONES SOLDADAS DEFINICIONES: ► ►

INDICACION

Es la señal generada por un sistema de inspección Las indicaciones pueden ser:  Falsas  No relevantes  Relevantes

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INDICACION  Falsas.- Son las que se deben aplicación incorrecta del método de inspección  No relevantes.- Son las producidas por el acabado o la configuración de la pieza

 Relevantes.- Son las producidas por una discontinuidad en el material.

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INDICACION  Falsas.- Son las que se deben aplicación incorrecta del método de inspección

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No relevantes.- Son las producidas por el acabado o la configuración de la pieza , o la unión soldada.

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Relevantes.- Son las producidas por una discontinuidad en el material.

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INTERPRETAR ► Es

la acción de reconocer la causa que ha generado una indicación ► Durante la inspección se observan las indicaciones y se interpretan para conocer su origen o causa ► Las indicaciones se clasifican según el documento y el método de E.N.D. Que se aplica en la inspección

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INTERPRETAR

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EVALUAR ► Es

la acción de comparar las dimensiones o características de una indicación con las limitaciones que impone el documento aplicable.

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EVALUAR Para poder evaluar debemos contar con el código, norma, especificación o documento que rige la inspección.

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DEFECTO ► Es

toda aquella indicación o discontinuidad que por su tamaño, forma o localización debe ser rechazada. ► Para rechazar una indicación se debe evaluar conforme a la norma o documento aplicable.

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► No

todas las indicaciones son discontinuidades ► No todas las discontinuidades son defectos

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► Al

hacer la evaluación de las indicaciones no se deben mezclar criterios.

►

Según ASME no es lo mismo un recipiente a presión que una caldera

► Según

ANSI no es lo mismo una tubería de planta química que una para la conducción de gas o para hidrocarburos

► API

tiene criterios diferentes de ASME

► ASME

tiene criterios diferente de AWS

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► El

hacer una inspección radiográfica sin seguir o aplicar un procedimiento calificado es una violación al documento aplicable

ASME ;API y AWS lo exigen

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Ultrasonido Industrial ► Introducción

Es un ensayo no destructivo de tipo mecánico y volumétrico, diseñado para detectar variaciones en la constitución o la estructura interna de un material.

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Ultrasonido Industrial Se basa en la capacidad del material para trasmitir el sonido y la interacción del sonido con el material que esta siendo inspeccionado.

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Ultrasonido Industrial ► La

interpretación de las interacciones entre el material y las ondas ultrasónicas nos permite determinar:  La sanidad del material  El espesor del material.  Las variaciones de la estructura interna del material.

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Definición de ultrasonido ► Son

vibraciones mecánicas producidas por un oscilador que se transmiten en un medio elástico (sólido, líquido o gas), a una frecuencia mayor a 20,000 c/s ó Hertz; que es superior al rango audible humano.

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Ventajas Proporciona gran poder de penetración, lo que permite la inspección de grandes espesores; Se tiene gran sensibilidad, ya que se pueden detectar discontinuidades extremadamente pequeñas; Gran exactitud para determinar la posición, estimar el tamaño, orientación y forma de discontinuidades;

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Ventajas Se necesita una sola superficie de acceso; La interpretación de los resultados es inmediata; No existe peligro o riesgo en su aplicación;

Los equipos son portátiles; Los equipos actuales tienen la capacidad de almacenar información en la memoria.

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Limitaciones La operación del equipo y la interpretación de los resultados requiere técnicos experimentados; Se requiere gran conocimiento técnico para el desarrollo de los procedimientos de inspección; La inspección se torna difícil en superficies rugosas; La inspección se torna difícil en partes de forma irregular;

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Limitaciones La inspección se torna difícil en piezas pequeñas o delgadas; Discontinuidades subsuperficiales pueden no ser detectadas; Durante la inspección es necesario el uso de un material acoplante; Se necesitan patrones de referencia en la calibración del equipo y caracterización de discontinuidades.

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Palpadores

 Ondas Longitudinales :Estas ondas provocan que las partículas vibren en dirección “Paralela” con respecto a la dirección de propagación de la onda. Palpador longitudinal o recto

í

Vibración de las Partículas

Dirección de Propagación

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Palpadores

Ondas de Corte o Transversales El transductor de haz angular consiste de un accesorio transductor montado sobre una zapata de plástico, para que la onda ultrasónica entre en la pieza a un cierto ángulo, normalmente Conocido como haz angular

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Palpadores Conexiones Eléctricas Carcaza Externa

Conector

Material de Respaldo

Cristal Piezoeléctrico Placa Protectora o de Contacto

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Haz Recto de Contacto Contienen un solo elemento activo que genera ondas longitudinales. Es el transductor frecuentemente utilizado por considerarse como el más versátil en la detección de fallas. Debido a que es utilizado en contacto directo con la pieza inspeccionada su superficie de contacto, en general, debe ser de un material altamente resistente al desgaste.

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Aplicaciones: 

Detección de fallas con haz recto,



Medición de espesores,



Detección y dimensionamiento de laminaciones,



Caracterización de materiales y medición de la velocidad del sonido,



Inspección de placas, materiales base, barras, forjas, fundiciones, extrusiones y una variedad de otros materiales metálicos y componentes no metálicos.

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Emisión Angular Utilizan los principios de refracción y conversión de modo para producir ondas de corte refractadas en la pieza. Utilizan una zapata (plexiglás, perspex, lucita) para que el ultrasonido viaje en forma inclinada, con lo que al ser reflejado por la superficie posterior se mejora la habilidad de detección de discontinuidades con una orientación no paralela a la superficie de entrada.

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Emisión Angular

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Emisión Angular Aplicaciones



Inspección de uniones soldadas,



Detección y dimensionamiento de grietas,



Inspección de sistemas de tubería, tubos, forjas, fundiciones y componentes estructurales, y



Transductores de alto amortiguamiento utilizados en técnicas de difracción de tiempo de vuelo.

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Doble Cristal de Contacto Cuentan con dos elementos activos, montados sobre líneas de retardo, ligeramente inclinados y separados por una barrera acústica. Un elemento actúa como transmisor de ondas longitudinales y otro como receptor.

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Doble Cristal de Contacto Ventajas 

Se elimina el disparo principal mejorando la resolución cercana,



El haz inclinado proporciona un seudo-foco que los hace más sensibles a ecos de reflectores de forma irregular, como corrosión o picaduras,



No se requiere el uso de líneas de retardo extras para altas temperaturas,



Buen acoplamiento sobre superficies curvas o rugosas,



Reduce el ruido en materiales de grano grueso o de gran dispersión,



Ideal para aplicaciones a bajas temperaturas.

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Doble Cristal de Contacto Aplicaciones 

Medición del espesor remanente de pared,



Monitoreo de corrosión/erosión,



Inspección de soldadura de recubrimiento y determinación de buena/mala adherencia,



Detección de discontinuidades, inclusive en espesores delgados.

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Atenuación “Disminución o pérdida gradual de la intensidad o energía de una onda ultrasónica al propagarse a través de un medio

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GAIN 54.0 dB REJ 0% MIN DEPTH

RANGE 2.000 in

in

GAIN 54.0 dB REJ 0% MIN DEPTH

RANGE 2.000 in

in

GAIN 54.0 dB REJ 0% MIN DEPTH

100

100

100

80

80

80

60

60

60

40

40

40

20

20 0

0

2

4

6

EDGE SELECTED

ID >

8

10

in

20 0

0

RANGE 2.000 in

2

4

6

EDGE SELECTED

ID >

8

10

0 0

2

4

6

8

10

EDGE SELECTED

ID >

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Ultrasonido medición de espesores

Equipo de ultrasonido medición de espesores Cable coaxial

Palpador Material a inspeccionar

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VENTAJAS  Alto poder de penetración.  Alta sensibilidad  Mayor exactitud para determinar la posición, dimensión y orientación de una discontinuidad .

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VENTAJAS  Buena resolución.  Requiere acceso solo a una superficie de la pieza.  Indicación instantánea de la discontinuidad.  No es peligroso para el ser humano.

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LIMITACIONES  Requiere personal con buena preparación técnica y experiencia.

 Es difícil inspeccionar piezas rugosas, de geometría compleja, muy delgadas, porosas o con estructura metalúrgica muy burda

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LIMITACIONES  Alto costo de equipo y accesorios.  Requiere el uso de acoplantes.  La evaluación es por comparación

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Bloques de calibración

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Ingeniería y Construcción SASIGDO de CV

KOPPERS

Patrones de barrido Movimiento radial (10° a 15°)

Movimiento transversal

Patrones de barrido

45° 45°

Movimiento longitudinal con traslape de 10 a 15%

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Técnica de inspección

SD

45º

PANAMETRICS

SD/2

Zona de Barrido

Zona de Barrido

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Técnica de inspección

SD

45º

PANAMETRICS

SD/2

Zona de Barrido

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Zona de Barrido

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Sistema Phase Array Reporte de inspección

Registro de inspección

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Inspección por UT PA en tubos de caldera De ¼ “ a 4 ½ ” OD

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Unión a esquina estanque GNL mejillones

Movimiento automático

Cañería API

Movimiento manual

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Unión tope Tk. GNL Mejillones

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Unión manto piso Tk. GNL Mejillones

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FIN Se agradece su atención y preferencia

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