Ensayos No Destructivos

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE MECANICA ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Realizado por: Cristian Romero Prof: Ing. Marco Armendáriz

Los ensayos no destructivos constituyen una discip disciplin linaa tecnol tecnológi ógica ca que compre comprende nde una ampl amplia ia vari varied edad ad de méto método doss reun reunid idos os en torno a una filosofía de aplicación determinada por el concepto fundamental de asegurar la calidad tecnológica de materiales, piezas o productos y cond condic icio iona nada da por por los los fa fact ctor ores es econ económ ómico icoss inherentes a toda actividad industrial y por aquellos que hacen a la seguridad humana

Definición

Realizar el control de la calidad de los materiales utilizando téccnicas té modernas para la determinación del estado global de un determinado materi mat erial al sin afe afecta ctarr sus condiciones de servicio y uso

Técnicas o métodos de E.N.D Tintas penetrantes

Partículas magnéticas

Ultrasonidos

Radiografía industrial

Termografía industrial

Otros Métodos de END Visual

Asegurar la calidad tecnológicas de los productos, materiales o equipos aumentando su confiabilidad.

Prevenir accidentes y asegurar vidas humanas. Producir beneficios económicos a sus usuarios. Contribuir en la investigación y desarrollo tecnológicos.

Defectos de los materiales Defectos superficiales

• Superficie ( 0-12mm)

Defectos su Subsuperficiales • Superficie ( 13-25mm)

Defectos internos

• Superficie ( 26mm)

Algunos usos de los procedimientos de END 

Detección y evaluación de defectos.



Detección de Fugas.



Determinación de Ubicación.



  Mediciones dimensionales.



Caracterización de la estructura y microestructura.



Estimación de las propiedades mecánicas y físicas.



Estrés (tensión) y Medidas de Respuesta Dinámica.



Clasificación de material y determinación de la composición química.

Muestra de fluorescente penetrante

Cuando se utilizan procedimientos de END? Hay aplicaciones END en casi cualquier etapa de la producción o del ciclo de vida de un componente

 Para ayudar en el desarrollo de productos.  Para identificar o clasificar los materiales en recepción.  Para controlar, mejorar o controlar los procesos de fabricación.  Para verificar el procesamiento adecuado, como así también el tratamiento térmico.  Para comprobar correcto montaje.  Para inspeccionar los daños en el servicio. 

Introducción a los Líquidos Penetrantes

INTRODUCCION

El ensayo No destructivo por líquidos penetrantes es uno de los más utilizados, después del de inspección visual, debido a su simplicidad y economía, comparado con otras técnicas. En esta presentación se estable las bases para entender el concepto de los líquidos penetrantes desde un punto de vista ingenieril.

Antecedentes: 

Antes los LP se aplicaban simplemente calentando alguna pieza metálica (generalmente acero) y después se sumergía en aceite quemado, se dejaba unos segundos y se sacaba la pieza, se secaba y se hacía rodar por una cama de Cal (Ca(OH)2), la cual actuaba como revelador que mostraba dónde se encontraban las discontinuidades por medio de luz negra o violeta.

Normativa aplicada a los LP:   







ASTM E165 Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination ASTM E1417 Standard practice for Liquid Penetrant Examination IRAM 760 Ensayos no destructivos. Acero fundido. Examen por líquidos penetrantes. IRAM-CNEA Y 500 1001 Ensayos no destructivos. Inspección con líquidos penetrantes. Principios generales. IRAM-CNEA Y 500 1004 Ensayos no destructivos. Líquidos penetrantes. Calificación y evaluación de los productos para el ensayo. IRAM-ISO 12706 Ensayos no destructivos. Terminología. Términos utilizados en el ensayo por líquidos penetrantes. Non-destructive testing. Terminology. Terms used in penetrant testing.

COMPUESTO POR: 

Por un conjunto de tintas kit:

Tinta removedora Tinta penetrante Tinta reveladora

Propiedades Tiene la facilidad de penetrar en aberturas muy fina

No se evapora fácilmente Que pueda ser quitado de la superficie del metal con facilidad Que pueda ser empleado sobre la superficie del metal en capas o películas muy fina

Ser inertes Que en lo posible no sea toxico ni inflamable

Que puedas ser absorbido rápidamente por una fina película de polvo, tipo talco

Ventajas de los líquidos penetrantes   s   a    j   a    t   n   e    V

Muy económico Inspección a simple vista No se destruye la pieza Se obtiene resultados inmediatos

Desventajas de los líquidos penetrantes   s   a    j   a    t   n   e    V

Solo detecta fallas superficiales Difícil establecimiento de patrones La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos No se puede inspeccionar materiales demasiados porosos

Desarrollo:  Existen dos tipos básicos de líquidos penetrantes, fluorescentes y no fluorescentes:  los líquidos penetrantes fluorescentes contienen un colorante que resalta bajo la luz negra o ultravioleta. líquidos penetrantes no  los fluorescentes contienen un colorante de alto contraste bajo luz blanca. 

Desarrollo: El penetrante ideal para fines de inspección deberá reunir las siguientes características: 1. Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrechas. para permanecer en 2. Habilidad aberturas amplias. 3. Habilidad de mantener color o la fluorescencia. 4. Habilidad de extenderse en capas muy finas. 5. Resistencia a la evaporación.

Desarrollo: Características de un LP ideal (Continuación)… 6. De fácil remoción de la superficie. 7. De difícil eliminación una vez dentro de la discontinuidad. 8. De fácil absorción de la discontinuidad. 9. Atóxico, incoloro, no corrosivo, anti-inflamable, estable bajo condiciones de almacenamiento y de costo razonable.

Desarrollo: 

Para cumplir los requisitos anteriores, deberán combinarse diferentes ingredientes que posean adecuadas propiedades, entre las cuales las más importantes son la tensión superficial, el poder humectante, la viscosidad, la volatilidad, tolerancia a la contaminación, gravedad especifica, punto de inflamación, inactividad química y capacidad de disolución.

Desarrollo: En cuanto a estas propiedades se tendrá:  Tensión superficial:   Es una de las propiedades más importantes. Se requiere una tensión superficial baja para obtener buenas propiedades de penetración y mojado. La Tensión superficial se mide en J/m2 o en N/m.  La expresión más básica es:

Desarrollo:

Desarrollo: Poder humectante:   El penetrador debe ser capaz de mojar completamente la superficie del material y es una de las propiedades más importantes.   Esto se refiere al Angulo de contacto del líquido con la superficie, el cual debe ser lo más bajo posible. 

Desarrollo: Viscosidad:  Esta propiedad no produce efecto alguno en la habilidad de un líquido para “penetrar”, aunque afecta la velocidad de penetración.   Los penetrantes de alta viscosidad penetran lentamente, en tanto que los de baja viscosidad se escurren muy rápido y tiene la tendencia a no ser retenidos en los defectos de poco profundidad; por tanto se recomienda una viscosidad media. 

Desarrollo:

Desarrollo:

Desarrollo: 

Volatilidad:   Los líquidos penetrantes no deben ser volátiles. Si existe una evaporación excesiva de los productos del penetrante, se verá afectada la sensibilidad de todo el proceso, debido tanto al desequilibrio de la fórmula, como a la pérdida del poder humectante. En este aspecto interviene la Presión vapor del penetrante.

Desarrollo: Gravedad específica o densidad relativa:   No juega un papel directo sobre el comportamiento de un penetrante dado; sin embargo, con densidades bajas se facilita el transporte y los materiales extraños tenderán a sedimentar en el fondo cuando se usan tanques abiertos.   La mayoría de los líquidos penetrantes tienen densidades relativas que varían entre 0.86 y 1.06 a 16 °C y por lo general la densidad es menor que 1. 

Desarrollo:

Desarrollo: 



Punto de inflamación: Como medida de seguridad práctica, los líquidos penetrantes deberán poseer un punto de inflamación elevado con el fin de deducir los peligros de incendio. Generalmente el punto de inflamación es mayor de 95 °C y en recipientes abiertos no debe ser menor de 65 °C.

Desarrollo: 

Inactividad química:   Los productos usados en la formulación de los líquidos penetrantes deben ser inertes y no corrosivos con respecto a los materiales a ser ensayados y a los recipientes que los contienen.

Desarrollo: 

Capacidad de disolución: El penetrante debe tener una elevada capacidad para contener grandes concentraciones de los pigmentos coloreados o fluorescentes usados, y para mantener dichos componentes en solución.

Desarrollo: 

 Finalmente, en la producción de los penetrantes debe tenerse en cuenta los factores anteriores y algunos otros; por lo tanto, en muchos casos algunas de las propiedades deben ser sacrificadas en parte, para lograr una “buena formula”.

Sistemas Penetrantes: Los sistemas penetrantes generalmente se identifican por el método empleado en la remoción del exceso del líquido penetrante. Estos sistemas son: 1. Removible con agua 2. Post- emulsificable lipofílico 3. Removible con solventes 4.  Post-emulsificable hidrofílico

Sistemas Penetrantes: Sistema penetrante removible con agua:  Este sistema consiste en un líquido penetrante lavable con agua, que al ser aplicado a la superficie de la pieza y después de haberlo dejado un tiempo de penetración suficiente, se retira de la superficie de la pieza mediante lavado con agua.   El objetivo de la formulación es producir un líquido único que contiene características de buena penetrabilidad y solubilidad del colorante con propiedades de lavado bajo la acción del agua y temperatura.

Sistemas Penetrantes: Sistema penetrante postemulsificable lipofílico:   El penetrante se hace lavable con agua mediante la aplicación de un emulsificador lipofílico, de base oleosa, el cual se mezcla con el penetrante por ser mutuamente solubles.  Generalmente los tiempos de emulsificación están comprendidos entre segundos y cinco minutos.

Sistemas Penetrantes: Sistemas penetrantes removible con solventes:    Los líquidos penetrantes removibles con solventes sólo deberán emplearse para inspección puntual y cuando por razón del tamaño de la pieza, masa y condición de la superficie el método de lavado con agua no es factible o práctico.    Primero, se elimina todo el penetrante posible limpiando la superficie de la pieza con un paño limpio y absorbente, exento de pelusa   Segundo, la capa superficial de penetrante que queda se elimina después pasando por la pieza un paño ligeramente impregnado de un disolvente apropiado .

Sistemas Penetrantes: Sistema penetrante postemulsificable hidrofílico:   Después de transcurrido el tiempo de penetración, se aplica un emulsificador, en este caso de base acuosa, el cual no se mezcla con el penetrante por no ser estos solubles, sino que actúa en la interface rompiendo la cadena de carbono de la base oleosa del penetrante, emulsificado gradualmente capa por capa.

Resumen:

PATICULAS MAGNÉTICAS

Alcances y metodología Este mét Este método odo per permit mitee det detect ectar ar dis discon contin tinuid uidade adess sup superf erfici iciale aless y subsup sub superf erfici iciale aless por med medio io de cam campos pos mag magnét nético icoss apl aplica icados dos o indu in duci cido doss a ma mate teri rial ales es fe ferr rrom omag agné néti tico coss y pa para rama magn gnét étic icos os (materiales con permeabilidad magnética próxima a uno). Tipos de discontinuidades: discontinuidades generadas en la producción de piezas como así también las generadas en servicio debidas a fatiga y sobre cargas.

En la in indu dust stri riaa au auto tomo motr triz iz::  Estructuras arte tess de mo moto tore res, s, Ch Chas asis is  Puentes  Par En aviación e industria En man manufa ufactu ctura ra:: aeroespacial: arte tess de má máqu quin inas as  Par  Exteriores En pet petroq roquím uímica ica::  Chasis ransp nsport orte e por tub tuberí erías as  Tra Plantass gener generador adoras as  Planta anques ues de alm almace acenam namien iento to  Tanq Moto tore ress a re reac acci ción ón  Mo  Misceláneos Cohete etess esp espaci aciales ales  Coh  Atracciones de parques de En construcción: diversiones  Ensayos de integridad en Conservación-restauración 

Técnicas y parámetros de Magnetización Directo Pasar corriente por la pieza

Métodos

Indirecto

Magnetización Circular 

C.C.

(entre puntas, conductor, Yoke, prods)

C.A.

Magnetización Longitudinal

C.C.

(cable, bobina, etc)

C.A.

Magnetización

C.C.

Circular 

Parámetros:

(Conductor central)

C.A.

Histéresis del material, tamaño, forma y tipo de partículas, intensidad de la

Corrientes utilizadas

 Alternas

Continua

Fase simple (50 a 60 Hz), comúnmente utilizada en el método directo, campo oscilante. Fase simple rectificada en media onda, bloqueo del ciclo negativo. Campo pulsante unidireccional. Pueden ser generadas a partir de rectificar la corriente alterna o bien generadas con una batería. Poseen mas penetración que la corriente alterna. La densidad de corriente es similar en todo el conductor (no hay efecto pelicular). Pueden detectarse discontinuidades subsuperficiales (no hay ripple). El efecto pelicular se debe a la variación del campo magnético al actuar una corriente alterna, esta es mayor en el centro del conductor dando lugar a una reactancia inductiva mayor, debido a ello, hay una intensidad de corriente menor  en el centro del conductor y mayor en la

Recordemos que la reactancia inductiva es la componente imaginaria de la impedancia en un circuito RL.

Propiedades magnéticas B: Densidad de flujo magnético (Tesla, SIU) H: Intensidad de campo magnético o fuerza magnetizadora Se relacionan entre si por medio de la permeabilidad magnética del material (1 para el vacío), es decir: μ= B/H μ: es la capacidad de un material de ser magnetizado, no es contante y depende

de la historia magnética del material y de la intensidad de campo magnético (H)

Curva de histéresis de un material ferromagnético

Magnetismo residual: es el remanente que queda en el material como resultado de la aplicación de la fuerza de magnetización. Fuerza coercitiva: representa la fuerza de magnetización fuerza (H) requerida para reducir la densidad de flujo (B) a cero.

Desmagnetizado

Magnetizado

Método Directo Magnetización Circular entre puntas (head shots) 12 A/mm < i < 40 A/mm (respecto al diámetro máximo de la parte)

El campo que se genera es circular (magnetización circular)

Magnetización con puntas (prods)

Si t ≤ 19 mm 3,5 [A/mm]< i < 4,5 [A/mm]

Si t > 19 mm 4 [A/mm]< i < 5 [A/mm]

Magnetización Efectiva = 1/4d sobre la recta que une ambas puntas

“t”: espesor [mm] “d”: separación entre ambas puntas. Rango: 50mm < d < 200mm

Método Indirecto Magnetización Circular  

Conductor Central 12 A/mm*Ф eff < i < 40 A/mm*Ф eff (Ф eff diámetro efectivo [mm])



Conductor Excéntrico 12 A/mm*Ф eff < i < 40 A/mm*Ф eff (Ф eff diámetro efectivo [mm]) Con, Feff  = Fcable

+ 2.t

t: espesor de la pared de la pieza [mm] Distancia de magnetización efectiva = 4.

Fcable

E l tipo de corri ente utilizada en ambos cas os depende de donde quieran detectars e fis uras

Método Indirecto Magnetización Longitudinal (Coil) Factor de llenado Bajo:  Acable => 10*Aseccion Para magnetización con pieza excéntrica  

Si

Si



Si

2< L/D < 15

 N I

L/D > 15

 N I

L/D < 2



K  



K: 45000 Amper x vuelta L: longitud de la parte D: Diámetro de la parte

L D

K  

15

Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para incrementar la longitud efectiva

Para magnetización con pieza central  

Si 2< L/D < 15



Si

L/D > 15

 N I 

K  R  



 N I 

6L D K  R  





5

R: radio de la espira (mm) K: 1690 Amper x vuelta/mm L: longitud de la parte D: Diámetro de la parte

85

Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para

Método Indirecto Magnetización Longitudinal Factor de llenado Alto:  Acable > 2*Aseccion 

Si

2< L/D < 15



Si

L/D > 15



Si

L/D < 2

 N  I

K  

 N I 

L D  2 K 



35000 Amper x vuelta L: longitud de la parte D: Diámetro de la parte

17

Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para incrementar la longitud efectiva

Factor de llenado Medio: 2*Aseccion < Acable < 10*Aseccion  10         2     NI e    8       8  

 N  I   NIh  

 NIh : valor calculado para un alto factor de llenado  NIe : valor calculado para un bajo factor de llenado A

A

Tipos de partículas

General: dos tipos de partículas. Son combinaciones de hierro y óxidos de hierro (polvos ferromagnéticos). Las propiedades fundamentales son el tamaño, la densidad, forma, propiedades magnéticas, movilidad y color. Secas: mezcla de partículas con una gama de tamaños. Las partículas más pequeñas añaden sensibilidad y movilidad mientras que las partículas grandes ayudan en la localización de grandes defectos, realizan una especie de acción de barrido, contrarresta la tendencia de las partículas finas de dejar un fondo polvoriento. Se logra una mezcla equilibrada. Se utilizan corrientes alternas rectificadas de media onda dado que este tipo de corrientes pulsantes unidireccionales aumenta la movilidad y la sensibilidad de las partículas.

Partículas secas

Cigüeñal, agujero de lubricación

Húmedas Las partículas que se aplican en una suspensión (medio líquido) son mucho más finas que las utilizadas en el método seco. El límite superior de tamaño de partícula del método húmedo, para técnica con luz blanca o coloreada, está en el intervalo de 20 a 25 micras (aproximadamente de 0,0008 a 0,0010 pulgadas). Partículas más grandes que estas son difíciles de mantener en suspensión. Para estas partículas, y para la detección de discontinuidades subsuperficiales, se utilizan corrientes rectificadas de onda completa o bien corrientes continuas, las cuales tienen mayor profundidad de penetración.

Partículas húmedas

Indicadores de penetración (patrones), selección del tipo de corriente. Aro KETO: aro metálico de acero no endurecido (0,40% C) con un espesor de 22,22 mm (7/8¨). Tiene distribuido agujeros de 1,78 mm (0,07¨) que van aumentando su profundidad respecto al borde del patrón.

Indicadores de intensidad y dirección del campo magnético

“Ultrasonido”

Introducción

El ultrasonido es utilizado para el ensayo no destructivo de los materiales, se aplica para conocer el interior de un material o componentes al procesar la trayectoria de la propagación de las ondas sonoras Tiene diferentes aplicaciones a nivel de ingeniería e industria ya que trabaja con principios físicos que generan un conocimiento preciso acerca del material de estudio.

¿Que

es una prueba de Ultrasonido?

Es una herramienta útil para conocer e interpretar el estado  físico de determinado material mediante una onda acústica o sonora cuya frecuencia está por encima del espectro audible del oído del ser humano (aproximadamente 20.000 Hz) la reflexión del sonido es causado por las discontinuidades en el material las cuales se manifiestan en una pantalla en forma de señales (ecos).

Fundamentos físicos

Cualquier sonido puede describirse en su totalidad especificando tres características en su percepción: El tono, la intensidad y el timbre. Estas tres corresponden exactamente a tres características físicas: la frecuencia, la amplitud y la composición armónica también denominada forma de onda. Impedancia acústica específica (Resistencia): Depende de la densidad de

masa y de la velocidad de propagación. A mayor densidad, mayor absorción; a mayor absorción, mayor frecuencia. Z =  ρv 

Fundamentos físicos Reflexión: Se produce en los límites dentro

de los metales. Depende de la geometría del mismo. Refracción:   El haz ultrasónico se desvía

dependiendo de la velocidad de propagación y de la densidad del material. Efecto piezoeléctrico: Fenómeno físico por

el cual aparece una diferencia de potencial eléctrico entre las caras de un cristal cuando éste se somete a una presión mecánica. Transductores piezoeléctricos: Convierten

un cambio en la magnitud que se va a

Ondas Ultrasónicas • Son aquellas que

• Los

desplazamientos de las partículas son paralelos a la prolongación del sonido.

Longitudinal

• Los desplazamiento de las partículas son en forma perpendicular a la dirección del haz ultrasónico, se propagan en sólidos únicamente.

Transversal

se desplazan sobre la superficie del material y penetran a una profundidad máxima de una longitud de onda, también es conocida como ondas de Rayleigh y se propaga solo en sólidos

Superficial

Ítems en detección de fallas Selección del adecuado.

equipo

de

prueba

Conocimiento de los requerimientos específicos de la prueba.

Experiencia y conocimiento de la técnica a utilizar.

Equipo de inspección Ultrasónica Equipo básico pulso-eco

La selección deberá ser de acuerdo a las necesidades de inspección y al sistema de transmisión apropiado. Sin embargo, el sistema de transmisión pulso-eco es el más utilizado en la actualidad.

Partes del Equipo Transductor Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente de salida. El nombre del transductor ya nos indica cual es la transformación que realiza, aunque no necesariamente la dirección de la misma. Los transductores pueden ser clasificados en los siguientes grupos de acuerdo a: a) Forma de propagar el haz ultrasónico: Haz recto y haz angular. b) Técnica de inspección: De contacto y de inmersión. c) Número de cristales: Un cristal, dos cristales o dual y de cristales múltiples. d) Grado de amortiguamiento: De banda ancha, banda angosta y de amortiguamiento interno. e) Aplicaciones especiales: Transductores libres, súper amortiguados, puntuales,

Partes del Equipo Cable coaxial Un accesorio del sistema de ultrasonido es el cable coaxial, el cual en sus extremos posee conectores los cuales unen al instrumento y al transductor. Los tipos de conectores más comunes son: a) Microdot: Para transductores muy pequeños (con rosca). b) BNC: De medio giro. c) UHF: Para muy alta frecuencia (con rosca), usado en inmersión. d) Lemo: De media presión. e) Tuchel: En la actualidad fuera de uso.

Partes del Equipo Acoplantes Los acoplantes normalmente usados para la inspección por contacto son agua, aceites, glicerina, grasas de petróleo, grasa de silicón, pasta de tapiz y varias sustancias comerciales tipo pasta. La técnica ultrasónica necesita de un acoplante adecuado para transmitir el ultrasonido entre el transductor y la pieza de prueba. El acoplante puede ser líquido, semilíquido o pastoso.

Partes del Equipo Bloque De Calibración Los bloques patrones son usados para estandarizar la calibración del equipo y evaluar en forma comparativa las indicaciones obtenidas de la pieza de ensayo. Los patrones de referencia están hechos de materiales debidamente seleccionados para garantizar su sanidad interna y que satisfagan los requisitos de atenuación, tamaño de grano y tratamiento térmico.

Técnicas de Ultrasonido Técnica Pulso - Eco

Se utiliza un solo transductor que envía y recibe el pulso (transmisor – receptor) por lo que requiere acceso a una sola superficie.

Técnicas de Ultrasonido Técnica de transmisión a través

También se utiliza un transmisor y un receptor, solo que en este caso se encuentran localizados en superficies opuestas.

Técnicas de Ultrasonido Técnica con haz angular

El método de inspección por haz angular es utilizado para transmitir un haz angular predeterminado de prueba, de acuerdo al ángulo de incidencia es el tipo de ondas producidas dentro del material (transversal, longitudinal y superficial).

Técnicas de Ultrasonido Técnica con transductores duales

Esta técnica proporciona un método para incrementar la resolución, el elemento doble permite que la función del cristal receptor se encuentre electrónica y acústicamente aislado de los efectos del pulso de excitación. Estos transductores miden el espesor y descubren defectos y corrosión en materiales delgados.

Técnicas de Ultrasonido Técnica de Picha y Cacha

Se utilizan dos transductores, donde uno envía el pulso y el otro lo recibe (un transmisor y un receptor), ambos transductores se localizan en una misma superficie.

Ultrasonidos (UT)

(6)

Envío de PULSO y recepción de ECO (TOF)



Técnica:



Dificultad:   Elementos estructurales.



Ventajas:



Desventajas:

Mayor capacidad penetración. Alta sensibilidad. Forma, tamaño y naturaleza de los defectos. Formas de defectos irregulares. Requiere liquido entre transductor y objeto.

• Sistema de escaneo por tanque de inmersión de 4 ejes • Transductor de pulso de 10MHz • HW y SW desarrollado por: Physical Acoustics Corporations (PAC). Princeton, NJ

Aplicaciones Ingeniería Mecánica Detectar etapa incipiente de falla en rodamientos, impedir el exceso o falta de lubricación, Cavitación en bombas, motores, cajas de engranajes, ventiladores, compresores, desgastes en los materiales, corrosión de materiales, verificación del estado de pinturas, forjas, fundiciones y laminas. También para detectar algunas falencias en los materiales y equipos tales como fallas, grietas, estructura granular, soldaduras y fracturas. En general la industria de automóviles, trenes, barcos y aviones.

Aplicaciones Sector Civil

El ultrasonido es útil para detectar el espesor de materiales como el concreto, ayuda a detectar fallas en materiales como corrosión o desgaste en tuberías, y ayuda a detectar la cantidad de flujo que pasa a través de un ducto, ejemplo de los acueductos.

Aplicaciones Corrosión

Aplicaciones Medicina Las imágenes por ultrasonido, también denominadas exploración por ultrasonido o ecografía, involucran la exposición del cuerpo a ondas acústicas de alta frecuencia para producir imágenes del interior del organismo. Las examinaciones por ultrasonido no utilizan radiación ionizante (como se usa en los rayos X). Debido a que las imágenes por ultrasonido se capturan en tiempo real, pueden mostrar la estructura y el movimiento de los órganos internos del cuerpo, como así también la sangre que fluye por los vasos sanguíneos. (Imagen Vesícula biliar)

Aplicaciones Medicina Estado actual del ultrasonido de alta  frecuencia (HIFU) en el tratamiento del adenocarcinoma prostático

Dispositivo AblathermR

La máquina dispone de un módulo de tratamiento que incluye la camilla del paciente, el sistema de posicionamiento de la sonda, el sistema de enfriamiento para la conservación de la temperatura de la pared rectal y el transductor ultrasónico utilizado durante la fase de localización anatómica. Se dispone de una sonda endorectal de tratamiento que trabaja a 7.5 MHz y de un transductor de tratamiento, focalizado a 40 mm que trabaja a 3 MHz.

Ventajas del Ultrasonido Es

una técnica muy sensible y que puede cubrir áreas muy grandes en una sola prueba, en comparación con otra técnica de ensayo no destructivo. Mayor Fácil No

poder de penetración que otras técnicas de ensayo no destructivo.

acceso a la superficie de los materiales.

representa ningún peligro para el operario

Es

portátil, por lo tanto es de gran ayuda para inspecciones de tuberías a largas distancias de la refinería o del pozo. Gran

velocidad de prueba; debido a que la operación es electrónica, proporciona indicaciones prácticamente instantáneas de la presencia de discontinuidades. Mayor

exactitud: En comparación con los demás métodos no destructivos, en la determinación de la posición de discontinuidades internas, estimando sus tamaños, orientaciones, forma y profundidad.

Ventajas del Ultrasonido Alto

poder de penetración: Lo que permite localizar discontinuidades a una gran profundidad (varios metros). Buena

resolución: Siendo esta característica la que determina que puedan diferenciarse los ecos procedentes de discontinuidades próximas en profundidad. Permite

la interpretación inmediata, la automatización y el control del proceso de fabricación. No

utiliza radiaciones perjudiciales para el organismo humano y no tiene efectos sobre el material inspeccionado. Accesibilidad: Seguridad:



Solo requiere acceso por un lado del material.

No requiere condiciones especiales de seguridad.

Alta sensibilidad: Permitiendo la detección de discontinuidades extremadamente

Desventajas del Ultrasonido X Está limitado por la geometría, estructura interna, espesor y acabado superficial de los materiales sujetos a inspección. X Localiza mejor aquellas discontinuidades que son perpendiculares al haz de sonido. X  Las partes pequeñas o delgadas son difíciles de inspeccionar por este método. X   El equipo puede tener un costo elevado, que depende del nivel de sensibilidad y de sofisticación requerido. X El personal debe estar calificado y generalmente requiere de mucho mayor entrenamiento y experiencia para este método que para cualquier otro de los métodos de inspección.

Norma IRAM-ISO 9712 ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS - CALIFICACION DE  PERSONAL CRITERIOS PARA LA EVALUACION  PRACTICA EN  EL METODO DE   ULTRASONIDOS - NIVEL 1, UTILIZANDO PIEZAS DE  EXAMEN  MECANIZADAS.

Con la implementación de la Norma ISO 9712 a partir del año 1993 se tiende a unificar internacionalmente los criterios de Calificación y Certificación de Personal en Ensayos No Destructivos, produciéndose cambios y adaptaciones de los diferentes sistemas hasta ese momento utilizados, por ejemplo la ASNT crea el Sistema de Calificación Central. Esto incluye todos los procedimientos necesarios para demostrar la calificación de una persona para un método de END y que conducen a un testimonio escrito sobre su calificación, con la asistencia de entidades calificadoras debidamente autorizadas. Actualmente está a discusión pública la Norma IRAM – ISO 9712:1999.

RADIOGRAFIA INDUSTRIAL

Campo de energía: Radiaciones electromagnéticas. La absorción diferencial de las radiaciones X o g en los materiales y la sensibilización de las emulsiones fotográficas, constituyen la base del método. Técnica de:  Radiografía: Imagen sobre un film fotográfico.  Fluoroscopía: Imagen sobre placa fluorescente que puede ser digitalizada.  Xerografía: Imagen sobre un dieléctrico fotoconductor (lámina de Al-Se) cargado electroestáticamente.  Neutrongrafía: Imagen sobre film fotográfico producida por partículas subatómicas. 

La radiografía obtenida constituye un registro permanente inviolable.

La dirección del haz no es afectada por la geometría de la pieza.

Apta para casi todo tipo de materiales. No requiere patrón de calibración.

Apto para utilización en campo. Se puede automatizar.

Ventajas

Inconvenientes Peligro de irradiación.

No indica la profundidad del defecto. La orientación de las discontinuidades planares es importante para su detección. Profundidad de penetración limitada.

Requiere acceso de ambos lados.

Parámetros de ensayo:

 Material y espesor.   Rayos X – Gamma.   Kilovoltaje, exposición y tamaño de foco.  Diagrama de exposición.  Distancias, borrosidad geométrica y distorsión de la imagen.  Placas y pantallas intensificadoras.  Indicadores de calidad de imagen.  Sistema de revelado.  Interpretación radiográfica y criterios de aceptación y rechazo.  Conservación de las placas.   Protección radiológica. 

RADIOGRAFÍA  

Rayos X

Rayos γ (gamma)

Excitación de la envoltura del átomo mediante bombardeo de electrones acelerados

INDUSTRIAL

Núcleo atómico de los radioisótopos Leyes del decaimiento radiactivo

El objeto del ensayo es obtener información sobre la macroestructura interna de un pieza o componente. Propiedades de interés de las radiaciones X y γ: • se propagan en línea recta no siendo desviadas por campos

eléctricos ni por campos magnéticos • ionizan gases • excitan radiación fluorescente en ciertos compuestos químicos. • sensibilizan emulsiones fotográficas • dañan los tejidos vivos y no son detectados por nuestros sentidos • atraviesan todos los materiales incluso los opacos a la radiación

luminosa, sufriendo una absorción o pérdida de energía en

Comparación de la la radiografía a base de rayos X y gamma acero, • El uso de los rayos X está limitado a 9 pulg de espesor de acero, mientras que los rayos gamma pueden usarse para espesores de hasta 10 pulg. • Los rayos X son mejores que los gamma para la detección de

 pequeños defectos en secciones menores a 2 pulg de espesor, espesor, los dos  poseen igual sensibilidad para para secciones de unas 2 a 4 pulg. • El método de rayos X es mucho más rápido que el de los rayos

gamma y requiere de segundos o minutos en ves de horas. • Debido a su menor dispersión, los rayos gammas son más

satisfactorios que los rayos X para examinar objetos de espesores variables. • Para un espesor de material uniforme los rayos X parecen

Interpretación de una radiografía • Las porciones mas oscuras indican las partes menos densas • Las porciones mas claras indican las partes mas densas

Defectos mas comunes y su apariencia característica sobre los negativos de fundiciones: • Las cavidades de gas y sopladuras son indicadas por áreas oscuras

circulares bien definidas. • La porosidad por contracción aparece como una región oscura, fibrosa

e irregular que posee un silueta indistinta. i ndistinta. • Las grietas aparecen como áreas oscurecidas de ancho variable. • Las inclusiones de arena estan representadas por áreas grises o negras

de textura irregular o granular. • Las inclusiones en las fundiciones de acero aparecen como áreas

“TERMOGRAFIA INDUSTRIAL”

Ventajas de la Inpección Termográfica Ventajas al implementar  Mantenimiento Predictivo Termográfico a su planta.

Panorama general 

La inspección termográfica provee incontables beneficios en los programas de mantenimiento.

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Salidas de servicio inesperadas, grandes costos de no producción y daños de equipos se reducen por la detección de fallas incipientes, mucho antes que se transformen en fallas que causan interrupciones en la producción.

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Con mayor producción y el mejoramiento en seguridad, la eficiencia de Planta se eleva.

Beneficios y características 

Las inspecciones termográficas se realizan durante normal operación de equipos e instalaciones.

la

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Inspección sin contacto, no invasiva e instantaneas.

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Durante la inspección se toman Imágenes digitales de las anomalidades detectadas para generar el reporte final.

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Aporte de la experiencia, en todos los procesos industriales, de analistas especializados.

Termografía Infrarroja – Teoría

Termografía Infrarroja – Teoría 

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La Termografía infrarroja permite “ver” el espectro infrarrojo

de las ondas electromagnéticas. Los equipos miden la energía radiada por un cuerpo y ésta es, normalmente, invisible para el ojo humano y la representa en una imagen. En el espectro electromagnético, la radiación infrarroja está en el rango de 0.7 a 100µm, fuera del campo visible para el ojo humano (0.4 a 0.7 µm) La técnica de inspección termográfica permite “ver puntos calientes” generados por condiciones anormales de

funcionamiento que de otra forma se transformarían en fallas con consecuencias no deseadas y costosas.

Campo Eléctrico  Las fallas se detectan en el mismo momento de inspección.  Suciedad o falta de torque entre contactos, circuitos sobrecargados o abiertos, pérdidas por inducción, etc.  En todos los casos se visualiza la falla antes que salga de servicio el equipo o sistema y ocurran daños costosos. 

Inspecciones Eléctricas En el termograma se observa donde esta la falla y la causa de la misma.  La temperatura en cada componente puede compararse facilmente e identificar el problema. 

Campo Mecánico Los problemas en equipos rotantes puede visualizarse en pleno proceso.  Problemas de lubricación, desgaste y desalineación pueden detectarse, sin ser la técnica por excelencia en este campo. 

Inspecciones Mecánicas Anomalidades mecánicas producen disipación de calor por encima de valores de operación, la inspección los encuentra rápidamente.   Rodamientos, motores, trampas de vapor, valvulas, chimeneas, calderas, etc. 

Inspección de Refractario y Aislaciones 

 Revestimientos refractario de chimeneas y calderas se inspeccionan en operación.

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Fallas en el refractario refractario se ven como zonas más calientes sobre la superficie y con una distribución característica.

Válvulas y Cañerías 

Pérdidas en válvulas, con flujos a temperaturas diferentes a la ambiente, se detectan fácilmente.

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También es fácil detectar incrustaciones en tuberías.

Rodamientos 

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Inspecciones en equipos rotantes son de gran utilidad en casos de muy bajas vueltas. Desalineación, lubricación lubricación and problemas de desgaste se detectan antes que causen salida de servicio.

Incremente la eficiencia de su Programa de Matenimiento 

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Ajuste el desempeño de su programa de mantenimiento. Identifique las futuras fallas que sacan de servicio a su planta hoy! Asistencia profesional y experimentada.

Inspecciones en techos 

En los techos de losa es común encontrar fisuras. La inspección termográfica permite “ver debajo” la

superficie e identificar donde se filtra el agua, por lo tanto donde esta la fisura problemática.

Inspecciones en techos 

Con la contribución de la energía radiada por el sol durante el dia, la zonas donde está la humedad se ven más calientes que las partes secas durante una inspección nocturna.

Pérdidas de Energía en ambientes controlados

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Deficiencia en aislación térmica en aberturas y juntas pueden detectarse fácilmente con inspecciones en momento oportuno.

Otras Aplicaciones También aplicaciones en veterinaria y medicina.  Diagnóstico en maquinaria, automóviles, nivel de tanques, estado de cañerías, ETC. 

Otras Aplicaciones más... 

En cualquier lugar donde exista un gradiente de temperatura la técnica en termografía infrarroja tiene aplicación.

Realidades de la termografía 

Puede medirse la temperatura de cualquier objeto mediante el termograma.

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Semapi S.A. Utiliza equipos de últimas tecnología que nos aseguran una presición ±1ºC.