Date post: | 20-Oct-2015 |
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ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)
Propósito de un programa efectivo de control de calidad
METAL BASE
METAL DE SOLDADURA
SERVICIO
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)
• Inspección Visual (VT)
• Tintas Penetrantes (PT)
• Partículas Magnéticas (MT)
• Radiografía (RT)
• Ultrasonido (UT)
OBJETIVOS DEL CONTROL
DISCONTINUIDADES CARACTERISITICAS EVALUACION
ANALIZAR
UTILIZACION DEL CODIGO CONTRACTUAL APLICABLE
CRITERIO DE
ACEPTACION
ACEPTADO
RECHAZADO
OK
ES POSIBLE
REPARAR?
NO
SIREPARACION E
INSPECCION
INTERRUPCION EN LA ESTRUCTURA FISICA NORMAL O CONFIGURACION DE UN PRODUCTO
CLASIFICACION
INHERENTE PROCESO SERVICIO
ES AQUELLA DISCONTINUIDAD QUE POR SU TAMAÑO, FORMA, ORIENTACION Y
LOCALIZACION, REFLEJA QUE EL ELEMENTO DONDE SE ENCONTRO ES INUTIL PARA EL
USO O SERVICIO
SELECCIÓN DE LOS END
1. Tipo de material2. Proceso de fabricación3. Posibles discontinuidades a detectar4. Superficie de la pieza a inspeccionar5. Geometría de la pieza a inspeccionar6. Condiciones de trabajo a las cuales va a estar sometido el
elemento7. Historial de la pieza
PARTES DE UNA JUNTA
CARA DE LA RAÍZ
CARA DEL
BISEL
ANGULO DEL BISEL
ANGULO DE LA
RANURA
BISEL
RADIO DE LA
RANURA
APERTURA DE RAÍZ
ALGUNAS DISCONTINUIDADES
DISCONTINUIDAD DEFINICION POSIBLES CAUSAS END
FALTA DE PENETRACION Incompleta penetración en la raíz de la soldadura
Superficies contaminadas con escamas de óxidos, grasas, pinturas, etc.Preparación deficiente del hombro y abertura de biselTipo y diámetro de electrodo inadecuadoVelocidad de avance alta y bajo AmperajeDesalineamiento
VTPTMTRTUT
FALTA DE FUSION Discontinuidad entre el metal de soldadura y el metal base en la raíz y la cara del bisel
Superficies contaminadas con escamas de óxidos, grasas, pinturas, etc.Alta velocidad de avanceAngulo de inclinación y diámetro del electrodo inadecuadoDeficiente preparación de la juntaTemperatura entre pases insuficiente
VTPTMTRTUT
INCLUSION DE ESCORIA Sólido no metálico atrapado en el metal de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base
Alta longitud de arco y velocidad de avanceLimpieza inadecuada entre pasesAtmosfera oxidanteAmperaje insuficienteDeficiencia de diseño en la juntaAngulo del electrodo inadecuado
VTPTMTRTUT
DISCONTINUIDAD DEFINICION POSIBLES CAUSAS END
POROSIDAD Gas atrapado durante la solidificación del metal de soldadura
Alta longitud de arcoAlta velocidad de enfriamientoAmperaje alto o excesivoPresencia de humedad en la atmosferaBaja protección del arcoPresencia de aceites, pinturasElectrodo Húmedo
VTPTMTRTUT
GRIETAS Ruptura lineal del metal depositado o del metal base
Altas velocidades de avance con altos amperajesAlta resistencia con baja ductilidad en material base y depositadoFormación de estructuras frágilesAlta entrada de calor con enfriamiento rápidoDiferencia de temperatura entre pasesHumedad en el medio y el electrodoPresencia de impurezasFormación de Hidrógeno molecularExcesivos esfuerzos residualesAlta restricción de la uniónPreparación inadecuada de la unión
VTPTMTRTUT
SOCAVADO Acanaladura o ranura por fusión en el metal base adyacente a la raíz o presentación de la soldadura y que no es llenado por el metal de aporte
Altos amperajesAngulo incorrecto del electrodoElectrodo incorrecto para la posición de soldaduraTamaño incorrecto del electrodoManejo inadecuado del electrodo
VTPTMTRTUT
INSPECCION VISUAL (VT)
Es el método de prueba que revela o detecta cierto tipo de discontinuidades superficiales
Usando el ojo humano
En cualquier programa efectivo de control de calidad, la VT suministra los elementos básicos para la evaluación de las
estructuras
ED o END actúan como suplemento o refuerzo de la VT
INSPECCIÓN VISUAL (VT)
1. END primario
2. Más económico
3. Revela imperfecciones superficiales (Ojo humano)
4. Puede ser empleada en todas las etapas del proceso
5. Efectividad: A través de toda la secuencia de fabricación
ETAPAS DE LA VT
ANTES DE SOLDAR
DURANTE LA SOLDADURA
DESPUES DE LA SOLDADURA
ANTES DE SOLDAR
• Revisión de documentos relacionados
• Chequear: WPS, PQR y WPQ
• Desarrollar un plan de inspección y registros
• Desarrollar sistema para identificar rechazos
• Chequear equipos de soldadura
• Chequear calidad de MB y MA
• Chequear calidad y precisión de las Juntas
• Chequear montaje y alineamiento
• Chequear Limpieza de la junta
• Chequear precalentamiento cuando se requiera
DURANTE LA SOLDADURA
• Chequear variables
• Inspección visual de cada pase
• Chequear la limpieza entre pases
• Chequear la temperatura entre pases
• Chequear colocación y secuencia de pases
• Chequear las superficies de respaldo
• Realizar END cuando se requieran
DESPUES DE LA SOLDADURA
• Chequear apariencia final
• Chequear el tamaño
• Chequear longitudes y distancias
• Chequear la precisión dimensional del ensamble soldado
• Monitorear tratamiento térmico post soldadura, cuando se requiera
• Realizar END adicionales cuando se requieran
• Preparar los reportes de inspección
Equipos
• Lupa (lentes de aumento)
• Linterna (Iluminación concentrada en la zona inspeccionada)
• Galgas
• Instrumentos de medición ( Flexómetros, reglas)
• Espejo tipo odontológico
VENTAJAS
• Económico
• Rápido
• Técnicas muy conocidas
• No requiere de instrumentos sofisticados
DESVENTAJAS
• Limitado detectar solamente discontinuidades que aparecen sobre la superficie de la parte evaluada.
• Requiere técnicas de END complementarias para detectar y clasificar las fallas
• Agudeza visual
• Acceso
• Dedicación del Inspector
APLICACIONES
• Superficies externas en rango ilimitado de materiales
• Partes maquinadas
• Todos los materiales
TINTAS PENETRANTES (TP)
Detectar: Discontinuidades superficiales
Aplica para materiales magnéticos y no magnéticos ( Plásticos, algunos cerámicos)
TENSION SUPERFICIAL
PODER HUMECTANTE
TINTAS PENETRANTES (TP)PENETRANTE
LIMPIADOR
REVELADOREMULSIFICADOR
CLASIFICACION
TINTAS VISIBLESTINTAS
FLUORESCENTES
CLASIFICACION
LAVABLES CON AGUA
REMOVIBLES POR SOLVENTES
Visibles/Lavables con agua
Visibles/Removibles por medio de solventes
Visibles/Post -Emulsificables
Fluorescentes/Removibles con agua
Fluorescentes/Removibles por medio de
solventes
Fluorescentes/Post-Emulsificables
POST-EMULSIFICANTES
DISCONTINUIDADES DETECTABLES
• Discontinuidades abiertas a la superficie
• Grietas
• Porosidades
• Cortes
• Fugas
TINTAS PENETRANTES
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
• Limpieza inicial: Retirar todos los elementos que impidan realizar una inspección correcta, como: óxidos, grasas, aceites, pinturas.
• Aplicación del liquido penetrante
• Tiempo de permanencia del penetrante: Temperatura del ambiente
• Remoción del exceso del penetrante: Básico para tener los resultados esperados
• Aplicación del revelador
• Interpretación: se debe tener experiencia para determinar el tipo de inconformidad detectado
• Elaboración del informe correspondiente
VENTAJAS
• Resalta la visibilidad de los defectos para facilitar su interpretación
• Bajo costo
• Portátil
• No requiere energía eléctrica, excepto cuando son fluorescentes
DESVENTAJAS
• Discontinuidades superficiales
• Requiere de limpieza exhaustiva de la superficie, libre de óxidos, de recubrimientos, escamas de metal, escorias
• Las partes deben ser limpiadas antes y después de la inspección
EQUIPOS
• Eliminador / Removedor
• Liquido penetrante
• Revelador
• Lámpara de luz negra, en el caso de penetrantes fluorescentes
PARTICULAS MAGNÉTICAS (MT)
Detectar discontinuidades superficiales o subsuperfiales en materiales ferromagnéticos
Se basa en las líneas de fuerza que se distorsionan por un cambio en la continuación del material (Electroimán)
PARTICULAS MAGNETICAS
PARTICULAS MAGNETICAS
VISIBLES FLUORESCENTES
APLICACION
PARTICULAS MAGNETICAS
SECAS
PARTICULAS MAGNETICAS
HUMEDAS
EQUIPOS
• Equipo Magnetizador: Portátil o estacionario
• Lámpara de luz ultravioleta
• Partículas magnéticas: Secas, húmedas, de contraste, fluorescentes
• Cámara fotográfica o cinta
EQUIPO
APLICACIONES
• Superficiales y Subsuperficiales en materiales ferromagnéticos como barras, forjas, soldaduras en estructuras, puentes, tuberías, recipientes, fundiciones, etc.
DISCONTINUIDADES DETECTABLES
• Discontinuidades superficiales o subsuperficiales
• Grietas
• Inclusiones
• Porosidades
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
• Limpieza inicial: No deben de existir grasa, aceites u otros materiales que impidan la movilidad de las partículas magnéticas.
• Magnetización de la zona a inspeccionar
• Aplicación de las partículas magnéticas
• Limpieza
• Interpretación de la discontinuidad detectada, se debe de tener la experiencia para la interpretación de la discontinuidad
• Desmagnetización de la pieza inspeccionada
VENTAJAS
• Útil para defectos superficiales y subsuperficiales
• Detección rápida
• Bajo costo
• Portátil o estacionario
DESVENTAJAS
• Los materiales deben ser ferromagnéticos
• Las partes deben estar limpias antes y después de la inspección
• Para algunas partes se requiere desmagnetizar
RADIOGRAFIA INDUSTRIAL (RT)
Basado en el principio de transmisión de radiación preferencial
La radiación se obtiene en forma de rayos Gamma o rayos X (Iridium 192, Cesio 137 y cobalto 60)
Detectan discontinuidades superficiales e internas en el material.
Se requiere que se tenga acceso a los dos lados de la pieza.
Se requiere personal entrenado para el manejo de material radioactivo.
RADIOGRAFIA INDUSTRIAL (RT)
EQUIPOS
• Equipos de proyector de radiación
• Equipos para la medición de la radiación
• Película radiográfica
• Elementos para la marcación
• Elementos químicos para el proceso de revelado y fijado de la película radiográfica
• Equipos para la visualización e interpretación de resultados
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
• Determinación del área donde no puede ingresar personal laboralmente no expuesto
• Cálculos de tiempo de exposición a la radiación
• Elaboración de las marcas a estampar en la película radiográfica
• Marcación de la zona a inspeccionar
• Montaje de la película radiográfica
PROCEDMIENTO DE ENSAYO
• Ubicación del emisor de radiación a la distancia calculada
• Exposición del emisor de radiación durante el tiempo calculado
• Procesamiento de la película radiográfica :Revelado, lavado del exceso de revelador, fijado, lavado del exceso del fijador
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
• Secado de la película radiográfica (Acetato de celulosa y partículas de haluro de plata)
• Interpretación de los resultados de la inspección radiográfica, se realiza utilizando una fuente de iluminación variable y de la intensidad suficiente.
• Elaboración del informe correspondiente.
VENTAJAS
• Registros permanentes con rayos X, se puede ajustar a varios niveles de energía.
• Con rayos gamma se obtienen altas energías de radiación
DESVENTAJAS
• La sensibilidad decrece con el espesor de la parte a atravesar.
• Las fallas transversales son difíciles de detectar
• Peligro de radiación y alto costo por su licencia
• Requiere de personal entrenado para su manejo e interpretación.
APLICACIONES
• Tuberías
• Soldaduras
• Fundiciones
• Materiales No metálicos
DISCONTINUIDADES DETECTABLES
• Inclusión de escoria
• Grietas
• Faltas de fusión y de penetración
• Exceso de metal de soldadura
• Porosidad
• Desalineamiento
• Concavidad
ULTRASONIDO (UT)
Por medio de este ensayo se detectan inconformidades internas en materiales que sean conductores del sonido, Se requiere que el material a inspeccionar tenga una superficie maquinada para que exista completo acople entre ésta y el palpador.
Se requiere de personal altamente entrenado y
Capacitado, ya que es un ensayo donde no quedan registros permanentes de la inspección
ULTRASONIDO (UT)
EQUIPOS• Equipo detector de fallas por ultrasonido
• Transductores o palpadores especiales para el tipo de material e inconformidad a detectar
• Acoplante especial
EQUIPOS
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
• Calibración inicial del equipo de acuerdo con la pieza.
• Preparación de la superficie de la pieza a inspeccionar, con el propósito de garantizar un acople perfecto entre el palpador y la pieza
• Aplicación del acoplante sobre la superficie a inspeccionar
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
• Acople del palpador con la pieza
• Interpretación inmediata de las inconformidades detectadas
• Anotación de los resultados obtenidos
• Elaboración del informe correspondiente
VENTAJAS
• Gran sensibilidad a fallas internas transversales en dirección del haz
• El portátil, puede automatizarse, registros permanentes en forma de gráficos
• Los resultados se conocen inmediatamente
• Alta capacidad de penetración
DESVENTAJAS
• Requiere acoplante en la superficie
• La partes soldadas en materiales de espesor delgado y complejos difícil de inspeccionar
• No se tiene buena definición para materiales que presenta grano grueso
• Requiere personal altamente calificado
APLICACIONES
• Regiones internas de metales
• Regiones internas de no metales y compuestos
• Soldaduras
• Medición de espesores
DISCONTINUIDADES DETECTABLES
• Grietas
• Laminaciones
• Faltas de penetración y de fusión
• Inclusión de escoria