Guía Prácticas - EnD

ESCUELA POLITECNICA NACIONALLABORATORIO DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS 2013

PRÁCTICA 1.

MANEJO DE VARIABLES DE EXPOSICIÓN RADIOGRÁFICA.

1.1 OBJETIVOS.

Resolver problemas relacionados con el manejo de variables de exposición

radiográfica.

Utilizar diagramas de exposición para rayos x y rayos gamma, curvas

características de películas radiográficas, curvas de decaimiento radioactivo,

factores de corrección, etc.

1.2 MARCO TEÓRICO.

La radiografía industrial se fundamenta en hacer incidir radiación electromagnética

sobre el objeto examinado. Parte de esta radiación será atenuada, por lo que la

radiación emergente del objeto tendrá diferente intensidad, que quedará registrada al

incidir sobre la película radiográfica.

1.2.1 DEFINICIONES.

1.2.1.1 Curie (Ci).

Unidad de medida de la actividad de un radioisótopo.

1.2.1.2 Becquerel (Bq).

1 Bq = 1desintegraciónsegundo

1 Ci = 37 GBq

1.2.1.3 Röentgen (R).

Es la unidad de radiación x ó , que en 1 cm3 de aire, a condiciones normales de

presión y temperatura, producen 2,09·109 pares de iones. Para rayos x, la radiación se

mide en R a 1 m de distancia del foco emisor en la unidad de tiempo. Para rayos la

radiación se expresa por el coeficiente de emisión gamma específico E.


1.2.1.4 Coeficiente de emisión gamma específico (E)

Es el coeficiente por medio del cual se expresa la cantidad de Röentgen producidos por

cada Curie de radioisótopo a 1 m de distancia en 1 hora.

1.2.1.5 Rad.

Es la cantidad de radiación absorbida por el material cuando un cm3 de su masa es

sometida a 1 Röentgen de irradiación, equivalente a 100 ergios por gramo de material.

1.2.1.6 Rem.

Es la cantidad de radiación absorbida en rads, multiplicado por su factor de

equivalencia biológica relativa (EBR).

1.2.1.7 Equivalente Biológico Relativo (EBR).

Cuantifica los efectos biológicos de los diferentes tipos de radiación.

EBR TIPO DE RADIACIÓN12010510

Rayos X, gamma y partículas BetaPartículas AlfaProtonesNeutrones lentosNeutrones rápidos

1.2.1.8 Período de semidesintegración.

También conocido como vida media, es el tiempo que transcurre hasta que la actividad

de la fuente se reduce a la mitad.

1.2.2 RELACIONES ENTRE VARIABLES.

1.2.2.1 Exposición o cantidad de radiación.

Rx : E=I · t = kteRγ : E=A · t = kteDonde:

E: exposición (mA min, ó Ci h)

I: intensidad de exposición (mA)

t: tiempo (min, h)

A: actividad de la fuente (Ci)


1.2.2.2 Ley de la inversa del cuadrado de la distancia.

texp 1

texp 2

=d

12

d22

=I 2

I 1

Donde:

I: intensidad de la fuente

d: distancia fuente – película

texp: tiempo de exposición

1.2.2.3 Penumbra.

foco

p=F·et

d−et

Donde:

p: penumbra

F: tamaño del foco F=√a2+b2

et: espesor a radiografiar

e: espesor del material base

d=dfp distancia fuente película

dfo: distancia fuente objeto

dop: distancia objeto película

1.2.2.4 Distancia mínima según penumbra.

d min =F·et

p max+e t

Donde:

dmin: distancia mínima

pmax: penumbra máxima

F: tamaño de foco

et: espesor a radiografiar


Para obtener valores de penumbra aceptables y recomendadas en normas, dmin debe

utilizar los valores de penumbra máxima, en función del espesor del material a

radiografiar (ASTM E94).

e, espesor [mm] pmax [mm]

e<5151<e<7676<e<102102<e

0,510,761,021,78

1.2.2.5 Actividad de una fuente de radioisótopo.

At=A0 · f

At=A0

2n

n=t v

T1 /2

Donde:

At: actividad de la fuente en el tiempo t

f: factor multiplicador

t: tiempo

A0: actividad inicial de la fuente

n: semiperíodo

TV: tiempo de vida de la pastilla desde A0 hasta At

T1/2: vida media

1.2.3 TIEMPO DE EXPOSICIÓN.

t exp=t c · f n · f p · f D · f vDonde:

texp: tiempo de exposición

tc: tiempo del diagrama de exposición

fn: factor de corrección por densidad

fp: factor de corrección por película


fD: factor de corrección por distancia

fv: factor de corrección por varios (mA, kV, material, técnica, etc)

Las películas tipo II, entre otras, son las siguientes: Cronex NDT 65, 70, 75; Structurix

D5, D7; Kodak AA, AX. Existen diagramas de exposición según el tipo de fuente,

material, película, densidad, etc. (Ver Anexos).

1.3 ANEXOS.

1.3.1 VALORES DE ALGUNAS VARIABLES Y CONSTANTES.

Algunos de los valores de constantes y variables para el Cobalto 60, Co60; e Iridio 192,

Ir192 son:

VARIABLES Y CONSTANTES RADIOISÓTOPOCo60 Ir192

Semiperíodo (T1/2)Rango de aplicación (cm)

AluminioAcero

Coeficiente de emisión específicomRhCi

Actividad específicaEnergía (MeV)

5,3 años

15 – 455 – 151130

1100 Ci/gr1,17 – 1,33

75 días

3 – 201 – 7550

10 000 Ci/gr0,30 – 0,61

1.3.2 FACTORES DE EQUIVALENCIA RADIOGRÁFICA.

MATERIAL (METAL) NIVEL DE ENERGÍA100 [kV] 150 [kV] Ir192 Co60

AluminioAleación de aluminioTodos los acerosCobreZincBroncePlomo

0,080,101,01,5--14,0

0,120,141,01,61,41,414,0

0,350,351,01,11,11,14,0

0,350,351,01,11,01,02,3


Figura 1. Curva de decaimiento de los isótopos (válida para el cálculo d la actividad remanente)


Figura 2. Curvas características de películas radiográficas, tipos I, II y III


Figura 3. Curvas características de películas radiográficas, Cronex


Figura 4. Curvas características de películas radiográficas, FUJI


Figura 5. Curvas características de películas radiográficas y factores, Structurix


Figura 6. Diagramas de exposición para acero (hierro), Structurix


Figura 7. Diagramas de exposición para aluminio, Structurix


Figura 8. Diagramas de exposición para acero, Structurix

Diagramas de exposición para fuentes de radioisótopos: Selenio 75, Iridio 192, y

Cobalto 60. Structurix.


DENSIDAD PELÍCULA DISTANCIAN = 1N = 1.5 N = 2 N = 2.5

T x 1T x 1.6T x 2.2T x 3

Gevaert Structurix 35 cm (14”)50 cm (20”)70 cm (27.5”)100 cm (40”)140 cm (55”)200 cm (80”)

Tx0.25Tx0.5Tx1Tx2Tx4Tx8.8

D10 Tx1D7 Tx4D4 Tx15

D7 Tx1D4 Tx3.7D2 Tx15

A B

Figura 9. Diagrama de operación de la máquina de rayos x, laboratorio de END.

PELÍCULAS RADIOGRÁFICAS INDUSTRIALES

GRUPO EASTMAN KODAKU.S.A.

KODAK LIMITED INGLATERRA

KODAC PATHE FRANCIA

ILFORD LIMITED INGLATERRA

AGFA GEVAERT BÉLGICA

1234

RMTAA

MICROTEX

CRYSTALLEC

RMTDEFINIR

INDUSTRIAL FINDUSTRIAL CX

Structurix D2Structurix D4Structurix D7

56

* 7

Industrex DKadirexregulix

KodirexRegulix

Industrial

Industrial

StructurixStructurix

* Las películas del grupo 7 son para ser empleadas con pantallas reforzadoras Salinas

Clasificación de las principales películas para la radiografía industrial


1.4 PROBLEMAS

1. Que corriente se debe usarse para una exposición de 6 minutos si se sabe que se

obtiene una buena radiografía de la misma pieza con 10 mA y 3 minutos.

2. Una fuente de Ir-192 de 18 Ci ha dado radiografías satisfactorias con un tiempo de

exposición de 20 min. Cual debe ser la actividad de una fuente de Ir-192 para

reducir el tiempo de exposición a 6 min.

3. Se quiere cambiar la fuente distancia-película de 635 mm a 1016 mm sin cambiar la

densidad de la película o el tiempo de exposición. La primera exposición se hizo con

una corriente de 8 mA. Cuál corriente debe utilizarse para la segunda toma?

4. Usando la fuente de Co-60 se ha obtenido una placa de densidad 2 con un tiempo

de 25 min y una distancia fuente-película de 48 in. Cuál será el tiempo de

exposición requerido para una distancia de 36 in., obteniendo la misma densidad.

5. Una radiografía tomada con película tipo II y una exposición de 15mA-min tiene una

densidad de 0,6. Si se desea incrementar la densidad a 2,5. Cuál será la nueva

exposición? (Utilizar el diagrama densidad-logaritmo d exposición relativa de la

guía)

1.5 INFORME.

1. Tema

2. Objetivos.

3. Marco Teórico

- Definir los efectos Compton, fotoeléctrico y la producción de pares.

4. Análisis de Resultados

5. Trabajos y Consultas Especiales

- Según la ASTM, cuales son los tipos de películas radiográficas. Realizar un

cuadro comparativo entre rapidez, contraste y tamaño de grano.

- Resolver los problemas propuestos


6. Conclusiones

7. Recomendaciones

8. Bibliografía


PRÁCTICA 2.

RECALDEO DEL EQUIPO DE RAYOS X, TOMA DE

RADIOGRAFÍAS Y REVELADO DE PELÍCULAS

RADIOGRÁFICAS EN RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL

2.1 OBJETIVOS:

Conectar y recaldear el equipo de rayos x

Calcular las variables de exposición, preparar las probetas y películas y tomar las

radiografías.

Revelar las películas radiográficas.

2.2 MARCO TEORICO

2.3 3.1. FUNDAMENTO TEÓRICO

La radiación atraviesa los objetos. Una parte de esta radiación es atenuada en el interior

del objeto. La restante lleva la información del estado interno del material que al incidir

sobre una película radiográfica, deja registrada la información. Al revelar la película

radiográfica se obtiene una imagen en proyección del objeto radiografiado.

2.3.1 DEFINICIONES IMPORTANTES

2.3.1.1 Contraste radiográfico

Es la medida de la diferencia de ennegrecimiento de la película de una

área a otra.

2.3.1.2 Definición

Es la delimitación de los contornos de una imagen sobre una radiografía.

2.3.1.3 Indicador de calidad de imagen

Es un dispositivo cuya imagen sobre la radiografía indica la calidad de esta.


2.3.2 TÉCNICAS DE EXPOSICIÓN

Estas dependen del tipo de fuente y del tipo de elemento radiografiado. Las técnicas de

acuerdo al orden: fuente / objeto /película son:

TECNICAS DE EXPOSICION

Película interior – Fuente exterior

Circulares

Panorámica

Película exterior – Fuente interior

Excéntrica

TIPO DE A tope

JUNTA

DP -SI

Película exterior - Fuente exterior DP - DI

planas DP - SI

Radiografía simple

En ángulo interior

2.3.3 INDICADORES DE CALIDAD DE IMAGEN. (ICI)

Estos deben ser del mismo material de la pieza o de un material con propiedades

análogas.

2.3.3.1 ICI DIN (De hilos)

Están formados por una serie de hilos de diámetros crecientes, embebidos en una lámina

de material plástico. En la radiografía se debe observar el hilo de menor diámetro que sea

perfectamente visible. El índice de calidad de imagen (Bz) es un valor independiente del

espesor radiográfico e indica el número de orden del hilo más fino que se ve en la

radiografía. Los valores de Bz según la categoría 1 (Radiografía de alta sensibilidad) y la

categoría 2 (Radiografía de sensibilidad normal) se indican en la tabla siguiente.

CATEGORIA 1 CATEGORIA 2


Espesor de la

pieza e (rnrn)

Índice de calidad

de imagen Bz

Espesor de la

pieza e(mm)

Índice de calidad

de imagen Bz

0 < e ≤ 6 16 0 < e ≤ 6 14

6 < e ≤ 8 15 6 < e ≤ 8 13

8 < e ≤10 14 8 < e ≤ 10 12

10 < e ≤ 16 13 10 < e ≤ 16 11

16 < e ≤ 25 12 16 < e ≤ 25 10

25 < e ≤ 32 11 25 < e ≤ 32 9

32 < e ≤ 40 10 32 < e ≤ 40 8

40 < e ≤ 50 9 40 < e ≤ 60 7

50 < e ≤ 80 8 60 < e ≤ 80 6

80 < e ≤ 200 7 80 < e ≤150 5

150 < e ≤ 170 4

170 < e ≤ 180 3

180 < e ≤ 190 2

190 < e ≤ 200 1

Categoría de las radiografías e índice Bz para espesores de 0 a 200 mm, según

DIN 54/109

Los grupos de cifras: 1 - 7, 6 -12 y 10 -16 son los números de orden del primero y último

de los hilos presentes en cada indicador. .

2.3.3.2 ICI ASTM (De hilos)

Los indicadores constan de conjuntos de hilos puestos en orden de diámetro. Cuando se

seleccione un indicador se debe procurar considerar los siguientes factores:

1. Determinar el grupo de funciones al que pertenece el material examinado.

2. Determinar el espesor o rango .de espesores del material a examinar.

3. Seleccionar la aplicación del indicador que represente el requerimiento según el

espesor y la fundición.

ENVUELTO ENTRE PLASTICODE "VINIL" TRANSPARENTE

6 ALAMBRES SEPARADOSIGUALMENTE

NUMERO DEL ALAMBREMAS LARGO

LETRAS DE PLOMO

LETRA DE LA IDENTIFICACION DE LA SERIE

NUMERO DE LA CATEGORIADEL MATERIAL 1 B O 3

A S T M


La siguiente tabla proporciona los tamaños de perforación de alambres equivalentes que

corresponden al 1 T, 2T, Y 4T en varios tipos de placas perforadas

Ancho de la

placa inch,

(mm)

Placa I.C.I.

NUM. de

identificación

Diámetro del alambre con EPS de la perforación de

la placa in. (mm.)

1T 2T 4T

0.005 (0.13)

0.006(0.16)

0.008(0.20)

0.009(0.23)

0.010(0.25)

0.012(0.30)

0.015(0.38)

0.017(0.43)

0.020(0.51)

0.025(0.64)

0.030(0.76)

0.035(0.89)

0.040(1.02)

0.050(1.27)

0.060(1.52)

0.070(1.78)

0.080(2.03)

0.100(2.5)

0.120(3.05)

0.140(3.56)

0.160(4.06)

0.200(5.08)

0.240(6.10)

0.280(7.11)

5

6

8

9

10

12

15

17

20

25

30

35

40

50

60

70

80

100

120

140

160

200

240

280

0.0032(0.08)

0.0035(0.09)

0.0040(0.10)

0.0050(0.13)

0.0065(0.16)

0.0076(0.19)

0.010(0.25)

0.013(0.33)

0.016(0.41)

0.020(0.51)

0.025(0.63)

0.032(0.81 )

0.040(1.02)

0.050(1.27)

0.063(1.57).

0.080(2.03)

0.100(2.54) .

0.126(3.20)

0.160(4.06)

0.200(5.08)

0.250(6.35)

0.320(8.13)

0.0038(0.09)

0.004(0.10)

0.005(0.13)

0.0056(0.14)

0.006(0.15)

0.008(0.20)

0.010(0.25)

0.012(0.28)

0.015(0.38)

0.020(0.51 )

0.025(0.63)

0.032(0.81)

0.040(0.02)

0.050(1.27)

0.063(1.57)

0.080(2.03)

0.100(2.54)

0.126(3.20)

0.160(4.06)

0.200(5.08)

0.250(6.35)

0.320(8.13)

0.006(0.15)

0.0067(0.18)

0.008(0.20)

0.009(0.23)

0.010(0.25)

0.12(028)

0.016(0.41)

0.020(0.51)

0.025(0.63)

0.032(0.81)

0.040(1.02)

0.050(1.27)

0.063(1.57)

0.080(2.03)

0.100(2.54)

0.126(3.20)

0.160(4.06)

0.200(5.08)

0.250(6.35)

0.320(8.13)


2.3.3.2.1 Requerimientos del alambre indicador

Los alambres son fabricados de materiales ó fundiciones clasificadas en ocho grupos

basados en las características de absorción radiográfica. Los grupos 01,02 y 03 son para

materiales livianos y para los grupos del 1 al 5 son para metales pesados

Los metales livianos son magnesia (Mg), aluminio (Al), y titanio (Ti) identificados por 03, 02

Y 01 respectivamente. por su predominante componente aleado y los materiales son

registrados en orden del incremento de la absorción de radiación.

El grupo de Ios metales pesados son el acero, base-cobre, base-níquel, y aleaciones

semejantes quienes son identificadas del 1 al 5 y los materiales aumentan su absorción de

radiación por medio del numero de designación.

Grupo de materiales 01:


El indicador de calidad de imagen (ICI`s) deberán ser hechos de titanio o de una aleación

predominante que contenga titanio.

Usar en todas las aleaciones de titanio que es la aleación predominante.

Grupo de materiales 02:

El indicador de imagen (ICI`s) deberá ser aluminio o de una aleación predominante que

contenga aluminio.

Usar en todas las aleaciones donde el aluminio es el constituyente predominante.

Materiales del grupo 0.3:

Los indicadores de calidad de imagen (I.C.I) deben ser hechos de magnesio o de

aleaciones donde el magnesio sea el elemento predominante.

Usar en todas las aleaciones donde el magnesio es el elemento predominante.

Materiales del grupo 1

El indicador de calidad de imagen (I.C.I) debe ser hecho de acero al carbón o del tipo de

acero inoxidable de la serie 300.

Usar con todos los aceros al carbón, aceros de baja aleación, aceros inoxidables y

bronces al manganeso-níquel-aluminio.

Materiales del grupo 2:

El indicador de calidad de imagen (I.C.I) debe ser hecho de bronce al aluminio (Aleación

N°. 623 de especificación B 150) o equivalente, o bronce al níquel-aluminio (Aleación N°.

630 de especificación B 150) o equivalente.

Usar con todos los bronces al aluminio y todos los bronces al níquel-aluminio.


El indicador de calidad de imagen (I.C.I) debe ser hecho de una aleación de níquel-cromo-

hierro (UNS N°. N06600), (Ver especificación B 166).

Usar con aleaciones níquel-cromo-hierro y aceros al 18% de níquel.


El indicador de calidad de imagen (I.C.I) debe ser hecho de una aleación 70 a 30 de

níquel-cobre (Monel)8 (Clase A o B de especificación B 164) o equivalente, o una aleación

70 a 30 cobre-níquel (Aleación G de especificación B 161) o equivalente.


Usar con níquel, cobre, y todas las series de aleaciones níquel-cobre o series cobre-

níquel, y todos los latones (aleaciones cobre-zinc). En el grupo 4 los I.C.I., pueden incluir

los latones cubiertos de plomo ya que los latones de plomo incrementan su atenuación

con el incremento del contenido de plomo. Esto debe ser el equivalente a usar un bajo

grupo de I.C.I


El indicador de calidad de imagen (I.C.I) debe ser hecho de bronce al estaño (Aleación D

de especificación B 139). .

Usar en bronces al estaño incluidos bronces de cañón y bronces de válvulas, o bronces al

estaño-plomo de alto contenido de plomo como válvulas de bronce. El grupo 5, los I.C.I.,

pueden incluir bronces de alto contenido de pomo ya que el bronce al plomo incrementa

su atenuación con el incremento del contenido de plomo. Esto debe ser el equivalente al

usar un grupo bajo de I.C.I.

Para materiales incluidos los no cubiertos, los ICI pertenecientes a los mismos materiales

o algunos otros materiales pueden ser usados si son conocidos los requerimientos

siguientes. Dos bloques de igual espesor, uno del material a ser examinado (material

producido) y uno de material I.C.I, deberán ser radiografiados sobre una película por una

exposición de un nivel de energía muy bajo usada para la producción. La transmisión

densitométrica medida para la imagen radiográfica de cada material deberá ser realizada.

La densidad de imagen deberá estar entre 2.0 y 4.0 Si la densidad de imagen del material

I.C.I está dentro de 1.0 a 1.15 veces (0% a +15%) la densidad de imagen producida por el

material, los ICI fabricados para material I.C.I pueden ser usados en la radiografía del

material producido. El porcentaje figurado se basa en la densidad radiográfica del material

I.C.I.

Los I.C.I's. son aplicables para todos los materiales enumerados en su grupo. Además,

cualquier grupo ICI podría ser usado para cualquier material con un más alto numero del

grupo, con tal que el nivel de calidad aplicable se mantuviera.

2.3.3.2.2 Diámetros de los hilos

Tolerancias de los diámetros del hilo metálico


DIÁMETRO DEL ALAMBRE

(MM)

TOLERANCIA (MM)

0.000 < d ≤0.125 ± 0.0025

0.125 < d ≤0.25 ± 0.005

0.25 < d ≤0.5 ± 0.01

0.50 < d ≤1 .6 ± 0.02

1.6 < d ≤ 4 ± 0.03

4.0 < d ≤ 8 ± 0.05

Tolerancias de los diámetros del hilo metálico

DIÁMETRO DEL ALAMBRE

(IN)

TOLERANCIA (IN)

0.000 < d 0.005 :f: 0.0001

0.005 < d < 0.010 :f: 0.0002.

0.010 < d < 0.020 -t 0.0004

0.020 < d 0.063 :t 0.0008

0.063 < d 0.160 :1: 0.0012'

0.160 < d 0.320 :t 0.0020

2.3.3.2.3 ICI ASTM (De taladro)

Existen dos tipos, los cuales se observan en la siguiente gráfica:


a) Diseño para ICls < 180, b) Diseño para ICls ≥ 180

El espesor del ICI representa un porcentaje determinado del espesor a radiografiar. El

número de identificación del ICI es el valor de su espesor en mili pulgadas. El significado

de los niveles de inspección o calidad se indican en la siguiente tabla.

NIVEL DECALIDAD

ESPESORICI

Ø TALADROMIN. VISIBLE

CATEGORIA SENSIBILIDADEQUIVALENTE

2 - 1T2 - 2T 2 - 4T

2 % t2 % t2 % t

1 T2 T4 T

NormalNormalNormal

1.42

2.81 - 1T1 - 2T4 - 2T

1 % t1 % t4 % t

1 T2 T2 T

EspecialEspecialEspecial

0.714

t = espesor a radioqrafiarNiveles de calidad radiográfica

2.3.4 UBICACIÓN DE LOS ICI.

En una soldadura, los ICI se deben ubicar en los sitios donde las condiciones sean más

desfavorables. EI ICI ASTM de taladros se colocara con el agujero 2T más cerca del

extremo de la pieza, a 1/8 del extremo de la soldadura y sobre placas, de modo que el


espesor total del metal atravesado por la radiación sea igual al espesor máximo de la

soldadura. EI ICI DIN de hilos se colocara perpendicular al cordón con el hilo de menor

diámetro más cerca del extremo de la soldadura.

Las marcas de identificación y de posición se colocan de acuerdo a las necesidades del

radiólogo.

2.3.5 REVELADO DE PELÍCULAS RADIOGRÁFICAS

El proceso de revelado consta de los siguientes pasos:

1. Baño de revelado

2. Baño de parada

3. Baño de fijado

4. Lavado final

5. Lavado deshumectante

6. Secado

2.4 PROCESO DE LA PRÁCTICA

2.4.1 RECALDEO DEL EQUIPO

2.4.1.1 Realizar las conexiones de acuerdo a la siguiente figura:


2.4.1.2 En la valija de comando, llevar a cero el medidor de Kv y el de mA.

2.4.1.3 Encender la bomba de enfriamiento.

2.4.1.4 Calcular el tiempo de permanencia del equipo en el Kv de ascenso, de acuerdo

con el tiempo en el que, el equipo no ha estado funcionando. El tiempo de

permanencia se da según la siguiente tabla:

TIEMPO DE PARADATIEMPO DE

PERMANENCIAHASTA LLEGAR AL KV

DESEADO1 a 8 horas8 horas a 7 días1 a 4 semanasmás de un mes

10 s30 s

1 min 2 min

2.4.1.5 Posicionar el minutero en 5 minutos o en el tiempo calculado de recaldeo.

2.4.1.6 Poner la llave de contacto en la posición P y luego en la 1.

2.4.1.7 Aplastar el botón rojo y en un lapso de 5 s, llevar el medidor de Kv y el de mA a la

mitad del valor nominal

2.4.1.8 Dejar el tiempo de permanencia calculado y luego subir cada vez 10 KV

(manteniendo el mA en S), hasta alcanzar el Kv deseado.

2.4.2 Toma de radiografías.

Los parámetros que intervienen en la toma de radiografías son los siguientes:


2.4.2.1 Técnicas de exposición

2.4.2.2 Variables de exposición

Los cálculos se realizaran de acuerdo con práctica No 2.

2.4.2.3 Indicadores de calidad de imagen

En el laboratorio existen los ICI de hilos y de taladros, de los que se utilizarán los

de taladros.

2.4.3 Revelado de las películas radiografías.

2.5 INFORME

9. Tema

10.Objetivos.

11.Llenar el reporte de inspección radiográfica

12.¿Qué es el recaldeo del equipo de Rx?

13.Defina: contraste, definición y densidad de una película radiográfica.

14.¿Qué son y cuáles son las técnicas de exposición?

15.Diferencias entre los indicadores de calidad de imagen (ICI) ASTM y DIN

16.Describa el proceso de revelado de películas radiográficas

17.¿Cómo influyen los parámetros de exposición sobre la calidad radiográfica?

18.¿Sería usted capaz; de manejar otro equipo de rayos x? ¿Cómo procedería?

19. Indique las propiedades de los rayos x y los rayos gamma.

20.Conclusiones

21.Recomendaciones

22.Bibliografía


REPORTE DE INSPECCION RADIOGRAFICA

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONALLABORATORIO DE E.N.D.

DEPARTAMENTO DE MATERIALES

DATOS GENERALESCliente: Informe Nº:

Fecha: Lugar:

IDENTIFICACIÓN DE LA PIEZADescripción: Identificación

Material: Estado superficial:

ESQUEMA DE LA PIEZA TOMA (S) A REALIZARSE

EQUIPOS Y MATERIALESEquipo de rayos xMarca: Modelo: Kv: mA:

Película:Marca: Tipo:

Pantallas:Tipo: Espesor: Anterior: Posterior:

CONDICIONES DE TRABAJO Y RESULTADOS


Densidad propuesta: Calidad radiográfica: Norma Acept / rechazo:

Tomas

Espesor (mm)

Número de I.C.I.

D.F.P. (cm)

Kv

mA

Tiempo de ExposiciónTécnica utilizadaObservaciones:

PROCESAMIENTO DE LA PELICULAIluminación: Temperatura ambiente: Tiempo de revelado:

Tiempo de parada: Tiempo de fijado: Baño de parada:

Tiempo lavado final: Tiem. Lav. Deshumectante Tiempo de secado:

OPERADORNivel: Firma:

SUPERVISORNivel: Firma:

Laboratorio de E.N.D.

Fecha:Firma:

Cliente

Fecha:Firma:


PRÁCTICA 3.

INTERPRETACIÓN Y EVALUACIÓN DE RADIOGRAFÍAS.

2. OBJETIVOS:

Determinar la densidad y la calidad radiográfica obtenidas. Interpretar varias radiografías y evaluarlas según los estándares de aceptabilidad de la norma API 1104.

3. MARCO TEORICO

3.1. Definiciones importantes

3.1.1. Interpretar una radiografía

Es identificar las discontinuidades y saber a qué tipo corresponde.

3.1.2. Evaluar una radiografía

Es aplicar los criterios de aceptación o rechazo de la pieza examinada, según los

estándares de aceptabilidad.

3.1.3. Inclusiones de tungsteno

Son pedacitos irregulares de tungsteno unidos, pero no derretidos, en el metal de soldeo.

3.1.4. Porosidad.

Una porosidad o bolsa de gas es un vacío en el metal de aporte de la soldadura.

3.1.5. Porosidad agrupada

Son vaciados redondos o ligeramente alargados y agrupados.

3.1.6. Inclusiones de escoria entre los cordones.

Son impurezas no metálicas que se solidifican en la superficie de la soldadura al no ser

removidas de entre los cordones de soldeo.

3.1.7. Falta de penetración o penetración incompleta. .

Ocurre.-cuando los bordes de las piezas; generalmente en el fondo de las soldaduras de

ranura en V sencilla, no se unieron al soldarse.

3.1.8. Penetración inadecuada.

Es el llenado incompleto entre la raíz de la soldadura y el metal base.

3.1.9. Fusión incompleta.

Es la falta de unión entre el metal de aporte y el metal base.


3.1.10. Quemón

Es la porción de fondeo donde la excesiva penetración ha ocasionado que el metal de

aporte sea soplado hacia el interior del tubo.

3.1.11. Inclusión de escoria.

Es el hecho de que un sólido no metálico quede atrapado en el metal de aporte, o entre el

metal de aporte y el metal base.

3.1.12. Socavado

Es una ranura producida por fusión del metal base adyacente a la raíz de la soldadura y

que no es rellenada por el túnel de aporte

3.2. Parámetros de aceptación de la Norma API 1104.

3.2.1. Penetración inadecuada.

3.2.1.1. Inadecuada penetración en la raíz de la soldadura.

3.2.1.1.1. Superficies alineadas

La falta de penetración no debe exceder de 1". En una longitud continua de 12" de

soldadura, máximo se acepta 1". Para longitudes menores de 12” el límite es el 8% de

esa longitud.

3.2.1.1.2. Superficies desalineadas

Se acepta el desalineamiento siempre que las juntas estén completamente fundidas por el

metal de aporte. El desalineamiento y la falta de penetración no deben exceder de 2”. En

una longitud continua de 12" el total de discontinuidades aceptado es 3".

3.2.1.2. Concavidad Interna

Si la densidad de la imagen radiográfica de la concavidad interna no excede a la densidad

del metal base adyacente, se acepta cualquier longitud de discontinuidades.

3.2.2. Fusión incompleta.

3.2.2.1. Fusión Incompleta

No debe exceder la 1" de longitud. En 12" de soldadura no debe haber más

de una discontinuidad de este tipo. Para longitudes menores de 12" se

acepta hasta el 8%.

3.2.2.2. Fusión incompleta debido al traslape en frío.

No debe exceder de 2" de longitud. En un total de 12” de soldadura lo

máximo aceptable es 2".


3.2.3. Quemón.

3.2.3.1. Sí el diámetro exterior ≥ 2 3/8 pulgada (60 mm)

Es rechazado si el área del quemón tiene un diámetro mayor de pulgada; o si

en 12 " de soldadura los quemones acumulados dan un área que tenga más

de ½" de diámetro.

3.2.3.2. Sí el diámetro exterior < 2 3/8 pulgada (60mm)

Se rechaza si existe más de un quemón sin reparar, o si el área tiene un

diámetro mayor de 1/4 pulgada.

3.2.4. Inclusión de escoria.

3.2.4.1. Inclusiones de escoria alargadas

3.2.4.1.1. Sí el diámetro exterior ≥2 3/8 pulgada (60 mm).

Ninguna debe exceder de 2" de longitud o 1/16" de ancho. En 12" de

soldadura se acepta 2" de discontinuidad.

3.2.4.1.2. Sí el diámetro exterior <2 3/8 pulgada (60 mm.).

Ninguna debe exceder de 2” de 1/16" de ancho.

3.2.4.2. Inclusiones de escoria aisladas.

3.2.4.2.1. Sí el diámetro exterior ≥ 2 3/8 pulgada (60 mm)

El ancho .máximo no debe exceder de 1/8” en un total de 12" de

soldadura, se acepta como máximo ½" de discontinuidad, o hasta 4

inclusiones aisladas de 1/8".

3.2.4.2.2. Sí el diámetro exterior < 2 3/8 pulgada (60 mm) El ancho máximo no debe

exceder de ½".

3.2.5. Porosidad.

3.2.5.1. Porosidad esférica.

Ninguna debe exceder de 1/8".

3.2.5.2. Porosidad agrupada

No debe exceder de un área de ½” de diámetro en total, y cada poro no debe

exceder un área de 1/16 " de diámetro. En 12" de soldadura el área máxima

aceptable es de ½ " diámetro de porosidad agrupada.

3.2.5.3. Porosidad cilíndrica (picadura).

No debe exceder de 1/8".

3.2.5.4. Poro túnel


Ninguno de estos cordones huecos o porosidades lineales alargadas, en el

depósito de la raíz, debe exceder de ½". En 12" de soldadura se acepta como

máximo 2" de poro túnel. Si la discontinuidad excede de ¼” de longitud, deben

estar separadas mínimo por 2” de metal sano para ser aceptadas.

3.2.6. Grietas

Ninguna pieza con grietas debe ser aceptada, a excepción de la grietas de

cráter poco profundo o en forma de estrella, que no pasen de 5/32 " de

longitud.

3.2.7. Socavado

Los límites de aceptabilidad de mordeduras se indican en la siguiente tabla:

PROFUNDIDAD P

(PULGADAS)

CALIFICACIÓN

p>1/32

1/64<p<1/32

p<1/64

No se acepta.

Se acepta 2” de discontinuidad por cada 12” de

soldadura. (Si la soldadura tiene una mordedura menor

de 12”, el límite es el 1/16 de dicha longitud).

Si se acepta en cualquier longitud

4. INFORME

1. Tema.2. Objetivo.3. Llenar la hoja de registro de interpretación y evaluación.4. Diferencia entre código y norma.5. Diga el alcance de las normas API 1104 Y AWS D.1.1.


6. ¿Cómo improvisaría un cuarto oscuro en el campo?7. Dibuje cada una de las principales discontinuidades presentes en un cordón de soldadura explicadas en el punto 3.8. ¿Qué señales falsas pueden asomar en las radiografías?9. Conclusiones. .10. Recomendaciones.11. Bibliografía.12. Trabajos especiales. (En el caso de que se indique)

HOJA DE REGISTRO DE INTERPRETACIÓN Y EVALUACIÓN DERADIOGRAFIAS EN UNIONES SOLDADAS

Tipo de discontinuidadesIdentificación de la película radiográfica

(mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

1. Penetración inadecuada


2. Fusión incompleta

3. Quemón

4. Inclusiones de escoria

5. Porosidades

6. Grietas

7. Mordeduras

8. Otros

Aceptada (A):Rechazada (R):Causa (A) ó (R):

OBSERVACIONESDensidad:

Calidad:

Otras:

Nombre:

Fecha de evaluación:


PRÁCTICA 4.

DETECCIÓN DE DISCONTINUIDADES SUPERFICIALES POR

MEDIO DE LÍQUIDOS PENETRANTES.

2. OBJETIVOS:

Aplicar los líquidos penetrantes a materiales que requieren de inspección superficial. Detectar discontinuidades, observarlas y analizarlas. Emitir un informe de inspección.

3. MARCO TEORICO

3.1. Fundamento del método

El método se fundamenta en la capacidad que poseen ciertos líquidos para penetrar y

ser retenidos en discontinuidades abiertas a la superficie (grietas, poros, fisuras, etc.) en

materiales preferentemente no ferromagnéticos y de poca rugosidad.

Esta capacidad de penetración, o capilaridad, depende principalmente de las

propiedades de: mojabilidad (ángulo de contacto entre líquido y sólido ), tensión

superficial (T) y viscosidad (). Un buen poder de .penetración se consigue con un

líquido de elevada tensión superficial, pequeño ángulo de contacto (menor a 90 grados) y

baja viscosidad.


3.2.1. Luz negraEs energía radiante no visible al ojo humano, pero que lo afecta si se miradirectamente a la lámpara que lo emite.

3.2.2. FluorescenciaEs la propiedad que poseen algunas substancias para emitir radiaciones demayor longitud de onda que la recibida de otra fuente de radiación.

3.3. Clasificación de los líquidos penetrantesSegún la norma ASTM E-165, los líquidos penetrantes se clasifican en:

METODO TIPO PROCESO PIGMENTO REMOCION DEL PENETRANTE

A 1 A1 Fluorescente Lavable con agua


AA

23

A2A3

FluorescenteFluorescente

Post – emulsificableRemovible con solvente

BBB

123

B1B2B3

ColoreadaColoreadaColoreada

Lavable con agua Post – emulsificableRemovible con solvente

3.3.1. Líquidos penetrantes fluorescentes Son líquidos que tienen, en su composición un pigmento fluorescente, que se vuelve claramente visible al observarlo en una cámara oscurecida y con luz negra 3.3.2. Líquidos penetrantes coloreados

Son disoluciones de pigmentos fuertemente coloreados en disolventes, visibles a simple vista.

3.3.3. Líquidos penetrantes lavables con aguaEl agua debe tener una presión promedio de 30 psi, y 50 psi como máximo, a una temperatura entre 16 y 43 grados centígrados.

3.3.4. Líquidos penetrantes post-emulsificablesSon aquellos que, previo al lavado, requieren de la emulsificación.

3.3.5. Emulsificación Es la acción de aplicar el emulsificador a los líquidos penetrantes tipo 2, para que adquieran la propiedad de ser lavables con agua. 3.3.6. Líquidos penetrantes removibles con solvente.

Tener cuidado con la remoción para que no se extraiga el líquido penetrante que ha ingresado en las discontinuidades

3.4. Conjunto de líquidos penetrantes. El set de líquidos penetrantes contiene:

3.4.1. Limpiador I removedor (Cleaner I remover) . Es un solvente utilizado para limpiar inicialmente la zona de examen, y luego para remover de la superficie de la pieza el exceso de penetrante, antes de aplicar el revelador.

3.4.2. Penetrante (penetrant) Fluorescente o coloreado y con un buen poder de penetración.

3.4.3. Revelador (developer) . Es un polvo muy frío que se aplica a la superficie luego de que el exceso de penetrante ha sido removido. El revelador se aplica para observar el penetrante que ingresa en las discontinuidades y para dar una señal ampliada en la superficie. El revelador puede ser seco o húmedo, y este último puede ser

acuoso o no acuoso.

3.4.3.1. Revelador seco (RS) . . Es un polvo muy fino que se usa con líquidos fluorescentes. Antes de su aplicación se debe secar la superficie.

3.4.3.2. Revelador húmedo acuoso (RHA) Es un polvo revelador listo para ser suspendido o disuelto en agua. 3.4.3.3. Revelador húmedo no acuoso (RHNA)

PRELIMPIEZA

SECADO

APLICACIÓNLP A1 O B1

REMOCIÓN 1 REMOCIÓN 3

RASECADO

REMOCIÓN 1

APLICACIÓNEMULSIFICACIÓN



RS O RHNA SECADO

RS ORHNA

LIMPIEZA FINAL

INSPECCIÓN

SECADORS O RHNA

RASECADO


Es una suspensión de partículas de revelador en un solvente no acuoso. La aplicación del revelador seco y no acuoso se la hace luego del secado4. Proceso de la práctica:

En la figura siguiente se muestra el proceso a seguir para cada técnica:

a).- Limpiar la probeta a examinar (retirar cualquier contaminante de la superficie) y secarla.b).- Aplicar el líquido penetrante seleccionado. Agitar el líquido antes de usarlo. Temperatura de operación entre 16 y 52 grados centígrados. En general para todos los


materiales (vidrio, cerámica, herramientas de corte, cuchillas de acero o carburo, metales, moldes fundidos fundiciones) dejar que el líquido penetre por 5 minutos como mínimo. Para materiales forjados, metales rolados y soldaduras dejar 10 minutos.c).- Dejar transcurrir el tiempo indicado en el ítem anterior para que el líquido penetrante ingrese en las discontinuidades. Cuando la abertura de la discontinuidad es pequeña, se debe dejar más tiempo (de 1 a 30 min.)d).- Remover el exceso de penetrante. Si el líquido es del tipo 2, hacer primero la emulsificación y dejar 1 min, (no debe pasar de 5 minutos). Si es fluorescente comprobar la remoción bajo luz negra.e).- Aplicar el revelador. Si es seco, secar antes la superficie; si es húmedo, no es necesario. Agitar el revelador antes de usarlo. Usar revelador seco preferentemente con .líquidos fluorescentes. El revelador en suspensión sirve para cualquier penetrante. Tener en cuenta que: capas finas no extraen al penetrante y capas gruesas enmascaran la información.

f).- Inspeccionar la pieza desde el momento en que se aplica el revelador. Dejar el revelador unos 7 min para emitir cualquier juicio sobre las discontinuidades. Si el líquido es fluorescente observar bajo luz negra. Evaluar los resultados.g) Realizar la limpieza final de la pieza y del sitio ocupado.h) Llenar la hoja de informe de inspección por líquidos penetrantes.

5. INFORME1. Tema.2. Objetivos.3. Llenar el reporte de inspección por líquidos penetrantes.4. Indique la clasificación de los líquidos penetrantes de acuerdo al tipo de pigmento

y la forma de remoción.5. Cuándo se utiliza cada uno de los tipos de reveladores?6. Indique los pasos que se deben dar para realizar este proceso (A 1, A2, A3, 81,

B2 Y 83).7. Indique los métodos de limpieza que recomienda la norma ASTM E-165.8. Qué ventajas y desventajas ofrece el método de líquidos penetrantes frente al de

radiografía industrial?9. Conclusiones. .10. Recomendaciones.11. Bibliografía.


REPORTE DE INSPECCIÓN POR LIQUIDOS PENETRANTES

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONALLABORATORIO DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

DEPARTAMENTO DE MATERIALES

DATOS GENERALESCliente: Informe Nº:

Fecha: Lugar:

IDENTIFICACIÓN DE LA PIEZADescripción: Identificación:

Material: Estado Superficial:

ESQUEMA DE LA PIEZA


EQUIPOS Y MATERIALES

Líquidos:Limpiador / removedor: Emulsificador:

Penetrante ReveladorAccesorios

CONDICIONES DE TRABAJOTécnica: Limpieza

TiemposPenetrante: Emulsificador: Revelado:Luz de observación: Tiempo:

Normas de Aceptación / Rechazo

RESULTADOSTipo de discontinuidad Observaciones Evaluación




Fecha:

Firma:

Cliente

Fecha:

Firma:


TINTAS PENETRANTES

Aplicaciones

VENTAJAS

se aplica en todo tipo de materia, metales cerámicos y polímeros, que no sean porosos.

el sistema o kit es muy portátil se tienen bajos costos unitarios en pequeños y grandes volúmenes. no hay limitación por geometría limitaciones

LIMITACIONES

se requiere tiempo razonable en su ejecución se necesita "experiencia, habilidad y minuciosidad para la aplicación e

interpretación.

es necesario una limpieza posterior en la mayoría de los casos

INSPECCIÓN EN PROCESOS DE FABRICACIÓN

FUNDICIÓNLAMINACIÓNFORJASOLDADURAMAQUINADOS EN GENERALTRATAMIENTOS TÉRMICOS

INSPECCIÓN EN MATERIA PRIMA

LÁMINASBARRASÁNGULOSPLATINAS

EJESÁRBOLES PISTAS DE RODAMIENTOSCHUMACERAS, PERNOS, ENGRANAJES, POLEAS, ETC.

DETERIORO A NIVEL DE INSPECCIÓN SUPERFICIAL COMOFINÍSIMAS GRIETAS, PICADURAS, POROSIDAD SUPERFICIAL IMPERCEPTIBLE A SIMPLE VISTA


ENSAYO POR TINTAS PENETRANTES

FUNDAMENTOS DEL METODO

Se trata de aprovechar la capacidad de ciertos líquidos para penetrar y ser retenidos en discontinuidades abiertas a la superficie como: fisuras, poros; esta capacidad depende de los siguientes factores:

MOJABILIDAD: Angulo de contacto entre líquido y sólido.

TENSION SUPERFICIAL: Fuerzas de atracción intermolecular en la superficie de líquidos.

VISCOSIDAD: Fuerzas intermoleculares en el interior de los líquidos que se oponen al movimiento de estos.

La relación entre: ángulo de contacto, tensión superficial y viscosidad, se observa en el fenómeno de capilaridad.

Si el líquido moja las paredes del capilar el mismo asciende hasta un nivel donde se establece un equilibrio entre tensiones superficiales y fuerzas inerciales (gravitacionales y viscosas)

MOJABILIDAD


L2=r⋅t⋅σ⋅COSθ /2⋅η

L longitud del líquido en el capilar.

t tiempo (seg)

σ tensión superficial.

θ Ángulo de contacto.

η Viscosidad

la evaluación con el uso de muchas variables se vuelve dificultosa por lo que se ha definido el término CP coeficiente de penetrabilidad

CP = (σ / 2. η)

CP = Coeficiente de penetrabilidad σ = Tensión superficial

η = Viscosidad

}

LIQUIDO COEFICIENTE DE PENETRABILDAD

CALCULADO OBSERVADO

AGUABENCENOALCOHOL ETÍLICOALCOHOL ISOBUTILICO

11.318.905.353.75

11.409.905.653.70


SENSIBILIDAD

La sensibilidad del método se podrá variar manejando los parámetros físicos propios de cada líquido. ,

Pero su bondad únicamente se demostrara utilizando los patrones de inspección o piezas de ensayo normalizadas, por comparación con líquidos ya calificados, y que se conoce se hallan en condiciones inalteradas.

CARACTERISTICAS DEL PENETRANTE IDEAL

ES IMPORTANTE TÓMAR EN CUENTA LA FORMA DE ELIMINAR EL EXCESO DE LIQUIDO PENETRANTE DE LA SUPERFICIE DE LA PIEZA.

PENETRANTEIDEAL

BUEN C.P.PEQUEÑO ANGULO DE CONTACTO

ALTA TENSIÓN SUPERFICIAL

AGUABUEN C.P.ALTO ANGULO DE CONTACTO

AGUA + HUMECTANTES

ANGULO PEQUEÑOBAJA TENSIÓN SUPERFICIAL(NO SE GANA MUCHO)

LÍQUIDOS ORGÁNICOS

ÁNGULOS PEQUEÑOSTENSIÓN SUPERFICIAL(NO VARÍA MUCHO ENTRE ELLOS)VISCOSIDAD (ES LOS IMPORTANTE, ES LO QUE PUEDE VARIAR)


ETAPAS DE INSPECCION

1.- Limpieza y buen secado

2.- Aplicación del penetrante

3.- Permanencia (desde unos minutos hasta una hora), de acuerdo

a especificaciones del fabricante.

4.- Remoción del exceso del líquido penetrante de la superficie,

sin extraer el de las discontinuidades con medios como:

Pulverización con agua. Trapos humedecidos. Solventes. Emulsificador - agua

5.- La selección del medio de eliminación se la realiza según el tipo

de penetrante y de acuerdo a la norma.

6.- Cuando se requiere secar la superficie (líquidos lavables con agua y

post-emulsificables), con aire cal/ente, hay que tomar en cuenta que

las discontinuidades se contraen y expulsan prematuramente al

penetrante.

7.- Aplicación del revelador.

talco o sustancia mineral fina como polvo seco o en suspensión acuosa, alcohólica o en solvente.

8.- Observación. El revelador extrae al penetrante y lo esparce en la superficie amplificando la información de la discontinuidad desde 0.3 micras hasta el orden de

mil/metros.

CAMPO DE ENERGIA

ENERGIA POTENCIAL PRESENTE EN LAS CARACTERISTICAS

FISICAS DEL PENETRANTE COMO: TENSION SUPERFICIAL,

VISCOSIDAD, ETC.

ENSAYO DE TINTAS PENETRANTES


INTERACCION CON EL MEDIO

DESPLAZAMIENTO DEL PENETRANTE A TRAVEZ DE LA PIEZA Y

FIJACION EN GRIETAS Y FISURAS

DETECCION

MEDIANTE REVELADOR SE EXTRE EL PENETRANTE

PROCESAR INFORMACION

EXAMEN VISUAL DE SEÑALES, USO DE LUZ NEGRA Y

VISIBLE PARA TINTAS FLUORESCENTES y VISIBLES.

INTERPRET ACION DE INFORMACION

COMPARACION DE SEÑALES EN BASE A PATRONES

PROCEDIMIENTOS, NORMAS O CODIGOS

EXPRESION Y REGISTRO DE RESULTADOS

INFORME DE ENSAYO EN BASE A PROCEDIMIENTOS

EVALUACION, .ETC.

CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS SEGÚN NORMAS ASTM E-165 y MIL-I-6866

ASTM E-165 MIL - 1 - 6366PIGMENTO CARACTERIZACIÓN

TIPO TECNICA TIPO TECNICA

A

1

I

A

FLUORESCENTE

LAVABLES CON AGUA

2 B POST-EMULSIFICABLES

3 CREMOVIBLES CON

SOLVENTES

1 II A COLOREADOS LA VABLES CON AGUA


B

2 B POST-EMULSIFICABLES

3 CREMOVIBLES CON SOL-

VENTES

TODOS LOS COMPONENTES QUE CONFORMAN UN PROCESO DEBEN SER PROVISTOS POR UN MISMO FABRICANTE CON LAS INDICACIONES PRECISAS PARA SU APLICACIÓN.

NO SE DEBE UTILIZAR EN EL PROCESO PRODUCTOS DE DIFERENTE

MARCA O TÉCNICA


EVALUACION DE LIQUIDOS PENETRANTES(CONTROL DE CALIDAD DE LOS LIQUIDOS)

UN BUEN EXAMEN DEPENDE DE:

1.- Cuidado en la aplicación de las etapas, todas y c/u de ellas son importantes, si se falla en una, el resultado falla.2.- Aptitud y rendimiento del sistema de penetrante utilizado para ello existen los patrones normalizados A.S.T.M. el método se basa en la comparación de 2 imágenes, la 1ra la de un penetrante de calidad conocida, y la 2da del penetrante de prueba, imágenes que se las observa juntas en el patrón.

En el medio local no se realiza evaluación de los líquidos para tener una idea del comportamiento y capacidad de detección de los defectos o la sensibilidad dimensional de detección.

PROPIEDADES SUCEPTIBLES DE EVALUAR EN LOS LIQUIDOS PENETRANTES

Por si estas propiedades no definen la aptitud del sistema, solo sirven para verificar su

estado de conservación o el mantenimiento de sus propiedades si ha pasado un tiempo

que podría variar las propiedades, no indican su bondad respecto a otros sistemas,

siempre será necesario realizar la prueba normalizada

1


LÍQUIDOS PENETRANTESETAPAS

LIMPIEZA

CON DETERGENTES (No deben ser corrosivos al metal)

Remueven contaminaciones y suciedad de la superficie.

SOLVENTES.- Remueven aceites grasos

VAPOR DESENGRASANTE Para aceites pesados y grasas; por condición de vapores,

se escurre el líquido que arrastra las grasas.

SOLUCIONES DECAPANTES (Alcalinos o ácidos) para cajas de óxidos por ácidos

inhibidos o álcalis, no debe ser corrosiva para el metal

se usa de 90 a 100º de T de solución.

REMOCION DEPINTURAS Depende del tipo de pintura. removedores alcalinos

solubles en agua entre 80 y 90 ºC.

LIMPIEZA ULTRASONICA Agitación Ultrasónica asociada a todos los

procedimientos mejora el método.

SOPLADO ABRASIVO.- Blastin.-Para remover residuos frágiles, se usa solo

cuando no aplasta los bordes del defecto.

SECADO.- Se debe secar toda agua o solvente para los pasos.

posteriores


APLICACIÓN

MÉTODOSINMERSIÓNPULVERIZACIÓN

PISTOLACOMPRESORAEROSOLESPINCELESBROCHAS

PRECAUCIONES

AL AIRE LIBRECON EXTRACTORESUSO DE MASCARILLAS CONTRA ESE TIPO DE GAS

REMOCION

REMOCION DEL EXCESO PENETRANTES PREEMULSIFICABLES CON

AGUA

DE PENETRANTE PENETRANTES POSTEMUILSIFICABLES

PENETRANTES REMOVIBLES CON SOLVENTE

REVELADO

(1) POLVO SECO SOLO PARA FLUORESCENTES

(2) POLVO EN SUSPENCIÓN ACUOSA SE PREPARA

(3) POLVO EN SUSPENCIÓN NO ACUOSA EN AEROSOL, ES MAS SENSIBLE

PARA (1) Y (3) SE DEBERÁ DAR UN SECADO PREVIO MUY LIGERO


OBSERVACION Y EVALUACION

1 .- Observar inmediatamente al aplicarse el revelador2 .- Observar una o más veces en los 15 o .20 minutos, si hay indicaciones débiles, el tiempo se puede extender3 .- Observar con luz natural o artificial con una iluminación no menor a 500 lux. (1 lux = iluminación dada por una candela a 1 m de distancia)4 .- Observar en cuarto oscuro para líquidos fluorescentes con la mejora de luz negra de 900 a 1000 lux para máxima sensibilidad, de 200 a 250 para casos normales.FISURAS O DISCONTINUIDAD SIMILAR

Línea roja o fluorescente

FISURAS ESTRECHAS O PARCIALMENTE CERRADAS

Línea a trazos

POROS GRUESOS

Indicación grande que cubre toda un área

POROS FINOS

puntos distribuidos al azar o localizados

INFORME: Constará.- resultados Condiciones de recepción de pieza preparación sobre la pieza, norma utilizada, tipo de proceso utilizado, tipo de limpieza, forma de aplicación, condiciones de revelado, tiempo de observación.


EQUIPAMIENTO PARA LIQUIDOS PENETRANTES.

EN TERMINOS GENERALES ES SIMPLE Y POCO COSTOSO.

PIEZAS AISLADASEXAMEN INSTALACIONES FIJAS

PRODUCCIÓN EN SERIE EN EL PROCESO OLABORATORIOS FIJOS

INSPECCIÓN EN MONTAJEPIEZAS AISLADAS INSPECCIÓN EN MANTENIMIENTO INSPECCIONES PARCIALES DE GRANDES

COMPONENTES E INSTALACIONES

Soldadura en material no magnético (aceros inoxidables austeníticos, latón, bronce aleaciones de aluminio, etc.).

INSPECCIÓN DE EQUIPO: limpiador, removedor, penetrante y MONTAJE revelador húmedo no acuoso en aerosol, proporción:

1 penetrante, 2 limpiador, 3 revelador. Si no hay ventilación, usar pinceles, tener fuente de iluminación adecuada.

OBJETIVO: detectar fisuras de fatiga, corrosión intercristalina, picado.

INSPECCIÓN DE EQUIPO: Aproximadamente el mismo que el anteriorMANTENIMIONETO Aunque se suele tener líquidos post-emul-

sificables, que hace necesario un laboratorio

Exámenes en proceso de fabricación o inspecciones de mantenimiento.INSPECCION EQUIPO: igual que en montaje más equipos EN pulverizadoresINSTALACIONES de agua para pre-emulsificables o post-emulsificables;GRANDES COMPONENTES emulsificador se aplica con pulverizador


LUZ NEGRA

Los líquidos fluorescentes constituyen la técnica más sensible y su observación se la

realiza con el uso de la luz negra que produce fluorescencia en el líquido.

La fluorescencia es la propiedad de ciertas substancias para emitir radiaciones de mayor

longitud de onda que la radiación primaria (luz negra), la luz negra produce fluorescencia

en estas substancias.

La luz negra se emite entre 3200 a 4000 A de longitud de onda, es mas corta que el

extremo violeta del espectro visible, no es observable por el ojo humano.

CARACTERISTICAS DE LA LUZ NEGRA.

Mata bacterias, se utiliza para desinfección.

Causa quemaduras, en la piel expuesta en el tiempo.

Produce ozono (ioniza el oxigeno).

Dañina para el ojo humano! puede quemar la retina.

Los líquidos fluorescentes producen luz amarillo verdosa

LOS LÍQUIDOS FLUORESCENTES PRODUCEN LUZ AMARILLO VERDOSA VISIBLE Y

MÁS SENSIBLE A LA VISTA QUE OTRO TIPO DE COLOR

FUENTES DE LUZ NEGRA


FUENTES

Lámparas incandescentes de luz negra con filtro rojo púrpura, vida corta, muy caliente, bajo rendimiento. Tubos de luz negra filtro rojo púrpura, descarga de arco eléctrico en atmósfera de

vapor de mercurio de baja presión. tubos pequeños de 6 a 8 varios, 220 volts. Tubos de 40 a 60 vatios. En los grupos anteriores se obtiene luz negra de baja intensidad por lo que es

necesario observar con la luz muy cerca de la pieza. Lámparas de vapor de mercurio de alta presión son las de mejor rendimiento.

Tipo reflector de 100 vatios concentrando el haz en pequeñas áreas. Tipo bulbo, reparten el haz en áreas mas grandes

ILUMINACION.

Iluminación mínima 950 lux (para fisuras pequeñas como de amolado). Para fisuras abiertas a la superficie 750 lux. Defectos gruesos 500 lux. El área debe ser obscurecida sin luz visible.

MANEJO Y VERIFICACIONES


EN LA LUZ NEGRA

Para un mejor aprovechamiento de la luz negra, conviene tomar ciertas precauciones

simples.

Es necesario medir periódicamente la intensidad de la lámpara pues con el uso se puede

variar el rendimiento (sé dispondrá de un fotómetro estándar).

EL RENDIMIENTO VARIA:

1.- Dentro de la lámpara del mismo tipo y marca

2.- Si varía el voltaje.

3.- Decae con el tiempo, puede llegar a solo el 25% del inicial.

4.- La suciedad obstruye la salida de luz negra hasta en un 50%.

OPERACIÓN

Calentamiento de 5 minutos hasta ionizar el mercurio, antes de ese tiempo no es

factible utilizar el equipo

Si se apaga o corta la corriente, es necesario que la lámpara se enfrié por 10 minutos

antes de encenderla nuevamente.

Cada arranque resta 3 horas de vida, no se apagara si el tiempo de parada es inferior

este.

EL VOLTAJE DE RED TIENE QUE SER DEL VALOR CORRECTO Y ESTABILIZADO

(120 VOLT), DEJARA DE OPERAR A 90 VOLT y CON 130 VOLT. SE QUEMARA

RAPIDAMENTE

CONSIDERACIONES EN EL ENSAYO DE TINTAS PENETRANTES

Cuidado y exactitud en todas las etapas.

La superficie tiene que estar limpia de tal forma que se permita la entrada del

líquido a las discontinuidades.

La eliminación del exceso de penetrante debe ser muy meticulosa, de tal forjv1a de

evitar la salida del penetrante del interior de la discontinuidad.

Para liquidas lavables con agua, no usar chorro de agua o agua a presión, pues

saldría el liquido de las discontinuidades.


Para líquidos post-emulsificables existe menor posibilidad de extraer, por lo que se

puede lavar con chorro de agua, o sumergir la pieza.

Para lavables con agua y lavables con solvente, se limpiara el exceso de

penetrante con trapos humedecido en agua y solvente respectivamente.

Grietas más abiertas requieren menor tiempo de penetración y viceversa.

Discontinuidades de abertura ancha como las grietas por tratamiento térmico,

requieren de métodos adecuados para no remover el líquido ingresado, para el

caso se recomienda p.e. líquidos post-emulsificables.

para discontinuidades de abertura estrecha, lo recomendable son líquidos

fluorescentes lavables con solvente o fluorescentes post-emulsificables, el tiempo

de permanencia para estos casos se puede prolongar sobre los 30 minutos.

debe existir compatibilidad en las etapas de: limpieza, aplicación, eliminación del

exceso de penetrante, revelado e inspección.

no debe mezclarse en el proceso productos de diferentes marcas.


PARÁMETROS RELATIVOS AL COMPORTAMIENTO

Índice de Emulsificación (le).

A menor le menor eficiencia.

El penetrante dentro de la falla tendrá menor probabilidad de ser extraído.

ε = (100-le)/100

Mojabilidad.

Depende de σ y de θ

Para determinar se mide la extensión de la gota en la superficie en condiciones estándar,

a un tiempo determinado.

Precipitación del revelador.

Para húmedos acuosos o no, la velocidad V de asentamiento del polvo en la suspensión

dan su calidad y aptitud de trabajo.

V depende de: densidad de las partículas, tamaño, concentración.

Se utilizan concentraciones de 50 a 60 gr / It.

BRILLO FLUORESCENTE. Es la reacción que tiene el líquido con la luz negra. Depende de:

El pigmento.

Su concentración.

PODER CUBRIENTE.

Área capaz de cubrir el penetrante al escurrir, varía con TI y TOSe determina por curvas.

APLICACIÓN POR INMERSIÓN.Penetrante 25 - 30 m2 / It.Revelador 15 - 20 m2 / It. Se pesa el líquido antes y después de la inmersión.


EN AEROSOL.

Penetrante 5 - 6 m2 / por aerosol de 340 cm3.

Revelador 3 - 4 m2 / por aerosol de 340 cm3

Un aerosol de penetrante cubre 120 m. lineales de soldadura.Un aerosol de revelador cubre 80 m. lineales de soldadura.

SENSIBILIDAD DIMENSIONAL. SDLa SD depende de: propiedad de los materiales que lo conforman, del comportamiento, de las condiciones de aplicación, condiciones de observación.No existen patrones con defectos calibrados.

EVALUACION.

Limite de visibilidad del penetrante

Sensibilidad de detección del defecto. (bloque patrón de fisura S).

Limite de visibilidad del penetrante

Consiste en la absorción de luz a través de capas de líquidos.

I = lo Xe-(a.x)

Donde: I → intensidad de luz transmitida.

lo → intensidad de luz incidente.

a → coeficiente de absorción.X → espesor de capa absorbente.

Coeficiente de absorción (a) depende del tipo y concentración del pigmento.


Color o fluorescencia -7- Proporcional a radiación absorbida. Respuesta -7- Función

Exponencial del espesor (ley de Beer). Bajo cierto espesor -7- Cesa la observación y

respuesta.

El límite de visibilidad -7- Define la dimensión mínima de detección. Determinación.

METODO DEL MENISCO

Diámetro de la zona donde no hay absorción

Se establece la comparación de O entre los diferentes líquidos.

,


SENSIBILIDAD DE DETECCION DE DEFECTOS.

Uso de patrones con fisuras controladas.

Aeronáutica → Bloque patrón de aluminio, con fisuras de fatiga térmica.

BLOQUES DE ALUMINIO (MIL-I-25135C).

Se utiliza el patrón de 2" x 3" x 5/16" en aluminio 2014 o 2017, con ranura central. Se calienta por 4 minutos en una cara Tº = 525°C, en el centro de la probeta,Se enfría en agua fría (bajo 27°C).Se repite la operación en la otra caraSe coloca el líquido conocido en la una mitad, y el de prueba en la otra Se compara y analiza brillo y definición.

REACONDICIONAMIENTO DE BLOQUES

Bloques nuevos → buenos resultados

Reacondicionamiento → Desengrase con vapor, lavado con cepillo, jabón y agua.

remojar en acetona una noche, lavar con chorro de agua,

calentar despacio hasta 445ºC; enfriar en agua, secar con aire

caliente.

Limitaciones del bloque. Fisuras no uniformes (hay que realizar varias pruebas). Sólo para aluminio. Hay que acercarse a condiciones reales.

BLOQUES Ni - Cr. ( MIL 89-63).Lámina de bronce → Depósito electrolítico de Ni y Cr. Placa de 102 x 67 x 0.4 (mm).Se varía espesor del baño de Ni y Cr.Se fisura flexionando el bloque.

Bloque con Grandes fisuras: 11 micrón. de ancho, 50 micrón. de prof.Medianas fisuras: 2 – 3 micrón. de ancho, 40 micrón de prof.Finas fisuras: 0.5 micrón. de ancho, 2 micrón. de prof.


Estos patrones son de vida prolongada → se puede reutilizar una y otra vez.

BLOQUES DE ACERO CROMADO DURO.De acero dúctil o inox. austenítico.Bloques de 25 x 75 x 4 (mm)Depósito cromo duro → esp 0.1 a 0.5 mm.Fisuramiento de 2 maneras.a.- flexión, fisuras transversales más o menos paralelas.b.- Indentación con bola Brinell (10 mm), fisuras radiales (3 indent)

Sirven para ferrosos → son durables (mas los inox) → se lavan

Lavado → Chorro de agua → cepillo cerda fina → 20- 30 min. Baño detergente más agitación US. → enjuague en agua

Alcohol puro, secado con aire caliente, almacenamiento hermético.


PRÁCTICA 5.

INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNETIZABLES UTILIZANDO LAS TÉCNICAS DE YUGO, DE CONDUCTOR

CENTRAL, DE PUNTAS, DE BOBINA RÍGIDA Y CARGA DIRECTA.

1. OBJETIVOS

Visualizar las líneas de flujo magnético Detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos y

determinar la naturaleza de las mismas; es decir, interpretar y evaluarlas. Determinar la fuerza cortante de cada yugo. Determinar cualitativamente el calentamiento relativo de materiales magnetizados. Medir el magnetismo residual en materiales. Observar la utilización y aplicaciones de las varias técnicas.

2. MARCO TEÓRICO

El ensayo por partículas magnetizables es un ensayo no destructivo, que se usa para localizar discontinuidades en la superficie y cerca de la superficie en materiales ferromagnéticos.

2.1 Fundamento

Este ensayo se basa en la magnetización del artículo que se ensaya, la aplicación de un medio de inspección (que es magnético) y la interpretación de las indicaciones del medio magnético.

Cuando una pieza de material ferromagnético es sometida a la acción de una fuerza magnetizante H, se induce en dicha pieza un campo magnético B, cuyo valor depende de la permeabilidad del material. Cuando las líneas de flujo del campo inducido encuentran a su paso una discontinuidad, se deforman, salen de la pieza y atraviesan el aire formando un campo de fuga. Al esparcir sobre la superficie finas partículas magnetizables, estas quedan atrapadas en el campo de fuga, dando una indicación de discontinuidad como se aprecia en la figura. Donde el 1 es una discontinuidad abierta a la superficie, 2 es una discontinuidad subsuperficial poco profunda y 3 es una discontinuidad subsuperficial profunda.


La mayor o menor notoriedad del campo de fuga depende de los siguientes factores:

a) La profundidad a la que se encuentra la discontinuidad

b) La intensidad del campo magnético aplicado a la pieza

c) El tipo de corriente magnetizable que se utilice.

d) El ángulo que formen la discontinuidad y la línea de flujo magnético.

La regla de la mano derecha ayuda a visualizar el sentido relativo de la corriente y el

campo. El campo magnético siempre es perpendicular a la corriente.



2.2.1. Puntas

Son los electrodos que se utilizan para transmitir la corriente magnetizante, desde la

fuente al artículo de inspección.

2.2.2. Yugo

Es el electroimán o elemento productor de la magnetización en la pieza. La corriente

eléctrica pasa por la bobina enrollada alrededor de su núcleo de hierro dulce.

2.2.3. Fuerza Portante (de elevación o sustentación)

Es la fuerza de atracción que un imán ejerce sobre una pieza magnética y que es

capaz de levantarla o sustentarla.

2.2.4. Fuerza coercitiva

Es la fuerza magnética necesaria para remover el magnetismo residual de una pieza

que ha sido ensayada por partículas magnetizables, es decir, para desmagnetizar un

artículo.

2.2.5. Permeabilidad

Es la facilidad de magnetización o creación de un campo magnético en un material

dado.

2.2.6. Retentividad

Es la capacidad de retener en mayor o menor grado con una cierta cantidad de

magnetismo residual.

2.2.7. Histéresis

Es el área encerrada en el lazo de magnetización de una curva B vs. H (B: Campo

magnético y H: fuerza magnetizante). Un lazo de ancho tiene permeabilidad baja. La

retentividad, fuerza coercitiva, reluctancia y magnetismo residual de un lazo ancho,

son altos.

2.2.8. Desmagnetización

Es la acción de reducir el campo magnético remanente de la pieza a un valor mínimo

aceptable, de ser posible cero.


2.3 Características de penetración

En la siguiente figura se indican las características de penetración para corriente

alterna (AC) y para corriente continua (DC), para medios húmedos y secos. CROC

significa corriente rectificada de onda completa.

2.4. Métodos de magnetización

2.4.1. Método continúo

Es aquel que sigue la siguiente secuencia:

1. Aplicación del campo magnético.2. Aplicación de las partículas magnetizables.3. Retiro del campo magnético.

2.4.2. Método residual

Es aquel que sigue la siguiente secuencia:

1. Aplicación de las partículas magnetizables

2. Aplicación del campo magnético

3. Retiro del campo magnético

2.5. Partículas Magnetizables

Estas deben cumplir con las siguientes características:

No ser tóxicas Estar finamente divididas y dentro del rango correcto de medida Provenir de cualquier material ferromagnético que posea lata permeabilidad y

baja retentividad Estar libre de contaminantes


Tener un color apto para dar un buen contraste respecto a la superficie de la pieza

2.6 Técnicas de inspección

Las técnicas de inspección estudiadas en este

laboratorio son:

1. Magnetización Circular

Inducción Indirecta (Con corriente que no circula por la pieza) Conductor central

Inducción Directa Puntas (Con corriente que si circula por la pieza) Carga directa (Heat Shot)

2. Magnetización longitudinal Bobina rígida

Inducción Indirecta Bobina flexible Yugo magnético

2.6.1. Técnica de conductor central.

En esta técnica el artículo se magnetiza, ya que la corriente va por el conductor

quien induce un campo magnético en el artículo a examinar. El uso de este método

elimina la posibilidad de que el artículo a examinar se queme por el excesivo flujo

de corriente si el contacto es pobre con las cabezas.


2.6.2. Técnicas de puntas.

Con esta técnica se induce un campo de magnetización circular, el cual se usa en

piezas preferentemente planas. Para esto se emplea 2 puntas o electrodos,

conectados a una fuente de corriente continua o alterna. La pieza que se examina

cierra el circuito, La corriente circula por las puntas y la pieza, generando un campo

magnético alrededor de las puntas.

Al aplicar el campo magnético a la pieza se debe posicionar las puntas en dirección

perpendicular a la pieza a fin de que el campo actúe transversalmente sobre las

discontinuidades y pueden ser observadas. Las puntas generalmente son de cobre

sólido y deben presionarse sobre la superficie de la pieza.

2.6.3. Técnica de carga directaConocida también como técnica multidireccional debido a que la corriente de magnetización circula directamente por la pieza siguiendo la forma de la pieza a ensayar, lo que la hace una técnica muy utilizada para piezas de forma variada.

2.6.4. Técnica de bobinaSe lo realiza por medio de un campo longitudinal establecido por una bobina o solenoide. Cuando la longitud de un artículo es varias veces él su diámetro, este debe ser exitosamente magnetizado al colocar él articulo longitudinalmente en el campo de una bobina. La fuerza de una campo en una bobina es proporcional a la corriente (A) y al número de vueltas de la bobina, así la fuerza del campo se indica


en vueltas - amperio.

2.6.5. Técnica de yugoEl yugo de magnetización es una pieza en forma de "U” o “C”, hecha de acero suave y de baja retentividad. Se utiliza para producir en la pieza un campo longitudinal. En piezas .planas se utiliza el yugo de patas rígidas, en piezas de forma variada, se utiliza el yugo de patas articuladas.

Para la desmagnetización se tiene el yugo magnético conectado (y aplastado el interruptor) y se lo va alejando de la pieza, dando .9iros de 90.9rados, varias veces.

4. PROCESO DE LA PRÁCTICA

1. Mapeo del campo magnético para cada yugo.2. Inspección por partículas magnetizables.

Preparación de la superficie de inspección. Aplicación de las partículas magnetizables vía seca o vía húmeda. Magnetización de la pieza por el método continuo o residual. Recordar que si las

líneas de flujo magnético son paralelas a las discontinuidades, no se forman indicaciones, por lo que, se debe realizar la magnetización en dos direcciones perpendiculares entre sí para cada sector ensayado

Interpretación y evaluación de las discontinuidades.3. Aplicación de las partículas magnetizables, magnetización superficial de la pieza. 4. Interpretación y evaluación de discontinuidades.5. Determinación del calentamiento de las piezas magnetizadas. Dejar el yugo en la pieza un tiempo determinado, por ejemplo 3 min.6. Determinación de la fuerza portante de cada yugo. Al máximo espaciamiento entre polos, el yugo de corriente de magnetización alterna debe tener una fuerza de elevación de por lo menos 10 lb. Mientras el de corriente continua debe tener una fuerza de elevación de por lo menos 40 lb.7. Medición del magnetismo residual por medio del gaussímetro.8. Desmagnetización. Se procede a desmagnetizar las piezas utilizando una bobina de desmagnetización, o utilizando el mismo equipo de magnetización, separando la pieza del campo paulatinamente.


5. INFORME1. Tema.2. Objetivos.3. Llenar la hoja de reporte de inspección y adjuntarla a este informe.4. Describir brevemente la práctica. Presentar el mapeo de cada yugo y el orden de calentamiento de las piezas magnetizadas.5. Analizar las indicaciones obtenidas.6. Comparar este ensayo con el de tintas penetrantes (alcances, limitaciones, ventajas y

desventajas).Responder las siguientes preguntas:7. ¿De qué depende la mayor o menor notoriedad de un campo de fuga?8. ¿En qué medida afecta a la sensibilidad del ensayo (nitidez de las indicaciones), la variación voluntaria de la corriente magnetizable?9. ¿Cómo procedería para determinar si una indicación poco profunda corresponde o no a una discontinuidad subsuperficial?10. Entre dos materiales cuyas características magnéticas se desconocen, ¿cómo se puede averiguar cuál de los dos tiene mayor permeabilidad magnética?

11. ¿Qué razones conoce para que se produzcan indicaciones falsas de discontinuidad?12. ¿Hay diferencia en el valor del campo magnético tangencial (en una misma pieza), cuando la separación entre los polos es máxima y cuando la separación es mínima?¿Cuál es la razón?13. Compare las técnicas de yugo y puntas y diga cual es mejor y por que.14. ¿Qué puede ocasionar la muerte: ¿el voltaje o el amperaje?15. ¿Por qué se calienta una pieza magnetizada?16. Indique los tipos de corrientes para magnetización. Ventajas y desventajas.17. Conclusiones.18. Recomendaciones.19. Bibliografía.


EQUIPOS Y MATERIALES

Equipo de magnetización:Tipo

Marca: Amperaje nominal:Accesorios

CONDICIONES DE TRABAJOMétodo de magnetización Técnica:

Tipo de Corriente Voltaje: Amperaje:Normas de Aceptación y Rechazo:

RESULTADOSTipo de discontinuidad Observaciones Evaluación




Fecha:

Firma:

Cliente

Fecha:

Firma:


DIAGRAMA DE FLUJO # 1 EJECUCIÓN DEL ENSAYO POR P.M.

Dirección de propagaciónDirección de vibración


PRÁCTICA 6

1. TEMA: MEDICIÓN DE ESPESORES POR ULTRASONIDO Y CALIBRACIÓN DEL EQUIPO EPOCH XT

2. OBJETIVOS

Familiarizarse con el uso del equipo de medición de espesores por ultrasonido

Realizar la medición de espesores para diferentes materiales Calibrar el equipo de ultrasonidos para: ángulo de refracción,

indicación de distancia, curva D.A.C.

3. MARCO TEÓRICOLas ondas ultrasónicas son generadas por un cristal piezoeléctrico dentro del palpador; este elemento que llamaremos transductor, tiene la propiedad de transformar la energía eléctrica en energía mecánica y viceversa. Al ser excitado eléctricamente, y por el efecto piezoeléctrico, el transductor vibra a altas frecuencias (lo que genera ultrasonido); estas vibraciones son transmitidas al material que se desea inspeccionar. Durante el trayecto en el material, la intensidad de energía sónica sufre una atenuación, que es proporcional a la distancia del recorrido. Cuando el haz sónico se encuentra con una discontinuidad o alcanza la frontera del material, dicho haz es reflejado. Los ecos o reflexiones del sonido son recibidos por otro (o por el mismo) elemento piezoeléctrico y esta señal es filtrada e incrementada para ser enviada a la pantalla del equipo en forma de ecos (picos) o como un valor numérico en el caso de un medidor de espesores.En los cuerpos que poseen una estructura cristalina las partículas que forman la red, pueden ser desplazadas de sus posiciones de equilibrio describiendo oscilaciones con trayectorias diversas, en función de la energía mecánica aplicada, originando distintos tipos de ondas ultrasónicas:

- Ondas Longitudinales- Ondas Transversales- Ondas Superficiales- Ondas Lamb

Onda Longitudinal o de CompresiónLa oscilación de las partículas es paralela con la dirección de la propagación


En este tipo de ondas están activas fuerzas de compresión y de dilatación, por lo que se denomina también onda de presión o compresión

Ondas Transversales o de CorteLas partículas de una onda transversal oscilan perpendicularmente a la dirección de transmisión

Ondas de Superficie o RayleighLas ondas de superficie se producen de la misma manera que las ondas transversales, se propaga solamente en la periferia plana o curva de un sólido semi-infinito, siguiendo las irregularidades de la superficie del sólido.

La profundidad de penetración de una onda de superficie es igual a su largo de onda. Puede ser transmitida únicamente en una superficie sólida.

Onda de LambLas ondas de Lamb se obtienen en láminas o hilos delgados cuando interviene en la propagación del haz ultrasónico la totalidad del material; la lámina o el hilo vibran en su conjunto.

MEDICIÓN DE ESPESORESLa medición de espesores es un campo importante de aplicación del ensayo ultrasónico. La posibilidad de medir espesores desde una sola de las caras es

Dirección de vibración Dirección de propagación

Dirección de propagaciónDirección de vibración


una prerrogativa del método ultrasónico de examen de los materiales.Esta posibilidad resulta de particular interés en inspecciones de mantenimiento de planta cuando es necesario detectar a tiempo la disminución de espesores de pared en tuberías y recipientes sometidos a presión y expuestos a desgastes por corrosión o erosión. Esta situación se presenta en plantas generadoras de vapor, en centrales eléctricas, en plantas químicas, petroquímicas, destilerías y en prácticamente todas las plantas industriales, y en el transporte naval, de ahí la gran importancia que han adquirido en la actualidad las técnicas de ensayo ultrasónico, para medición de espesores.Las técnicas utilizadas son las siguientes:

Por reflexión con sonda normal Por reflexión con transductores enfocados Por resonancia

REFLEXIÓN CON SONDA NORMALPara la medición de espesores con esta técnica, se emplea una sonda normal que actúa como emisor receptor de ondas longitudinales. Aplicada la sonda en una de las caras, el haz ultrasónico en forma de pulsos, con cierta frecuencia de repetición es transmitido al material en el cual se propaga normalmente a la superficie, reflejándose sucesivamente en las caras que limitan el espesor a medir. La misma sonda actuando como detectora de energía ultrasónica reflejada transmite los sucesivos pulsos a la pantalla del equipo en la que se ve una serie de ecos de reflexión cuya amplitud es gradualmente decreciente en función de la pérdida de energía que sufre el haz al aumentar el camino recorrido. Los intervalos entre eco y eco en cambio se mantienen constantes ya que representan el camino recorrido por el haz entre cada par de reflexiones sucesivas. Si el aparato ha sido calibrado con un espesor conocido del mismo material que se desea ensayar, se podrá medir el espesor verificando la posición de los ecos múltiples sobre la escala graduada de la pantalla.

REFLEXIÓN CON DOS TRANSDUCTORES ENFOCADOSFundamentalmente esta técnica se basa en el uso de una sonda con cristales ultrasónicos dispuestos con una pequeña inclinación entre 4 y 12 grados, respecto de la normal al plano de contacto de la sonda de manera que queden enfocados dentro de un cierto rango de espesores, uno de los cristales actúa como emisor y el otro como receptor.La determinación del espesor se efectúa evaluando el tiempo que tarda el pulso ultrasónico en su recorrido a través del material desde el cristal hasta el receptor previa reflexión en la cara opuesta. La frecuencia de ensayo esta comprendida generalmente entre 2 y 18 Mhz y el campo de medición se extiende entre 1 y 500 mm.La inclinación de los cristales y divergencia del haz caracterizan un rango de espesores para el cual la sonda es aplicable, dentro del margen de aplicación


la sensibilidad de la sonda varía de acuerdo al espesor que se mide siendo prácticamente nula en los puntos extremos de dicho rango.En la figura se han representado esquemáticamente los haces ultrasónicos de un palpador con dos cristales enfocados para medición de espesores.

SENSIBILIDAD DE UNA SONDA DOBLE EN FUNCIÓN DE LA PROFUNDIDADAclarando que la sensibilidad a la que nos referimos es la detección del eco, es decir, la amplitud del pulso correspondiente a energía reflejada, podemos ver que la mínima sensibilidad corresponde a los puntos de intersección de los límites externos de los haces ultrasónicos, mientras que la máxima sensibilidad corresponde a cuando el espesor coincide con el punto de intersección de los ejes de los haces ultrasónicos. Cuando las señales son transmitidas a la pantalla, la evaluación del espesor se efectúa en el oscilograma previamente calibrado de manera que actuando sobre el retardo de transmisión el punto cero coincida con la separación entre el camino recorrido por el haz dentro del plástico de la sonda y el camino recorrido en el material que se ensaya y ajustando el factor de la escala mediante el uso de un punto de referencia del mismo material y espesor perfectamente conocido. El espesor de referencia se elige de manera que sea lo más próximo al espesor que se desea medir. El barrido horizontal se ajusta de manera que el pulso de reflexión caiga dentro del segundo tercio del total de la escala a fin de poder leer con comodidad variaciones de espesor en más o en menos. Sin embargo la mayoría de los equipos comerciales especialmente diseñados para medir espesores por este método no utilizan la representación en oscilograma sino que electrónicamente traduce en el tiempo de propagación en el material en una indicación digital o en una indicación analógica de corriente que puede ser directamente leída ya sea como valores directos numéricos, o como reflexión de un instrumento de aguja.

EQUIPO DETECTOR DE FALLAS OLYMPUS EPOCH XTTodo instrumento de ultrasonidos normalmente registra dos parámetros fundamentales de un eco: cuan largo es (amplitud), y en que tiempo se produce con respecto al punto cero (tiempo de tránsito de pulso). El tiempo de tránsito a su vez suele ser correlacionado con la profundidad del reflector (vacío) o la distancia, basado en la velocidad del sonido de los materiales de prueba y la relación simple: Distancia = velocidad x tiempo


Este equipo realiza la presentación más básica de los datos de forma de onda, conocida como A-scan.

A-scan: Es la presentación más básica de los datos de forma de onda, en la cual la amplitud del eco y el tiempo de tránsito se trazan en una simple rejilla en donde el eje vertical representa la amplitud y el eje horizontal representa el tiempo.

4. PROCESO DE LA PRÁCTICA

USO DE LAS SONDAS ANGULARES:Las sondas angulares para ondas transversales usan una cuña de material plástico (acrílico) para obtener el ángulo de refracción correspondiente.Al usar estas sondas además de la comprobación del equipo deben hacerse las siguientes verificaciones:

Determinación del punto de salida del haz y calibración de la indicación de distancia:Fijar la sonda sobre la ranura fresada del bloque de calibración, con el haz orientado hacia la cara curva, como se indica en la figura, desplazar hacia atrás y adelante la sonda hasta conseguir en la pantalla el eco de altura máxima. En la posición de eco máximo marcar en la sonda el punto que coincida con la ranura del bloque de calibración. Dicho punto es el punto de salida del haz de ultrasonido. Para ajustar la indicación de distancia cubrir con el primer eco la marca 100 mm. de la escala del osciloscopio. El segundo eco debe coincidir con la marca 200 mm en la misma escala, este ajuste de indicación de distancia sólo sirve para aceros con una velocidad de onda de 3255 m/s +/- 15 m/s.

PUNTO DE SALIDA DEL HAZ

Determinación del ángulo de refracción verdadero:- Fijar la sonda con el punto de salida del haz en coincidencia con la marca del bloque de calibración correspondiente al ángulo nominal de la misma y con el haz orientado hacia el disco plástico como se indica en la -f 1g. 42a) para ángulos entre 35° y 65°. si el ángulo está comprendido entre 60° y 75° se debe ubicar la sonda según se indica en la fig. b) usando como reflector al disco de plástico.


- En la posición que corresponda, desplazar hacia atrás y hacia adelante la sonda hasta obtener en la pantalla el eco máximo.- El valor de ángulo, marcado en el bloque de calibración que coincide con el punto de salida del haz en la sonda en el momento de eco máximo corresponde al ángulo de refracción verdadero.Según la norma AWS D1.1, los límites de tolerancia para el ángulo de refracción deben estar dentro de ± 2°.

CALIBRACIÓN EN DISTANCIA Y AMPLITUD (D.A.C.) CON PALPADOR ANGULAR:

1) Calibramos en distancia de acuerdo al espesor de la pieza (y el patrón) a examinar y considerando un camino sónico de ½ pasos.2) Utilizando un bloque con un agujero de referencia las siguientes posiciones:

ANGULO DE REFRACCION


En la pantalla del equipo llevamos la señal correspondiente a la posición 1 al 80% de (A.T.P) altura total de pantalla, y con ésta ganancia localizamos las posiciones 2 y 3, uniendo éstos puntos obtenemos una curva de calibración.Si en la inspección encontramos ecos que sobrepasan ésta curva, estaríamos ante la presencia de un defecto de mayor tamaño que el agujero de referencia del bloque usado para la calibración.

MEDICIÓN DE ESPESORES- Realizar la calibración del equipo para medir en acero.1) Coloque gel acoplante sobre el disco patrón de calibración.2) Apoye el palpador sobre el disco de calibración.3) Espere hasta que la medición permanezca estable, luego presione la

tecla CAL. Entonces el equipo deberá mostrar (6.35 ± 0.01) mm, ó (0.250 ± 0.001) in, de lo contrario vuelva a calibrar presionando CAL.

4) Ahora el equipo se encuentra listo para medir en acero. - Realizar diferentes medidas en probetas de acero indicadas por los

ayudantes.- Realizar la calibración del equipo para medir diferentes materiales.1) Presionar la tecla MENU hasta visualizar la opción VELO2) Presionar la tecla CAL para ingresar en la opción VELO.3) Ahora por medio de las flechas, se modifica el valor de la velocidad de

propagación del sonido, por ejemplo la correspondiente al Aluminio: 6300 m/s (248.0 in/s)

4) Luego de haber modificado el valor, se debe presionar la tecla MENU para confirmar y salir. Luego presione la tecla MENU hasta llegar a la pantalla de medición.


5) Ahora el equipo esta listo y configurado para medir sobre Aluminio6) Realizar el mismo procedimiento para diferentes materiales- Realizar la medición de espesores para los diferentes materiales

indicados por los ayudantes.- Realizar la calibración para medir un material desconocido.

Desde la pantalla de medir, debemos apoyar el palpador en una pieza de espesor conocido, con el fin de que esta nos proporcione un valor de medida. Ahora para ajustar el valor del espesor, deberá presionar una vez la tecla ^ y aparecerá ADJ en la pantalla, este mensaje permanecerá visible en la pantalla durante 1 seg. Si presionamos nuevamente esta tecla ^ mientras permanece en pantalla ADJ podremos modificar el valor obtenido mediante las flechas. Una vez ajustado el valor de la medición, aceptamos con la tecla MENU, con esto se habrá concluido con la calibración y se habrá calibrado para medir sobre un material distinto al acero.

- Realizar la medición de espesores para el material con el que se realizará la calibración.

5. INFORME1. Tema2. Objetivos3. Marco Teórico4. Datos Obtenidos: Tablas en Excel de todas las mediciones5. Datos Calculados: Realizar gráfico en Excel de la superficie en 3D.6. Análisis de Resultados7. Trabajos Especiales:

- Aplicaciones del Ultrasonido Industrial- Ventajas y Desventajas sobre los otros Ensayos No Destructivos vistos

en la materia- ¿Es necesario utilizar el gel para realizar la medición, por qué?- ¿Cuándo se debe calibrar el valor de la ganancia GAIN en el equipo?- Consultar los tipos de inspección por Ultrasonido: B-Scan, C-Scan,

Phase Array.8. Conclusiones9. Recomendaciones10.Bibliografía

Guía Prácticas - EnD

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