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3. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS EN SOLDADURAS (END)
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Introduccin
Son una serie de ensayos cuya finalidad es conocer/evaluar el estado de los
materiales y soldaduras en obras sobre canalizaciones de acero, sin afectar
las propiedades y funcionalidad de los materiales examinados.
Ensayos ms comunes No Destructivos
Inspeccin Visual
Lquidos Penetrantes
Ultrasonidos
Partculas Magnticas
Radiografas / Gammagrafas
Termografa
Ensayos no destructivos END
En canalizaciones de acero, los ensayos no destructivos ms usuales, son:
-Gammagrafias
- Lquidos Penetrantes
-Partculas Magnticas
-Ultrasonidos
Normativa general Ir a:
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Lquidos Penetrantes-generalidades
El exmen por lquidos penetrantes permite detectar discontinuidades, en
materiales slidos no porosos, siempre que estas se encuentren abiertas a
la superficie.
La aplicacin prctica es sencilla y econmica. No requiere aparatos
costosos.
El principio fsico de este sistema se basa en la aptitud de un lquido
penetrante para poder fluir sobre la superficie y penetrar en el interior de las
discontinuidades abiertas a la superficie, considerando para ello:
Estado de limpieza de la superficie
Configuracin de la discontinuidad
Tamao de la discontinuidad
Tensin superficial
Poder humectante
Ensayos no destructivos END
Normativa Ir a:
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Lquidos Penetrantes-indicaciones
Las indicaciones se evaluaran segn el nivel de calidad exigido a la
inspeccin y la norma de aplicacin.
Ensayos no destructivos END
Soldadura sin defectos Soldadura con poros Soldadura con grietas
Soldadura con poros
Proceso de inspeccin Ir a:
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Partculas magnticas-generalidades
El examen por partculas magnticas permite detectar discontinuidades que
afloran a la superficie y otras que no afloran pero estn prximas a ella.
Este mtodo puede aplicarse sobre superficies pintadas (hasta 50 micras de
espesor).
Este mtodo de ensayo solo puede ser usado con materiales magnticos.
El principio fsico de este sistema se basa en las propiedades del
magnetismo. La magnetizacin de la zona a ensayar
provoca un campo magntico en la pieza con los polos Norte y Sur
orientados en una sola direccin.
Ensayos no destructivos END
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Partculas magnticas-magnetizacin
Existen dos formas de magnetizacin:
- Mediante imn permanente
- Mediante electroimn (sistema ms utilizado)
Ensayos no destructivos END
Magnetizacin mediante yugo. La
circulacin de corriente por la
bobina crea una un campo
magntico langitudinal entre los
polos
Normativa Ir a:
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Partculas magnticas-indicaciones
Las indicaciones se evaluaran segn el nivel de calidad exigido a la
inspeccin y la norma de aplicacin.
Ensayos no destructivos END
Defecto: grieta
Defecto: grieta
Yugo
Proceso de inspeccin Ir a:
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Inspeccin radiogrfica-generalidades
El examen por radiaciones X y gamma, tienen la propiedad de penetrar y
atravesar materiales e impresionar las emulsiones fotogrficas, obtenindose
as unos registros permanentes. Esta tcnica permite detectar defectos en el
interior de las piezas inspeccionadas.
o Diferencias de espesor
A mayor espesor atravesado, mayor absorcin de energa y menor impresin
de la pelcula.
Ensayos no destructivos END
Diferencia de espesor
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Inspeccin radiogrfica-generalidades
o Diferencia de densidad
Zonas ms densas - mayor absorcin - menor impresin de la pelcula.
(Zonas blancas)
Zonas menos densas - menor absorcin - mayor impresin de la pelcula.
(Zonas oscuras)
Ensayos no destructivos END
Diferencia de densidad
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Inspeccin radiogrfica-generalidades
Ensayos no destructivos END
Diferencia de espesor/densidad
Normativa Ir a:
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Inspeccin radiogrfica-fuente de generacin rayos X y gamma
Ensayos no destructivos END
Equipo de gammagrafa
Los rayos X y gamma son radiaciones
electromagnticas con una longitud de onda ms
corta que la luz.
Tipos de fuentes:
Generadores rayos X (transformacin energa
elctrica)
Emisores rayos gamma (emisin natural atomo
radioactivo o istopo). Radioctividad contnua.
Equipos facilmente transportables.
CONTENEDOR DE LABERINTO - ISTOPO
1.- Cable tractor
2.- Mosquetn de enganche
3.- Rabo flexible de la fuente
4.- Fuente radiocativa
5.- Manguera de salida
La pastilla radioctiva entra y sale del contenedor mediante
maniobra de los cables/manguera
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Inspeccin radiogrfica-indicaciones
o
Ensayos no destructivos END
Tipo de discontinuidad Situacin Observaciones
1.- Porosidad
a) Uniformemente repartida
b) Agrupada
c) Lineal
d) Vermicular
S
Slo en soldadura ( la porosidad tambin se
encuentra normalmente en las fundiciones )
2.- Inclusiones
a) Escoria
b) De tugsteno
S
3.- Falta de fusin S En los lmites de fusin o entre pasadas
4.- Falta de penetracin S Raz de la unin
5.- Mordedura MB Unin entre la soldadura y metal base en la superficie
6.- Falta de material S Superficie exterior de la unin
7.- Solapamiento S Unin entre soldadura y metal base en la superficie
8.- Laminaciones MB Metal base, generalmente en el centro del espesor
9.- Delaminaciones MB Metal base, generalmente en el centro del espesor
10.- Rayaduras y desgarres MB Superficie del metal base casi siempre longitudinales
11.- Desgarre laminar MB Metal base, proximidades de la ZAT
12.- Grietas (incluyendo las producidas
en caliente y en fro)
a) Longitudinales
b) Transversales
c) De crter
d) En la gargante
e) En el taln
f) En la raz
g) Bajo cordn y en zona afectada
por el calor
h) Fisuras
S, ZAT
S,ZAT,MB
S
S
ZAT
S
ZAT
Soldadura o metal base adyacente a la lnea de fusin
Soldadura (puede propagarse al metal base y ZAT )
Soldadura, donde se corta el arco
Eje de la soldadura
Unin entre la cara de la soldadura y el base
Metal fundido, en la raz
En el ZAT del metal base
*S- Soldadura
MB- Metal base
ZAT- Zona afectada trmicamente
( Extrado de la publicacin AWS BI.0-77, Gua para la inspeccin por END de
soldaduras )
Causas ms comunes de los
defectos:
-Diseo inadecuado de la unin.
- Incorrecta preparacin de
bordes.
- Defectos en el metal base.
- Tcnica de soldeo inadecuada.
- Solidificacin defectuosa.
- Calentamiento/enfriamineto no
adecuados.
Proceso de inspeccin Ir a:
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o Modelo de informe.
Inspeccin gammagrfica
Informe RX
Inspeccin soldadura te de tres vas
Informe inspeccin way tee
Ensayos no destructivos END
informe_rx.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdf
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Ultrasonidos-generalidades
El ultrasonido se puede definir como una onda acstica o sonora de alta
frecuencia (aproximadamente 20.000 Hz), superior al espectro audible del ser
humano.
La inspeccin por ultrasonidos es un mtodo de control no destructivo de
tipo mecnico, donde un haz o conjunto de ondas de alta frecuencia (desde
0.25 a 25 MHz) son introducidas en los materiales a inspeccionar para
detectar fallos o discontinuidades, tanto en superficie como en su interior.
El principio de funcionamiento se basa en la Impedancia acstica principio
los procesos industriales:
Ensayos no destructivos END
Deteccin de heterogeneidades en materiales, determinacin de sus
propiedades, medida de espesores.
Normativa Ir a:
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Ensayos no destructivos END
Ultrasonidos-generalidades
Esquema proceso
ultasonidos
Las ondas ultrasnicas son generadas por el transductor, el cual tiene la
capacidad de transformar la energia elctrica en energa mecnica i
viceversa. El transductor vibra a altas frecuencias generando as los
ultrasonidos.
.
Lquido acoplante
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Ultrasonidos-generalidades
Los ultrasonidos generados se transmiten al material a inspeccionar, los
cuales durante el trayecto se atenuan de forma exponencial con la distncia
rrecorrida.
Cuando los ultrasonidos alcanzan una interfase acstica, el haz snico es
reflejado y recogido por el transductor.
Los utrasonidos, al alcanzar una interfase acstica, experimentan una
refracin.
Ensayos no destructivos END
Las ondas ultrasnicas son vibraciones mecnicas que se transmiten
produciendo esfuerzos en los materiales, por debajo del lmite elstico,
evitando de esta manera producir deformaciones plsticas
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Ensayos no destructivos END
Ultrasonidos-generalidades
Tcnica haz
angular
Tcnica haz recto
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Ensayos no destructivos END Ultrasonidos-equipo de inspeccin
Equipo de inspeccin Ir a:
pipewizard_1_es.pdfpipewizard_1_es.pdfpipewizard_1_es.pdfpipewizard_1_es.pdfpipewizard_1_es.pdf
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Ensayos no destructivos END Ultrasonidos-indicaciones
La inspeccin de uniones de soldadura mediante ultrasonidos permite
detectar los mismos defectos que con el mtodo radiogrfico/gammagrfico.
Los defectos usualmente detectados, son:
o Porosidades
o Inclusiones de escoria
o Falta de penetracin
o Falta de fusin
o Grietas/fisuras
o Laminaciones
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La operacin del equipo y la interpretacin de los resultados, requiere de
tcnicos experimentados.
Ensayos no destructivos END Ultrasonidos-indicaciones
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Muchas gracias
Esta presentacin es propiedad del Grupo Gas Natural.
Tanto su contenido temtico como diseo grfico es
para uso exclusivo de su personal.
Copyright Gas Natural Distribucin SDG, S.A.
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Normas
o General
UNE EN ISO 5817: 2009, Soldeo. Uniones soldadas por fusin de aceros,
nquel, titanio y sus aleaciones (excluido el soldeo por haz de electrones).
Niveles de calidad para las imperfecciones.
UNE EN 473: 2009, Ensayos no destructivos. Cualificacin y certificacin
del personal que realiza ensayos no destructivos. Principios generales.
UNE EN 970: 1997, Examen no destructivo de soldaduras por fusin.
Examen visual.
UNE EN ISO 3834: 2006, Partes 1, 2, 3 y 5, Requisitos de calidad para el
soldeo por fusin de materiales metlicos.
UNE EN 13018: 2001/A1: 2006, Ensayos no destructivos. Inspeccin visual.
Principios generales.
ASME V: Non destructive examination
ASME VIII Div. 1 Y 2
Ensayos no destructivos END
Presentacin Ir a:
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Normas
o Lquidos Penetrantes
UNE EN 571-1: 1997, Ensayos no destructivos. Ensayo por lquidos
penetrantes. Parte 1: Principios generales.
UNE EN ISO 23277. Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Ensayo de
uniones soldadas mediante lquidos penetrantes. Niveles de aceptacin
UNE EN 1289: 1998/A2: 2006, Examen no destructivo de uniones soldadas.
Ensayo mediante lquidos penetrantes. Niveles de aceptacin.
UNE EN ISO 23277. Ensayos no destructivos. Ensayo mediante lquidos
penetrantes y ensayo mediante partculas magnticas. Condiciones de
observacin
Ensayos no destructivos END
Presentacin Ir a:
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Normas
o Partculas Magnticas
UNE EN 1290: 1998/A2: 2006, Examen no destructivo de uniones soldadas.
Examen de uniones soldadas mediante partculas magnticas.
UNE EN 1291/1M: 2002, Examen no destructivo de uniones soldadas.
Examen de uniones soldadas mediante partculas magnticas. Niveles de
aceptacin.
UNE EN ISO 17638, Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Ensayo
mediante partculas magnticas
UNE EN ISO 23278, Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Ensayo de
uniones soldadas mediante partculas magnticas. Niveles de aceptacin
Ensayos no destructivos END
Presentacin Ir a:
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Normas
o Radiografias
UNE EN 1435, Ensayos no destructivos de uniones soldadas. Examen
radiogrfico de uniones soldadas
ISO 17636, Non-destructive testing of welds radiographic testing of fusion
welded joints
UNE EN 444, Ensayos no destructivos. Principios generales para el examen
radiogrfico de materiales metlicos por medio de rayos x y gamma
UNE EN 12517-1, Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Parte 1:
ensayo radiogrfico de uniones soldadas en acero, nquel, titanio y sus
aleaciones. Niveles de aceptacin
Ensayos no destructivos END
Presentacin Ir a:
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Normas
o Ultrasonidos
UNE EN 1712: Ensayos no destructivos de soldaduras. Examen ultrasnico
de uniones soldadas. Niveles de aceptacin.
UNE EN 1714: Examen no destructivo de soldaduras. Examen ultrasnico
de uniones soldadas.
Ensayos no destructivos END
Presentacin Ir a:
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Lquidos Penetrantes-proceso de inspeccin
Limpieza preliminar
Las superficies a examinar estarn limpias de cualquier contaminante y
secas.
Aplicacin lquido penetrante
Se cubrir con lquido penetrante toda el rea a examinar permaneciendo en
reposo entre 5 y 60 min. (depende del tipo de lquido).
Eliminacin del exceso del penetrante
Se eliminar el exceso de penetrante con papel absorvente, trapos lmpios y
hmedos.
Revelado e inspeccin
Se aplicar el lquido revelador reveladores lquidos acuosos de forma
uniforme cubriendo toda el rea a examinar con una fina capa.
La interpretacin final se realizar transcurridos entre 10 y 30 min. Despus
del secado del revelador.
Las indicaciones se presentan por contraste de color rojo sobre fondo
blanco
Ensayos no destructivos END
Presentacin Ir a:
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1.- La superficie a inspeccionar deber estar limpia y exenta de impurezas.
2.- En caso de bajo contraste, en la superficie a inspeccionar podr ser
aplicada una capa fina de laca blanca.
3.- El campo magntico ser aplicado en el rea a ensayar.
4.- La solucin con las partculas magnticas ser aplicada con pulverizador
en el rea a inspeccionar.
5.- Se mantendr el campo magntico durante 5 segundos como mnimo,
para permitir la emigracin y orientacin de las partculas.
6.- Se realizar inspeccin visual de los defectos.
7.- Se repetirn los puntos del 3 al 6 con el campo magntico perpendicular a
la posicin inicial.
La intensidad mnima de la iluminacin ser 500 lux sobre la superficie a
ensayar.
Ensayos no destructivos END
Partculas magnticas-proceso de inspeccin
Presentacin Ir a:
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Inspeccin radiogrfica-proceso de inspeccin
o Realizacin de la radiografa
Se sita la fuente a una cierta distancia de la pieza y se coloca la pelcula por
el lado opuesto de la pieza. La radiacin emitida incide sobre el objeto, lo
atraviesa e impresiona la pelcula constituida por haluros de plata.
Ensayos no destructivos END
Configuraciones ms usuales
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-Tcnica a simple pared.
La exposicin atraviesa una sola pared
-Tcnica a doble pared
La exposicin atraviesa dos paredes
Equipo tipo CRAWLER
Ensayos no destructivos END
Inspeccin radiogrfica-proceso de inspeccin
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Inspeccin radiogrfica-proceso de inspeccin
o Revelado
La pelcula sensibilizada se somete a un proceso de revelado (precipitacin
de la plata).
Las zonas que hayan recibido ms radiacin tendrn mayor precipitacin de
plata, formando zonas ms oscuras.
Las imgenes se observarn por transparencia mediante negatoscopio,
distinguiendo:
Contraste: Diferencia de color zonas adyacentes.
Definicin: Paso de una densidad a otra.
Sensibilidad: Defecto de menor tamao capaz de detectarse
Densidad de la pelcula: Nivel de ennegrecimiento de la pelcula.
Ensayos no destructivos END
Colocacin placa
radiogrfica
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Inspeccin radiogrfica-proceso de inspeccin
o Revelado calidad de imagen
Soldadura 1
Soldadura 2
Segn el tamao del grano de haluro de plata, las placas radiogrficas se
denominan: D2, D4, D7 y D10. La ms utilizada es la D4 para fuente Ir192.
Penetrmetros (o indicadores de calidad de imagen, ICI): Bsicamente se
utilizan 2:
1.- Indicador de hilos: Son una coleccin de hilos de material semejante al que se radiografa, montados sobre una pequea plancha de plstico o similar. Los dimetros
de los hilos varan de acuerdo a una cierta progresin del ICI. La lectura se realiza sobre
el dimetro del hilo ms fino todava visible deducindose de aqu la sensibilidad
correspondiente. Corresponden a este grupo los ICI de las normas DIN.
2.- Indicador de Agujeros: Consistente en plaquitas planas, cuyo grosor est perfectamente determinado, en las que se han realizado varios orificios de dimetro
creciente, siendo generalmente el mas pequeo de dimetro igual al espesor de la placa.
Corresponden a este grupo los ICI de las normas ASTM y ASME.
Ensayos no destructivos END
Presentacin Ir a:
../img/rx_soldadura_1.jpg../img/rx_soldadura_2.jpg