Ensayos No Destructivos (END)

• Ing. Mario Conejo• Ing. Oscar Chaverri Quirós• Ing. José Luis León Salazar

Non Destructive Testing (NDT)

Qué son los END ? No producen cambios en sus propiedades tanto

físicas, químicas como mecánicas.

Estudia la integridad de un determinado componente

Debe existir un campo energético que interaccionecon el mismo

Un sistema que capture la información sobre lasposibles modificaciones del campo aplicado

Objetivos de los END ?

Preservar la vida Asegurar la calidad y la confiabilidad de productos Prevenir accidentes Tener beneficios económicos Contribuir con la preservación del medio ambiente Contribuir al desarrollo de la Ciencia de los Materiales

En qué momento se pueden aplicar los END ?

Los END pueden ser aplicados sobre un componente en cualquieretapa del proceso productivo:

Etapas primarias: fundición y colada continua (obtención deproductos primarios como lingotes, planchones, barras, etc.)

Etapas secundarias: laminación, extrusión, mecanizado,soldadura, tratamientos térmicos, recubrimientos, etc.

En qué momento se pueden aplicar los END ?

Durante el servicio: mantenimiento preventivo de estructuras ycomponentes, determinación de la vida remanente,programación de paradas, etc.

Luego de realizar cualquier tipo de reparación sobre elcomponente: soldadura, tratamiento térmico, mecanizado, etc.

Ventajas de los END

Se conoce la integridad del componente sin afectar ninguna desus propiedades ni su funcionamiento Se pueden caracterizar las discontinuidades que pueda presentarun material (ubicación, extensión y forma) Los resultados de las pruebas que se efectúan se conocen deforma inmediata (caracterización de discontinuidades en tiemporeal) A través de dichos estudios se puede determinar el momentocorrecto de realizar paradas en las plantas para realizar cambiosoportunos en la maquinaria utilizada

Desventajas de los END

La inversión inicial es alta: Compra de equipo Calibraciones Capacitaciones Patrones Certificaciones

Desventajas de los END

Siempre se debe seguir un procedimiento de ensayodebidamente calificado (obtenido con base a normaso códigos) para llegar a obtener resultados confiables

No se cuentan con empresas especializadas en estetema (venta, mantenimiento, capacitación,calibración, inspección)

Clasificación de los END

Según la ubicación de las discontinuidades:

Técnicas de inspección superficial Técnicas de inspección volumétrica Técnicas de inspección de la estanqueidad Otras técnicas adicionales

Técnicas superficiales

Inspección Visual Inspección por Líquidos Penetrantes Inspección por Partículas Magnéticas Inspección por Corrientes Inducidas

Técnicas volumétricas

Inspección por Radiografía Industrial Inspección por Ultrasonido Industrial

Pruebas de estanqueidad

Pruebas por cambio depresión:

Hidrostática Neumática

Pruebas por pérdidas defluidos:

Burbujas Detector de halógenos Espectrómetro de masa Trazadores

Otras Técnicas adicionales Ultrasonido: Phase Array, Ondas Guiadas

Radiografía: tiempo real, digital Electromagnetismo: pérdidas de flujo

magnético Emisión Acústica

Otras Técnicas adicionales

Termografía Infrarroja Análisis de Vibraciones Trazadores Perfilaje Gamma

Métodos superficiales

Inspección visual

Muestra de equipos ymétodo de ensayo por

inspección visual

Líquidos penetrantes

Partículas magnéticas

magnetización longitudinal con bobina

magnetización longitudinal con yugo

Inspección con corrientes inducidas

Equipo empleado en la inspección con corrientes

Métodos volumétricos

Ultrasonido Industrial

Radiografía Industrial

Pruebas de estanqueidad

Pruebas de estanqueidad

Principalmente hidrostáticas y neumáticas Prueban la capacidad de un componente o de

un recipiente para contener un fluido (líquidoo gaseoso) a una presión superior, igual oinferior a la atmosférica, sin que existanpérdidas apreciables de presión o devolumen del fluido de prueba en un períodopreviamente establecido

Pruebas hidrostáticas/neumáticas

Métodos adicionales

Pérdida de flujo magnético

Ensayo de emisión acústica

Termografía infrarroja

Diferentes tipos de imágenes térmicas

FUENTE Cs137 Contador de fotones

Gamma Scanning (perfilaje)

20,5

22,5

24,5

26,5

28,5

2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Co nteo ( Lo g(C/2s ) )

Esquema de perfilaje de tubería

Gamma Scanning (perfilaje)

Perfilaje obtenido en torre desbutanizadora de Recope

Técnica de Trazadores

Un trazador consiste en una población deelementos detectables o medibles (población detrazador) que están asociados natural oartificialmente con la población investigada en unproceso (población principal) y del que se esperaproporcionará información acerca delcomportamiento de la población principal. Con elfin de lograr este objetivo, tiene que establecerse(o suponerse) una relación entre ambaspoblaciones involucradas.

Aplicaciones de los trazadores radiactivos

Medición de caudales (tiempo de tránsito)

Determinación de tiempos de residencia

Fugas y localizaciones

Determinación de eficiencias de mezcla

Estudios ambientales

Estudios en la medicina

Mediciones de flujo utilizando múltiples detectores

D etecto r # 1D etecto r # 1 D etecto r # 2D etecto r # 2 D etecto r # 3D etecto r # 3

D is tan c iaD is tan c ia 11 D is tan c iaD is tan c ia 22

In yec c ió n

E je m p lo : C a u d a l

0

2 00

4 00

6 00

8 00

1 00 0

1 20 0

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0 9 5 1 001 05

1 101 15

1 201 25

1 301 35

1 401 45

T ie m p o (s )

Resp

uesta

del d

etecto

r

T 1 T 2

D e tec to r # 1 D e tec to r # 2 D e tec to r # 3

L a s m e d ic io n e s re a le s d e c a u d a l p u e d e n s e rre a liza d a s v ir tu a lm a n te e n cu a lq u ie r tip o d e e q u ip o d ep ro ce so q u e in c lu ya :

T u b e ría s , h o rn o s , re a c to re s e in te rc a m b ia d o re sd e c a lo r

L a s m e d ic io n e s re a le s d e c a u d a l p u e d e n s e rre a liza d a s v ir tu a lm a n te e n cu a lq u ie r tip o d e e q u ip o d ep ro ce so q u e in c lu ya :

T u b e ría s , h o rn o s , re a c to re s e in te rc a m b ia d o re sd e c a lo r

Determinación de tiempos deresidencia en hornos rotativos

Determinación de fugas

Ejemplos

Muchas Gracias