Mecnica de Fluidos y TermodinmicaNro. PFR

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Diseo y Seleccin de Bombas en Paralelo

Cdigo :

Semestre:III

Grupo :A

Mecnica de Fluidos y TermodinmicaDiseo y Seleccin de Bombas en Paralelo

Alumnos :Apellidos y NombresNota

Alfaro Gmez , Alexander

Caldern Tupacyupanqui ,Hugo

Escobedo Vargas ,Santiago

Huanca Ramos ,Luis

Jorge Schafer, Nikolas

Samillan ,Erick

Mendoza Flores, Pierre

Huaranka ,Rubn

Profesor:Vera Vsquez , Cesar

Programa Profesional:Mantenimiento de maquinaria de plantaGrupo:A

Fecha de Entrega:23042015

INTRODUCCION

Los Ensayos No Destructivos son herramientas de control de calidad o proceso que permite diagnosticar preventivamente las condiciones de un equipamiento, deterioro de un componente o su mal funcionamiento, anlisis de piezas recin fabricadas o reparadas. Entre los ms importantes mtodos de ensayos no destructivos podemos citar los ensayos por Ultrasonido (EU), Lquidos Penetrantes (EP), Rayos X (ER), Anlisis de Vibraciones (EV), Termografa, Partculas Magnticas, entre otras. (

1. OBJETIVOS Detectar discontinuidades superficiales de los materiales tales como: poros, grietas, fisuras, inclusiones de escoria, socavaciones, diferencia de espesores, etc. Analizar, evaluar e interpretar las discontinuidades segn las normas aplicables y registros de inspeccin. Seleccionar el ensayo no destructivo ms apropiado para la localizacin de defectos.

2. MATERIAES A UTILIZAR Probeta de soldadura.

3. HERRAMIENTOS Y EQUIPOS A UTILIZAR 1 kit de partculas magnticas. Yoke electromagntico. Lmpara de luz negra

4. NORMAS UTILIZADAS PARA LA TAREA Normas de Seguridad DIN 4844 T3

5. IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD A UTILIZARImplementos de seguridadSituaciones de riesgoDescripcin

Partculas que se introducen en los ojos y pueden producir daos.Utilizar permanentemente los lentes de proteccin.Utilizar vestimenta adecuada para el trabajo en el almacn.

Heridas punzocortantes

Al realizar desplazamientos de herramientas con filos cortantes tratarlos con cuidado.Colocar siempre las herramientas ordenadamente y en su lugar.

6. MEDIO AMBIENTETodos los residuos de hojas de trabajo deben ser depositados en el depsito de papeles usados. Los restos de aceites usados deben ser depositados en los depsitos especiales.

7. ANLISIS DE RIESGOS

RIESGOSDESCRIPCIN DEL PELIGRO

CortesLos alumnos que realizan trabajos con herramientas cortantes deben de tener cuidado, para evitar daos personales.

CortocircuitosLos alumnos que realizan trabajos con componentes mecnicos y elctricos, no debern conectar inadecuadamente a los toma de corriente

Agentes que pueden daar los instrumentos de comprobacin.Los alumnos que realizan trabajos de quipos, debern tener cuidado con el empelo correcto de los instrumentos de medicin y comprobacin.

Tener cuidado con las puntas cortantesMantener siempre el equipo de trabajo y los materiales en orden y en su lugar.

8. DESARROLLO Y PLANIFICACIN

Atender a cada uno de sus compaeros con respeto y sin distincin alguna.

Trabajar siempre en forma ordenada. No juntar los instrumentos de medida con otras herramientas.

Movilizar los instrumentos y herramientas del almacn con orden.Devolver los instrumentos y herramientas limpios antes de guardarlos en los armarios.

Conectar la llave de la energa slo con autorizacin del profesor del curso.

9. FUNDAMENTO TERICO

ENSAYO DE PARTCULAS MAGNTICAS

El ensayo de Partculas Magnticas es uno de los ms antiguos que se conoce, encontrando en la actualidad, una gran variedad de aplicaciones en las diferentes industrias. Es aplicable nicamente para inspeccin de materiales con propiedades ferromagnticas, ya que se utiliza fundamentalmente el flujo magntico dentro de la pieza, para la deteccin de discontinuidades.Mediante este ensayo se puede lograr la deteccin de defectos superficiales y sub-superficiales (hasta 3 mm debajo de la superficie del material). El acondicionamiento previo de la superficie, al igual que en las Tintas Penetrantes, es muy importante, aunque no tan exigente y riguroso.

La aplicacin del ensayo de Partculas Magnticas consiste bsicamente en magnetizar la pieza a inspeccionar, aplicar las partculas magnticas (polvo fino de limaduras de hierro) y evaluar las indicaciones producidas por la agrupacin de las partculas en ciertos puntos. Este proceso vara segn los materiales que se usen, los defectos a buscar y las condiciones fsicas del objeto de inspeccin.

Para la magnetizacin se puede utilizar un banco estacionario, un yugo electromagntico, electrodos o un equipo porttil de bobina flexible, entre otros. Se utilizan los diferentes tipos de corrientes (alterna, directa, semi-rectificada, etc.), segn las necesidades de cada inspeccin. El uso de imanes permanentes ha ido desapareciendo, ya que en stos no es posible controlar la fuerza del campo y son muy difciles de manipular.Para realizar la inspeccin por Partculas Magnticas existen varios tipos de materiales que se pueden seleccionar segn la sensibilidad deseada, las condiciones ambientales y los defectos que se quieren encontrar. Las partculas magnticas pueden ser:

Secas Fluorescentes Visibles (varios colores)

Hmedas Fluorescentes Visibles (varios colores)

Los mtodos de magnetizacin y los materiales se combinan de diferentes maneras segn los resultados deseados en cada prueba y la geometra del objeto a inspeccionar.

Principios Bsicos

Cuando se estudia el comportamiento de un imn permanente, se puede observar que ste se compone por dos polos, Norte y Sur, los cuales determinan la direccin de las lneas de flujo magntico que viajan a travs de l y por el espacio que lo rodea, siendo cada vez ms dbiles con la distancia.Si cortamos el imn en dos partes, observaremos que se crean dos imanes nuevos, cada uno con sus dos polos, Norte y Sur, y sus correspondientes lneas de flujo magntico. Esta caracterstica de los imanes es la que permite encontrar las fisuras abiertas a la superficie, y los defectos internos en una pieza, como se explicar a continuacin.

La magnetizacin de un material ferromagntico se puede lograr mediante la induccin de un campo magntico fuerte, desde una fuente externa de magnetizacin (un electroimn), o mediante el paso de corriente directamente a travs de la pieza. La fuerza del campo generado es resultado de la cantidad de corriente elctrica que se aplique y el tamao de la pieza, entre otras variables.

Una vez magnetizado el objeto de estudio, ste se comporta como un imn, es decir, se crean en l dos polos magnticos Sur y Norte. Estos polos determinan la direccin de las lneas de flujo magntico, las cuales viajan de Norte a Sur.Teniendo la pieza magnetizada (magnetizacin residual), y/o bajo la presencia constante del campo magntico externo (magnetizacin continua), se aplica el polvo de limadura de hierro seco, o suspendido en un lquido (agua o algn destilado del petrleo). Donde se encuentre una perturbacin o una fuga en las lneas de flujo magntico, las pequeas partculas de hierro se acumularn, formando la indicacin visible o fluorescente, dependiendo del material usado.

La perturbacin o fuga del campo magntico se genera por la formacin de dos polos pequeos N y S en los extremos del defecto (fisura, poro, inclusin no-metlica, etc.). En la figura se muestra este efecto.

Al igual que en la mayora de los Ensayos No Destructivos, en la inspeccin con Partculas Magnticas intervienen muchas variables (corriente elctrica, direccin del campo, tipo de materiales usados, etc.), las cuales deben ser correctamente manejadas por el inspector para obtener los mejores resultados. Por esta razn las normas MIL, ASTM, API, AWS y ASME entre muchas otras, y los manuales de mantenimiento de las aeronaves, exigen la calificacin y certificacin del personal que realiza este tipo de pruebas, con el fin de garantizar la confiabilidad de los resultados y as contribuir a la calidad del producto. Entre las regulaciones ms conocidas de certificacin de personal se encuentran: NAS-410, ISO 9712, SNT TC1A, ANSI/ASNT CP-189 y EN-473.

10. PROCEDIMIENTO

PARTCULAS MAGNTICAS

a) Preparacin, limpieza y secado de las superficies del objeto a ser inspeccionado.

Esta etapa se realiza con la finalidad de dejar la superficie de la pieza libre de pinturas, recubrimientos no conductores, grasas o contaminantes externos. As mismo, en caso de que la pieza haya sido instrumento de ensayos magnticos anteriormente, debe dejarse la pieza libre de campos magnticos residuales.Como primer paso, la actividad realizada fue el esmerilado de la placa metlica sobre la zona del cordn de soldadura con el fin de uniformizar la superficie de dicho cordn.Seguidamente se tom la placa metlica a ensayar y se procedi a lijar solamente la mitad de esta. Esto con la finalidad de poder apreciar cuanto afecta en los resultados de nuestro ensayo dichos agentes contaminantes.Seguidamente se realiz el lavado de la pieza con detergente y finalmente se realiz el secado de la misma secado.

Ilustracin 1. Esmerilado de la placa metlica

Una vez terminado el esmerilado, procedemos a lijar la pieza, este proceso se realizara nicamente a la mitad de la pieza de trabajo.

Ilustracin 2. Proceso de lijado.

b) Seleccin y aplicacin de las partculas magnticas

A continuacin se procedi con la aplicacin de las partculas magnticas. En este caso partculas fluorescentes.Previamente a la aplicacin se procedi a agitar el envase ya que tratndose de una solucin acuosa es seguro que las partculas magnticas se hayan asentado en la zona inferior del contenedor.

La aplicacin correcta de las partculas debe ser uniforme y cubrir toda la superficie de la placa a ensayar.

Ilustracin 3. La aplicacin correcta de las partculas.

c) Magnetizacin

Para la magnetizacin de la pieza se utiliz un Yugo electromagntico el cual genera un campo magntico longitudinal de tal manera que se evidencian las discontinuidades transversales ya que el campo magntico se ve modificado.

Ilustracin 4. Yugo electromagntico.

Para la visualizacin de las discontinuidades fue necesario recrear un ambiente cerrado aislado de iluminacin. Esto se hace debido a que, con la ayuda de la luz negra, se evidencian las discontinuidades y se pueden apreciar como acumulaciones de las partculas que presentan una coloracin verdosa resaltante.

Ilustracin 5. Ambiente cerrado aislado de iluminacin.

d) Interpretacin

Observacin: Con ayuda de la luz negra, luego de haber transcurrido un tiempo prudente, se puede visualizar una variacin en la disposicin de las partculas.

Interpretacin: La zonas coloreadas verde intenso, representas las discontinuidades.

Evaluacin: Habiendo reconocido las discontinuidades se puede evaluar qu proceso correctivo se puede aplicar posteriormente.

Indicaciones Relevantes: Obviamente la acumulacin abundante de partculas representa una discontinuidad relevante. No relevantes: De igual manera las zonas donde se aprecia poca acumulacin de las partculas representan discontinuidades poco relevantes. Falsas

e) Pasos adicionales

Desmagnetizacin

Este paso se realiza en caso este especificado, y de ser as se debe dar especificaciones de los niveles de aceptacin y la forma de medirlo.

Sin embargo se sabe que en la mayora de los casos es necesario realizar la desmagnetizacin teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

Si el material que ha sido instrumento de ensayo presenta alta retenevidad, es decir la capacidad que tienen los materiales de quedar magnetizados con mayor facilidad. Si es que retiene partculas o restos del material, que posteriormente pueden resultar abrasivas es decir casar desgaste por friccin. Si es que posteriormente se requiere realizar procesos de soldadura en la pieza, la presencia de magnetismo puede afectar a dichos procesos.

f) Limpieza final

Esta etapa final del proceso se realiza con la finalidad de liberar a la pieza partculas residuales que podran interferir con los procesos que se deseen realizar posteriormente.

11. EVALUACIN DEL LABORATORIO.

a) Cul es el principio de funcionamiento del ensayo por partculas magnticas?

El ensayo de partculas magnticas tiene como objetivo bsico la deteccin de discontinuidades superficiales en materiales ferros magnticos

El ensayo consiste en la aplicacin de un campo magntico en el interior de la pieza. Este campo, cuando se encuentre en presencia de discontinuidades, sufre desvos y se desplaza a la superficie de la pieza, generando campos de fuga.

b) Cules son las limitaciones del uso de partculas magnticas?

Necesita de limpieza previa de la superficie, dejndola libres de imperfecciones que puedan enmascarar el ensayo. Necesita de prever escurrimiento del producto del ensayo despus de la aplicacin (va hmeda). Necesita de plataformas, conforme el tipo de equipo.

Necesario material ferro magntico. El ensayo de partcula magntica puede ser de dos formas, por: Va hmeda y por va seca.

c) Es posible realizar la inspeccin del duraluminio mediante el ensayo de partculas magnticas?

Debemos recordad que el duraluminio es una aleacin principalmente compuesta de aluminio y cobre. Estos dos principales elementos aleantes son poco afectados por los campos magnticos por lo cual son tambin denominadas elementos paramagnticos.

Teniendo en cuenta esta informacin podemos deducir que la inspeccin de este compuesto mediante el ensayo de partculas magnticas no dar buenos resultados ya que es difcil inducir un campo magntico atreves de este compuesto.

d) Qu caractersticas debe tener el material que debe ser para el ensayo de partculas magnticas?

Los materiales contenidos en la pieza o componente a evaluar debe ser materiales ferro magnticos. Esta propiedad que se le atribuye a los elementos que son fcilmente atrados o afectados por campos magnticos, que en su mayora son metales. En estos materiales la inspeccin que se realiza a travs del ensayo de partculas magnticas es muy eficiente, ya que el yugo electromagntico induce correctamente el campo magntico al componente y las partculas magnticas son afectadas por este.

e) Pueden las partculas magnticas detectar fallas internas?

Este ensayo nos permite a identificacin de discontinuidades superficiales y tambin sub superficiales, Esto se debe a que al momento de realizar el ensayo las partculas magnticas son aplicadas en aerosol sobre toda la superficie del componente a evaluar, al momento de inducir o magnetizar la pieza estas se acumulan en las grietas haciendo posible su identificacin. Por ello este ensayo no proporciona la identificacin de imperfecciones internas del componente.

12. ANEXOS

Partculas Magnticas: Va seca

Se utiliza esta nomenclatura cuando las partculas son aplicadas a seco. En este caso, lo que sustenta la acomodacin es el aire.

En la aplicacin va seca, son utilizados aplicadores manuales o bombas de aspersin que pulverizan las partculas sobre la regin que va a ser examinada en forma de un chorro de polvo.

Es importante que sean de granulometra adecuada para ser aplicadas uniformemente sobre la superficie que va a ser inspeccionada.

Trazndose un paralelo con el mtodo de va hmeda, las partculas magnticas por va seca son mucho ms sensibles a la deteccin de discontinuidades sub superficiales en materiales ferro magnticos. La sensibilidad disminuye, sin embargo, para pequeas continuidades superficiales. Adems de esto, para una misma rea o regin examinada el consumo es mayor.

Desmagnetizacin:

Todos los materiales ferromagnticos sometidos a un campo magntico conservan, despus de cesar la accin del campo, un cierto magnetismo, llamado remanente o residual, que puede ser perjudicial. Existen varios procedimientos para llevar a cabo la des magnetizacin, cuyo fundamento se explica mediante el concepto de histresis y todos ellos operan, de forma general, sometiendo a la pieza a un campo magntico alterno cuya intensidad va gradualmente decreciendo hasta anularse. El mtodo ms extendidos el de la des magnetizacin con bobina de corriente alterna, que consiste en colocar la pieza en el interior de una bobina por la cual circula corriente alterna alejndola lentamente hasta unos 2m. A esa distancia se considera que la influencia del campo es nula y se corta la corriente.

13. OBSERVACIONES

Primera observacin: Observamos que al trabajar con partculas magnticas tenemos que esperar un determinado tiempo para que estas puedan penetrar la pieza y hacer efecto ya sea en la superficie como interiormente.

Segunda observacin: Aprendimos que para hacer el ensayo con la luz negra se necesita de un lugar completamente oscuro para poder realizar el ensayo, ya que si la luz entra a lugar donde se est haciendo la prueba los resultados podran ser errneos.

Tercera observacin: Logramos observar que las partculas magnticas es uno de los ensayos no destructivos ms empleados en la deteccin de fallas, adems del ensayo de ultrasonido y el ensayo de lquidos penetrantes.

Cuarta observacin: Pudimos observar que si la probeta a ensayar no estaba completamente limpia podra provocar una especia de fallas donde no existan , ya que los restos de algn material , grasas o algn tipo de discontinuidad encima de la pieza podra provocar diferentes resultados.

14. CONCLUSIONES:

BIBLIOGRAFA : "Apuntes para elLaboratoriode Pruebas No Destructivas". UPIICSA-IPN, Academia deLaboratoriodeControldeCalidad,MxicoD.F., 2002