utrasonido nivel ii 2004 llogsa

BienvenidosBienvenidosal cursoal curso

UltrasonidoUltrasonidoIndustrialIndustrialNivel IINivel II

OGS.A. de C.V.

ObjetivoObjetivo::

Ultrasonido Ultrasonido IndustrialIndustrialNivel IINivel II

Adiestrar al técnico para ajustar y calibrar equipo, y para evaluar resultados de inspección con respecto a códigos, normas y especificaciones aplicables.

Familiarizar al técnico con los alcances y limitaciones del método de inspección y que esté calificado para ser responsable del adiestramiento y guía del personal Nivel I y aprendices, y que sea capaz de organizar y reportar los resultados de las inspecciones.

Inspección porInspección por

UltrasonidoUltrasonido

SonidoSonidoPropagación de energía mecánica

(vibraciones con frecuencias de 16 a 20,000 ciclos/segundo) a través de

sólidos, líquidos y gases

UltrasonidoUltrasonidoSonido con frecuencias mayores al rango audible, el cual se propaga a través de medios sólidos y líquidos, considerados

como elásticos.

P r i n c i p i o P r i n c i p i o ss


El principio en el que se basa la inspección por ultrasonido es que materiales diferentes presentan

diferentes

””Impedancias Acústicas”Impedancias Acústicas”

El ultrasonido forma un haz por lo que es El ultrasonido forma un haz por lo que es utilizado para rastrear el volumen de un utilizado para rastrear el volumen de un

material.material.



La inspección por ultrasonido se realiza básicamente por el método

en el cual:la onda ultrasónica se

transmite y se propaga dentrode una pieza hasta que es reflejada y

regresa a un receptor proporcionando información de su

recorrido (energía reflejada y distancia recorrida)

la onda ultrasónica setransmite y se propaga dentro

de una pieza hasta que es reflejada y regresa a un receptor

proporcionando información de su recorrido (energía reflejada y

distancia recorrida)

Inspección UltrasónicaInspección UltrasónicaInspección UltrasónicaInspección Ultrasónica

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10

GAIN 54.0 dB RANGE 2.000 inREJ 0%MIN DEPTH

EDGE SELECTED

ID >

in

TransductorCristalPiezoeléctrico

Acoplante


Discontinuidad

TransductorCristalPiezoeléctrico

Acoplante

Discontinuidad

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

in


Transductor

Discontinuidad

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

in

CristalPiezoeléctrico

Acoplante


100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

in

Transductor

Discontinuidad

CristalPiezoeléctrico

Acoplante


Sistema deSistema deInspecciónInspecciónUltrasónicaUltrasónica

Generador de la señal eléctrica, Instrumento Instrumento UltrasónicoUltrasónico

Sistema de Sistema de InspecciónInspección

Sistema de Sistema de InspecciónInspecciónComponentes Básicos

Conductor de la señal eléctrica, Cable Cable coaxialcoaxial

Componentes Básicos



Elemento transmisor-receptor, TransductorTransductor




Medio para transferir la energía acústica a la pieza y viceversa, Acoplante acústicoAcoplante acústico




Pieza inspeccionadaPieza inspeccionada




Instrumento

Ultrasónico

Cable Coaxial

Transductor

Acoplante

Pieza Inspeccionada



AntecedenteAntecedentes Históricoss Históricos

AntecedenteAntecedentes Históricoss Históricos

AplicacionesAplicacionesAplicacionesAplicaciones

Ya que la inspección por ultrasonido es básicamente un

fenómeno mecánico, es adaptable para determinar la

integridad estructuralintegridad estructural de materiales de ingeniería

A p l i c a c i o n e sA p l i c a c i o n e sA p l i c a c i o n e sA p l i c a c i o n e s


Detección y Detección y caracterizacióncaracterización de de discontinuidadesdiscontinuidades

Las principales aplicaciones consisten en:

Medición de espesores, Medición de espesores, extensión y grado de corrosiónextensión y grado de corrosión



Determinar características Determinar características físicas como: tamaño de grano, físicas como: tamaño de grano, constantes elásticas y constantes elásticas y estructura metalúrgica estructura metalúrgica

Determinar características de Determinar características de enlace entre dos materialesenlace entre dos materiales

VentajaVentaja

ss

V e n t a j a sV e n t a j a sV e n t a j a sV e n t a j a s

Proporciona gran poder de penetración, lo que permite la inspección de grandes espesores;

Se tiene gran sensibilidad, ya que se pueden detectar discontinuidades extremadamente pequeñas;

Gran exactitud para determinar la posición, estimar el tamaño, orientación y forma de discontinuidades;

V e n t a j a sV e n t a j a sV e n t a j a sV e n t a j a s

Se necesita una sola superficie de acceso;

La interpretación de los resultados es inmediata;

No existe peligro o riesgo en su aplicación;

Los equipos son portátiles;

Los equipos actuales tienen la capacidad de almacenar información en la memoria.

LimitacioneLimitacione

ss

L i m i t a c i o n e sL i m i t a c i o n e sL i m i t a c i o n e sL i m i t a c i o n e s

La operación del equipo y la interpretación de los resultados requiere técnicos experimentados;Se requiere gran conocimiento técnico para el desarrollo de los procedimientos de inspección;

La inspección se torna difícil en superficies rugosas;

La inspección se torna difícil en partes de forma irregular;

L i m i t a c i o n e sL i m i t a c i o n e sL i m i t a c i o n e sL i m i t a c i o n e s

La inspección se torna difícil en piezas pequeñas o delgadas;

Discontinuidades subsuperficiales pueden no ser detectadas;

Durante la inspección es necesario el uso de un material acoplante;

Se necesitan patrones de referencia en la calibración del equipo y caracterización de discontinuidades.

Principios dePrincipios deUltrasonidoUltrasonido

U l t r a s o n i d oU l t r a s o n i d oU l t r a s o n i d oU l t r a s o n i d o

Nombre dado al estudio y aplicación de ondas sónicas que se transmiten a frecuencias mayores al límite superior del rango audible, arriba de 20,000 Hz.

En inspecciones por contacto el rango de frecuencias común es de 2.25 a 10 MHz, y en casos particulares se emplean frecuencias abajo y arriba, y para inmersión pueden ser de hasta 30 MHz.

Relación entre:Relación entre:Velocidad,Velocidad,

Longitud de Longitud de ondaonda

y Frecuencia y Frecuencia

La propagación del ultrasonido está caracterizada por vibraciones

periódicas de los átomos o partículas, representadas por un

movimiento ondulatoriomovimiento ondulatorio

PropagacióPropagación de la n de la Onda Onda

UltrasónicaUltrasónica

Movimiento Movimiento OndulatorioOndulatorio

Longitud de OndaLongitud de Onda

Distancia de viaje de un ciclo; distancia desde un punto en un ciclo al mismo punto en el siguiente ciclo.

F r e c u e n c i aF r e c u e n c i a

Número de ciclos completos que pasan por un punto en la unidad de tiempo, normalmente, un segundo.1 Ciclo/seg = 1 Hertz ( Hz )

1,000 Ciclos/seg = 1 Kilohertz = 1 KHz

1,000,000 Ciclos/seg = 1 Megahertz = 1 MHz

Ejemplo:

5,000,000 Ciclos/seg = 5.0 Megahertz = 5.0 MHz

1 Ciclo1 Ciclo

1 segundo 1 segundo 1 segundo

ciclosseg3

ciclosseg5

ciclosseg2

Velocidad AcústicaVelocidad Acústica

Distancia de viaje por tiempo, o rapidez del movimiento ondulatorio.

v = x f

Matemáticamente se expresa:

v = Velocidad del ultrasonido

= Longitud de onda

f = Frecuencia

Generación y Generación y Recepción de Recepción de Vibraciones Vibraciones

Ultrasónicas Ultrasónicas

Las vibraciones ultrasónicas son generadas por la aplicación de pulsos eléctricos al elemento transductor (elemento o cristal piezoeléctricoelemento o cristal piezoeléctrico) contenido dentro de una unidad de rastreo (palpador).

El transductor transforma la energía eléctrica en ultrasonido (energía mecánica) y viceversa.

Efecto Efecto PiezoeléctricoPiezoeléctrico

0


V+

-


V-

+


V+

-


V-

+


V+

-


V-

+


V+

-


V-

+

A c o p l a n t eA c o p l a n t e

El ultrasonido es transmitido entre el palpador y la pieza inspeccionada a través de un medio acoplante.

Los materiales usados como acoplantes pueden ser aceite, agua, gel, etc.

El propósito principal del acoplante es eliminar entre el palpador y la pieza, debido a que el aire es un pobre transmisor del ultrasonido.

InspecciónInspecciónUltrasónicaUltrasónica

BásicaBásica

Métodos de AcoplamientoMétodos de Acoplamiento

ContactoContacto

El transductor se coloca directamente sobre la superficie de la pieza y se utiliza una película ligera de acoplante.

Capa ligerade acoplante

Palpador

Pieza inspeccionada

Métodos de AcoplamientoMétodos de Acoplamiento

InmersiónInmersión

La pieza inspeccionada o el palpador, o ambos, están sumergidos en acoplante, agua.

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

inColumna

deAcoplante Palpador

Reflexiones UltrasónicasReflexiones Ultrasónicas

El haz ultrasónico tiene propiedades similares a un haz de luz, cuando choca con un objeto que interrumpe su paso, es reflejado.

El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.


Si la incidencia es normal a la

superficie, el ángulo de

reflexión también es normal.

Interfase acústica


Si la incidencia es angular, el ángulo

de reflexión es igual al de incidencia.

Interfase acústica

Métodos de Presentación de Métodos de Presentación de DatosDatos

Barrido Tipo “A” (A-Scan)Barrido Tipo “A” (A-Scan)

Es la presentación más utilizada.

Proporciona información a cerca de:

El espesor de un material o la profundidad a la que se encuentra una discontinuidad,

Tamaño relativo de una discontinuidad.

EVPEVP

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

in

Eco de entrada o disparo principal

1

2

3

4

Reflexión de la discontinuidad Reflexión de pared posterior ( R.P.P. ) Línea de tiempo baseEHP Escala Horizontal de la PantallaEVP Escala Vertical de la Pantalla

EHPEHP

Barrido “A” (A-Scan)Barrido “A” (A-Scan)

Discontinuidad


Barrido “A” (A-Scan)Barrido “A” (A-Scan)


Barrido “B” (B-Scan)Barrido “B” (B-Scan)

Este barrido proporciona una vista de la sección transversal de la pieza inspeccionada y de las discontinuidades.

La imagen es retenida en la pantalla o graficada en el barrido en un solo sentido

Generalmente la inspección se realiza por inmersión y el movimiento del transductor es automático.



Discontinuidad

Superficie Posterior

Superficie Frontal


Barrido “C” (C-Barrido “C” (C-Scan)Scan)Este tipo de barrido proporciona una vista

de planta (vista superior en forma de mapa, similar a una imagen radiográfica) de la pieza inspeccionada y las discontinuidades.

Las discontinuidades son mostradas en un registrador o en la pantalla de una computadora en posición X-Y del barrido.

El barrido debe estar sincronizado con un registrador o el sistema de adquisición de datos.

La inspección se realiza por medio de un sistema de inmersión y un barrido automático.


Formas deFormas deVibraciónVibración

UltrasónicaUltrasónica

Formas de Vibración UltrasónicaFormas de Vibración Ultrasónica

La energía ultrasónica se propaga por medio de vibración de las partículas del material, de átomo a átomo.

La dirección en la que vibran las partículas con respecto a la dirección de propagación de la onda ultrasónica depende de la forma de vibración.

Ondas LongitudinalesOndas Longitudinales

Direcciónde

Propagación

Vibraciónde las

Partículas

La vibración de las partículas del medio es “ParalelaParalela” con respecto a la dirección de propagación de la onda ultrasónica.


Ondas de CorteOndas de Corte

También son llamadas “Ondas Transversales”.

La vibración de las partículas del medio es “PerpendicularPerpendicular” con respecto a la dirección de propagación de la onda.

Su velocidad es de aproximadamente la mitad de la velocidad de las ondas longitudinales.

Esta forma de onda se propaga solamente a través de sólidos.


Vibracion de las Partículas

Dirección dePropagación

Ondas de Ondas de CorteCorte

Ondas SuperficialesOndas SuperficialesTambién conocidas como “Ondas de Rayleigh”. Adecuadas para detectar

discontinuidades superficiales, su energía decae rápidamente debajo de la superficie hasta una profundidad de una longitud de onda.

Sólo se propagan en sólidos.

El movimiento de las partículas, de la superficie o cercanas a ella, es “elípticoelíptico”.

Su velocidad es de aproximadamente 90% de la velocidad de las ondas transversales.


Vibraciónde las

Partículas

Ondas Ondas SuperficialesSuperficiales


90º

PANAMETRICS

Refracción yRefracción yConversiónConversión

de Modode Modo

OndaRefractada

OndaIncidente

R e f r a c c i ó nR e f r a c c i ó n

v1

v2

Es el cambio de dirección del Es el cambio de dirección del ultrasonido,ultrasonido,

cuando pasa de un medio a otro con cuando pasa de un medio a otro con diferente velocidad de propagación y diferente velocidad de propagación y

con un ángulo de incidencia diferente a con un ángulo de incidencia diferente a cero gradoscero grados

con respecto a la normalcon respecto a la normal

L

T

Los ángulos de la onda de incidencia y de las ondas transmitidas refractadas están dados por la:

“Ley de Snell”

Sen v1

Sen v2

R e f r a c c i ó nR e f r a c c i ó n

v1

v2

Conversión de ModoConversión de Modo

Se presenta en la reflexiónreflexión o refracciónrefracción y es causado por un

ángulo de incidencia diferente a cero grados con respecto a la

normal a la interfase

Es el cambio de ondas,Es el cambio de ondas,de un modo de vibración a otrode un modo de vibración a otro

L


v1

v2

T

OndaLongitudinal

OndaLongitudinalReflejada

OndaTransversalReflejada

OndaLongitudinalRefractada

OndaTransversalRefractada

T

L

Onda LongitudinalOnda de Corte

Onda Superficial


0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

Ángulo de incidencia () en una zapata de plástico0°15

°30°

45°56°

Primer Ángulo CríticoPrimer Ángulo Crítico

El ángulo de la onda de incidencia con el cual la onda longitudinal es refracta a 90º

con respecto a la normal

v1

v2


L=90º

T

OndaLongitudinal

OndaLongitudinalRefractada

El ángulo de la onda de incidencia con el cual la onda transversal es refracta a 90º

con respecto a la normal

v1

v2

Segundo Ángulo Segundo Ángulo CríticoCrítico


T=90º

OndaLongitudinal

Onda deCorteRefractada

VariablesVariablesUltrasónicasUltrasónicas

Variables UltrasónicasVariables Ultrasónicas

Las variables tratadas a continuación son afectadas principalmente por el sistema de inspección ultrasónica (instrumento, transductor, zapata, acoplante, etc.).

Es importante que el técnico conozca los efectos de estas variables en los resultados de la inspección.

Impedancia AcústicaImpedancia Acústica

Resistencia que oponen los materiales a la propagación del sonido

Cuando una onda ultrasónica incide en el límite entre dos materiales diferentes parte de su energía es transmitida y parte es reflejada, debido a sus impedancias acústicas.

La impedancia acústica ( Z ) es el producto de la densidad del material ( ) y la velocidad de propagación del sonido ( v ):

Z = v


Reflexión

Transmisión

El valor de la impedancia acústica permite calcular el porcentaje teórico de energía transmitida y reflejada en las interfases acústicas.

Coeficiente de reflexión:

Z2 - Z1 2

Z2+Z1

Coeficiente de transmisión:

4 Z1 Z2

(Z2 + Z1)2

T = 1 - R

Z1

Z2


R = %R = R x 100

T = %T = T x 100

FrecuenciaFrecuencia

Para la detección de fallas usando el método de contacto, se utilizan frecuencias entre 2.25 y 10MHz.

Las frecuencias más altas proporcionan mayor sensibilidad para detectar pequeñas discontinuidades, pero no tienen el poder de penetración de las frecuencias bajas.

El tamaño de la discontinuidad que puede ser detectada debe ser la consideración más importante para la selección de la frecuencia.


Si el tamaño de la discontinuidad de interés es grande, se debería seleccionar una frecuencia baja, por ejemplo 2.25 MHz.

Bajo condiciones favorables, y en teoría, las discontinuidades deben tener una dimensión igual o mayor que la mitad de la longitud de onda para que puedan ser detectadas.

Lo anterior se refiere a la frecuencia pico utilizada en la inspección.

FrecuenciaFrecuencia


Ancho de Banda de FrecuenciaAncho de Banda de Frecuencia

El instrumento ultrasónico y el transductor producen una banda de energía ultrasónica que cubre un rango de frecuencias, expresado como: Ancho de BandaAncho de Banda

Tanto el instrumento como el transductor afectan el ancho de banda de la inspección.

Los instrumentos son construidos de tal manera que emiten pulsos al transductor y miden la respuesta en diferentes formas con respecto al ancho de banda.


Una banda anchabanda ancha significa una mejor resoluciónresolución (habilidad de producir, separar y distinguir dos o más indicaciones de reflectores cercanos entre sí, en profundidad y posición), y una banda angostabanda angosta significa una mayor sensibilidad (habilidad de detectar discontinuidades pequeñas a una distancia dada dentro del material).

Ancho de Banda de FrecuenciaAncho de Banda de Frecuencia


CaracterísticasCaracterísticasdel Haz Ultrasónicodel Haz Ultrasónico

Características del Haz Características del Haz UltrasónicoUltrasónico

El haz ultrasónico no tiene una proyección con lados rectos con intensidad uniforme desde la cara del transductor, se esparce conforme se aleja del transductor y varía en intensidad.

El perfil del haz se ha dividido en diferentes zonas por sus características.

Campo Muerto

Divergenciadel Haz

Eje Acústico

Campo Lejano

Campo Cercano

Campo Muerto o Zona MuertaCampo Muerto o Zona Muerta

Corresponde al ancho del pulso inicial y puede medirse sobre la línea de tiempo base.

Zona de generación del ultrasonido, el cristal no puede recibir mientras el ultrasonido está siendo transmitido, lo cual afecta la capacidad de detección cerca de la superficie.

Para reducir la zona muerta se emplean transductores de alto amortiguamiento



Campo Cercano o Zona de Campo Cercano o Zona de FresnelFresnel

Extendiéndose desde la cara del palpador, existe una zona que se caracteriza por variaciones de intensidad del haz ultrasónico.

Debido a que se producen variaciones de amplitud, esta zona no es recomendada para la inspección.


Donde:N = Longitud del Campo

CercanoD = Diámetro del Transductorf = Frecuencia del

Transductorv = Velocidad de la onda

ultrasónica = Longitud de Onda = Área de la cara del transductor

D2 f D2 A4 v 4 N= = =

Campo Cercano o Zona de FresnelCampo Cercano o Zona de Fresnel

Puede calcularse con la siguiente ecuación:


Campo Lejano o Zona de Campo Lejano o Zona de FraunhoferFraunhofer

Es la zona del haz ultrasónico donde su intensidad decae de manera exponencial con el aumento de distancia desde el transductor.

CampoCercan

o

CampoLejano


Distancia Distancia amplitudamplitud

Distancia

Am

plitu

d


Divergencia del haz

En el campo cercano el haz se propaga, prácticamente, en línea recta, y en el campo lejano se esparce hacia fuera.

La mitad del ángulo de divergencia se calcula:

Donde: = Mitad del ángulo de divergencia

D = Diámetro del Transductorf = Frecuencia del

Transductorv = Velocidad de la onda

ultrasónica

Sen = 1.22v

D f

Discontinuidades en los Discontinuidades en los materialesmateriales

Algunos productos o materiales son de uso decorativo, por lo tanto su resistencia a los esfuerzos es, simplemente, inexistente, aunque necesiten cierta inspección.

Existe otro tipo de productos y materiales que si requieren pruebas y evaluación, son aquellos que estarán sujetos a esfuerzos, donde una falla o discontinuidad puede ser la causa de una costosa reparación, peligro para otros productos, estructuras e inclusive vidas humanas.

Si la discontinuidad presente trata de ser detectada por Ensayos No Destructivos, estos deben ser seleccionados, aplicados e interpretados con cuidado y sobre la base de un conocimiento válido de los mecanismos de falla y sus causas.


Es más que evidente que el conocimiento de los materiales, sus propiedades y discontinuidades típicas, de acuerdo con su proceso de fabricación o condiciones de operación, ayudará notablemente a los técnicos al realizar una prueba, y tomando en cuenta que la mayoría de las técnicas de inspección son recomendadas para un tipo de discontinuidad específica, el conocimiento de estas discontinuidades típicas ayudará a seleccionar el método más adecuado.


Las discontinuidades se clasifican por su origen en::

InherentesInherentes

Aquellas relacionadas con la solidificación de metal fundido y vaciado. Se subdividen en:

a)a) De fundición primaria o en materia primaDe fundición primaria o en materia primaRelacionadas con la fusión y

solidificación del lingote original.

b)b) De fundición secundariaDe fundición secundariaRelacionadas con la fundición, vaciado y

solidificación de un artículo fundido; causadas por las variables propias de fabricación, tales como: humedad,

alimentación, temperatura inadecuada, etc.


ProcesoProceso

Las relacionadas y originadas en los diferentes procesos de manufactura, tales como: Forjado, maquinado, rolado, soldado, extruido,tratamientos térmicos, etc.

ServicioServicio

Las relacionadas y ocasionadas por condiciones de servicio de los materiales, como esfuerzos, corrosión, fatiga. Algunas ocasiones este tipo dediscontinuidades son producidas por otras

presentes en el material, también pueden originarse por un mal diseño de la pieza.


a) InclusionesInclusiones. Partículas de material como escoria, óxido y sulfuros, de forma irregular.

CabezaCaliente

Porosidad

Contracción Inclusión

Lingote

Algunas discontinuidades típicas en el lingote son:

Inherentes de Fundición PrimariaInherentes de Fundición Primaria

b) PorosidadPorosidad. Causada por gas insoluble atrapado en la solidificación.

c) Contracción (Rechupe)Contracción (Rechupe). Causada por contracción durante la solidificación.

d) SegregacionesSegregaciones. Distribución no uniforme de los elementos.

a) Traslape en frío

b) Desgarre en caliente (Grietas por contracción)

c) Cavidades por contracción

d) Microcontracciones

e) Sopladuras

f) Porosidad

g) Contracción

Discontinuidades típicas en piezas fundidas:

Inherentes de Fundición Inherentes de Fundición SecundariaSecundaria

Molde

a)a)Traslape en fríoTraslape en frío

Producido por cualquier causa que origine la solidificación de una superficie antes que otro metal fluya sobre ella


Traslape en Frío

a)


Molde

b)b) Desgarre en Caliente Desgarre en Caliente (Grietas por Contracción)(Grietas por Contracción)

Se produce por la diferencia en velocidades de solidificación y enfriamiento, que ocasiona diferentes contracciones en secciones delgadas y gruesas en piezas de geometría complicada.

Desgarre en Caliente

El metal Fundidollena el molde

Cavidad porContracción

El metal Fundidoha solidificado

Entrada demetal Fundido

c)c)Cavidades por ContracciónCavidades por ContracciónHuecos causados por la falta de metal, el suficiente para compensar la contracción volumétrica que ocurre durante la solidificación.


Entrada demetal Fundido


d)d) MicrocontracciónMicrocontracciónHuecos superficiales y pequeños que aparecen en la entrada del metal o boca de alimentación. También ocurren cuando el metal fluye de una sección delgada a una sección gruesa

Las discontinuidades producidas en procesos de rolado y forjado son:

ConformadoConformado

Rolado:Rolado:

a) Laminaciones b) Costuras

c) Inclusiones

Forja:Forja:

a) Traslapesb) Grietas (Reventadas o reventón)c) Copos (grietas por hidrógeno)

D e P r o c e s oD e P r o c e s o

Laminaciones

Placa

RoladoRoladoa)a)LaminacionesLaminaciones

Producidas en los procesos de conformado, producto de discontinuidades inherentes en el lingote. Son aplanadas, delgadas, paralelas a la superficie del material y en la dirección del conformado.



RoladoRoladob)b)CosturasCosturas

Discontinuidades superficiales en forma de líneas continuas o intermitentes, poco profundas y muy cerradas (finas), paralelas al grano. Originadas por discontinuidades presentes en el billet o lingote.

Costuras

Inclusiones noMetálicas

Rodillos

ForjadoForjadoc)c) TraslapeTraslape

Son líneas no muy apretadas o adheridas a la superficie y generalmente penetran con un ángulo pequeño. Es causado porque parte del metal se desliza o dobla sobre la misma superficie de la pieza.

Dado

Traslape de Forja


Reventadas ExternasReventada Interna

ForjadoForjadod)d)ReventadaReventada

Ruptura causada por temperaturas inapropiadas de forja, trabajo excesivo o movimiento del metal durante el forjado.

Pueden ser internas o abiertas a la superficie


ForjadoForjadoe)e)CoposCopos

Fisuras internas extremadamente delgadas y alineadas con el grano.

Las causas que originan estas discontinuidades son: tensiones localizadas, producidas por la transformación; disminución de la solubilidad del hidrógeno durante el enfriamiento



Tratamiento TérmicoTratamiento Térmicoa)a) GrietasGrietas

Son causadas por la concentración de esfuerzos durante el calentamiento y enfriamiento desigual entre secciones delgadas y gruesas.

No tienen dirección especifica y empiezan normalmente en esquinas agudas las cuales actúan como puntos de concentración de esfuerzos

Maquinado o Maquinado o EsmeriladoEsmerilado

a)a) Grietas.Grietas.

Causadas por esfuerzos producidos por calentamiento excesivo local entre la herramienta y la superficie del metal. Son superficiales, poco profundas, ocurren en grupos y generalmente en superficies endurecidas, con recubrimiento.


SoldaduraSoldaduraLa mayoría de procesos de soldadura consisten en unir dos piezas de metal para satisfacer una especificación, dibujo o cualquier otro requisito. Están disponibles sobre cuarenta procesos de soldadura diferentes: la soldadura con arco, con gas, de resistencia, etc. Sin importar el proceso, existen tres variables comunes:

Una fuente de calor

Una fuente de protección

Una fuente de elementos químicos


SoldaduraSoldaduraEl control de las variables es esencial y cuando alguna de ellas se vuelve inestable se puede esperar que se presente una variedad de discontinuidades.

Las discontinuidades que se producen y que el técnico debe poner en evidencia, pueden ser de índole diversa. Algunas son inherentes al procedimiento empleado, otras son comunes a casi todos los procedimientos.


SoldaduraSoldaduraEn ocasiones, son provocadas por la inexperiencia o negligencia del soldador (posición incorrecta del electrodo, eliminación insuficiente de escoria). También, se deben a que no se han ajustado en forma conveniente los parámetros del proceso (intensidad inadecuada, velocidad de desplazamiento del arco demasiado elevada). Por último, existen discontinuidades debidas a una unión deficiente (tipo de preparación inadecuada para el espesor de la placa, electrodo mal indicado para el tipo de material a soldar).


SoldaduraSoldaduraLas discontinuidades en soldadura Las discontinuidades en soldadura pueden agruparse como sigue:pueden agruparse como sigue:

1)1) En el paso de raízEn el paso de raíz

2)2) En el paso finalEn el paso final

3)3) InternasInternas

4)4) PorosidadPorosidad

5)5) GrietasGrietas


Falta de Penetración con Falta de Penetración con DesalineamientoDesalineamiento

Es la falta de fusión de una de las caras de raíz, debido a que las caras de raíz no se encuentran alineadas.

Penetración InadecuadaPenetración Inadecuada

Están presentes las aristas de la cara de raíz. Ocurre cuando no se alcanza la temperatura de fusión del metal base, debido a diferentes razones.

En el Paso de En el Paso de Raíz:Raíz:


QuemadaQuemada

Es una depresión severa en la raíz, cuando por penetración excesiva la raíz ha perdido parte del metal. Generalmente no es alargada.

Concavidad en la RaízConcavidad en la Raíz

El paso de raíz funde ambas caras, pero al centro del cordón de raíz se presenta una depresión o cavidad debida a la contracción del metal



Fusión IncompletaFusión Incompletaen el Paso de Raízen el Paso de Raíz

Es la falta de fusión entre una de las caras de raíz y el material de aporte en el paso de raíz.

SocavadoSocavado

Es una ranura en el metal base a lo largo del borde del cordón de raíz.



Penetración ExcesivaPenetración Excesiva

Exceso de metal de soldadura de aporte en el cordón de raíz. Se puede extender a lo largo del cordón de raíz o en zonas aisladas

DesalineamientoDesalineamiento

Cuando los elementos soldados no se encuentran alineados.



Falta de Fusión en el Paso Falta de Fusión en el Paso FinalFinal

Es la falta de fusión entre una de las caras de ranura y el material de soldadura, en el paso final.

Llenado IncompletoLlenado Incompleto

Falta de metal de soldadura en el paso final.

En el Paso Final:En el Paso Final:


Refuerzo InadecuadoRefuerzo Inadecuado

Una depresión en el paso final o corona de la soldadura, resultando un espesor en la soldadura menor que en el metal base.

Socavado ExternoSocavado Externo

Una ranura en el metal base a lo largo del borde del paso final.



Refuerzo excesivoRefuerzo excesivo

Exceso de metal de soldadura en el paso final.



Inclusiones Alargadas ( Líneas )Inclusiones Alargadas ( Líneas )

Material no metálico, atrapado entre los cordones de la soldadura. Orientadas en dirección paralela al eje de la soldadura. Se presentan en líneas continuas o intermitentes, sencillas o paralelas.

Internas:Internas:


Inclusiones Aisladas (Inclusiones)Inclusiones Aisladas (Inclusiones)

Material no metálico, atrapado entre los cordones de la soldadura. Son de forma irregular ligeramente alargadas, agrupadas o aisladas, y distribuidas al azar.

Internas:Internas:


Falta de fusión o fusión incompleta (entre metal Falta de fusión o fusión incompleta (entre metal base y de aporte) base y de aporte)

Cuando no existe fusión entre el metal de base (la cara de la ranura o bisel) y el metal de soldadura. Orientadas en dirección del eje de la soldadura. Pueden presentarse en líneas continuas o intermitentes, sencillas o paralelas.

Internas:Internas:


Falta de fusión o fusión incompleta (entre cordones Falta de fusión o fusión incompleta (entre cordones de relleno)de relleno)

Cuando no existe fusión entre los cordones de la soldadura de aporte en los pasos de relleno. Orientadas en dirección del eje de la soldadura. Pueden presentarse en líneas alargadas continuas o intermitentes, sencillas o paralelas.

Internas:Internas:


Inclusiones de TungstenoInclusiones de Tungsteno

Pedazos de tungsteno atrapados entre los cordones de la soldadura. Producidas cuando el electrodo de tungsteno se funde y deposita entre la soldadura. Son de forma irregular, agrupadas o aisladas, y distribuidas al azar.

Internas:Internas:


Huecos redondeados o ligeramente alargados producidos por gas atrapado durante la solidificación del metal de aporte. Se clasifican en:

Individual, aislada o al azarIndividual, aislada o al azar

Porosidad:Porosidad:


AgrupadAgrupadaa



Túnel o agujero de Túnel o agujero de gusanogusano



En el cordón de raízEn el cordón de raíz

Fracturas o roturas del metal, puede ser del metal de base o del metal de aporte. Se producen cuando se excede la resistencia del metal. Pueden ocurrir durante la aplicación del metal de aporte, durante el enfriamiento o en materiales duros o frágiles.

Se clasifican en:

LongitudinalesLongitudinales

Grietas:Grietas:


TransversalesTransversales

Grietas:Grietas:


Cráter o estrellaCráter o estrella

En metal En metal basebase

Grietas:Grietas:


La falla mecánica es siempre el resultado de un esfuerzo por arriba de un valor crítico, para cada material, que provoque deformación o fractura.

Tales esfuerzos excesivos pueden ser establecidos por:

Discontinuidades del material;

Cargas excesivas;

Tipos de cargas inadecuadas, o

Errores de diseño.

D e S e r v i c i oD e S e r v i c i o

Las discontinuidades de servicio son consideradas como las más importantes y críticas. Los materiales que pueden presentar defectos debido a las condiciones de operación son extremadamente críticos y demandan atención estrecha.

Son consideradas discontinuidades de servicio:

a)a) Grietas por fatigaGrietas por fatiga

c)c) CorrosiónCorrosión

d)d) Grietas por corrosiónGrietas por corrosión

e)e) ErosiónErosión


Grietas por Fatiga:Grietas por Fatiga:

Inician en puntos de alta concentración de esfuerzos, que puede ser la propia forma del material o discontinuidades existentes en la pieza. Normalmente son abiertas a la superficie.

Se estima que un equipo que tiene partes en movimiento o que se encuentra sujeto a vibración, aproximadamente el 90% de las fallas presentes incluye a la fatiga de alguna forma.


Corrosión:Corrosión:

Es el deterioro de metales debido a la acción química del medio circundante o contrayente. En algún grado la corrosión puede producirse en todos los metales, pero su efecto varia dependiendo de la combinación del metal y el agente corrosivo. La corrosión ataca metales por acción química directa, por electrólisis (acción electroquímica) o por la combinación de ambas. Existen tres tipos de corrosión.

Corrosión GeneralCorrosión General

PicadurasPicaduras

Grietas por CorrosiónGrietas por Corrosión

Grietas por Corrosión:Grietas por Corrosión:

Se presentan cuando el ataque de la corrosión es contra los bordes de grano.

Siguen los bordes de grano desde la superficie del material.

Pueden causar la falla de materiales sometidos a cargas estáticas debido a la reducción de la resistencia a la carga de la sección transversal.

En el caso de cargas dinámicas, son fuentes de inicio de grietas y de falla por fatiga.

Las inspecciones de juntas soldadas con palpador de haz recto son raramente posibles, inclusive en la inspección de juntas en las que se ha maquinado el refuerzo de cara, es de poca utilidad, particularmente, para la detección de grietas o discontinuidades cerca de la superficie; puede aplicarse, por ejemplo, en juntas de bridas a tubería o conexiones, con el palpador colocado en el borde de la pieza, pero, en espesores delgados de pared, puede esperarse interferencia producida por las paredes, debido a la generación de ondas transversales y la reducción de la sensibilidad para discontinuidades cercanas a una de las dos superficies.

Para juntas soldadas de placas, piezas planas o tubería, se considera utilizar principalmente ondas de corte, siendo utilizadas las reflexiones entre las dos superficies de la placa.

En algunos casos, un haz ancho podría cubrir una junta en una pasada del palpador; sin embargo, en otros casos es necesario desplazar el palpador en ángulos rectos a la junta para que sea cubierta sucesivamente la sección transversal completa.

Cuando un palpador angular, se coloca sobre la superficie de una placa, el haz de ondas de corte se propaga en "zigzag" a través de la placa, si en su camino no encuentra algún reflector de orientación favorable continuará su propagación a través de la placa y en la pantalla no habrá alguna indicación.

45º

PA

NA

METR

ICS

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in

LLOGSA01 . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ GAIN= 34 . 3 dB RANGE= 10.000 in

Imaginemos que el ultrasonido incide en el borde de la placa.

Aparecerá un eco en la pantalla cuando el ultrasonido incida en la esquina inferior o en la esquina superior.

El eco de máxima altura corresponderá a la reflexión en la equina inferior. A continuación, los ecos sucesivos serán de menor amplitud a medida que el palpador vaya alejándose del borde, puesto que el ultrasonido tiene que recorrer mayor camino.

45º

PA

NA

METR

ICS

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


8.484 6.000

45º

PA

NA

METR

ICS

2.000

45º

PA

NA

METR

ICS

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


5.656 4.000

45º

PA

NA

METR

ICS

0.000

45º

PA

NA

METR

ICS

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


45º

PA

NA

METR

ICS

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


2.828 2.000 2.000

SD/2

DAII

La reflexión en la esquina inferior del borde de la placa se produce a una distancia SD/2, entre el punto de salida del palpador y el borde.

45º

PA

NA

METR

ICS

e

SD

DAI

La reflexión en la esquina superior se produce a una distancia SD.

45º

PA

NA

METR

ICS

e

De lo anterior se deduce, que el haz barre toda la sección transversal de la placa al desplazar el palpador entre SD/2 y SD.

A la distancia SD se le denomina "SALTO" y a SD/2 "MEDIO SALTO“

45º

PA

NA

METR

ICS

e

SD/2

45º

PA

NA

METR

ICS

SD

45º

PA

NA

METR

ICS

45º

PA

NA

METR

ICS

45º

PA

NA

METR

ICS

45º

PA

NA

METR

ICS

De lo anterior se deduce, que el haz barre toda la sección transversal de la placa al desplazar el palpador entre SD/2 y SD.

A la distancia SD se le denomina "SALTO" y a SD/2 "MEDIO SALTO“

e

Conociendo el ángulo de entrada del palpador y el espesor del material se puede calcular el valor de SD, utilizando la siguiente expresión:

Tan = --------- Por lo tanto: SD = 2e Tan

SD/2

45º

PA

NA

METR

ICS

e

SD/2e

Suponiendo que al inspeccionar con palpador de haz angular se detecta una discontinuidad, la cual, producirá una indicación en la pantalla del equipo.

La posición de la discontinuidad es indicada en la pantalla, por lo que, se puede conocer la distancia angular (DA) a la que se encuentra la discontinuidad.

45º

PA

NA

METR

ICS

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


45º

PA

NA

METR

ICS

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


1.768 1.250 1.250

La posición de una discontinuidad puede conocerse determinando los valores de los componentes de un triángulo rectángulo, recurriendo a expresiones trigonométricas :

El cateto opuesto = Distancia superficial

El cateto adyacente = Profundidad

Como el ángulo es conocido, se puede determinar la distancia a la cual se encuentra la discontinuidad, medida sobre la superficie de la placa, así como la profundidad.

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


1.768 1.250 1.250

45º

PA

NA

METR

ICS

1.768”

1.250”

1.250”

Antes de abordar la inspección de un cordón de soldadura, el técnico debe conocer lo siguiente:

1. Tipo de material a examinar.

2. Espesor de la placa.

3. Preparación de la unión.

4. Procedimiento de soldadura utilizado.

5. Si ha existido la aplicación de un tratamiento térmico.

6. Existencia de respaldo de soporte en la raíz.

Detección deDetección dediscontinuidadesdiscontinuidades

Para detectar todas las posibles discontinuidades presentes, es necesario establecer una zona conocida como “Zona de Barrido”“Zona de Barrido”, que es el espacio dentro del cual se debe realizar el movimiento del transductor ( Barrido ).

Esta zona cuenta con un Límite Lejano(Distancia SD + 1 pulgada) y un Límite Cercano (Distancia SD/2).

45ºP

AN

AM

ETR

ICS

Zona de Barrido

Zona de Barrido

SD

SD/2

45º

PA

NA

METR

ICS

SD

SD/2

Zona de Barrido

Zona de Barrido

Como se observa, la forma en “V” del recorrido de la onda ultrasónica (Trayectoria en “V”) permite realizar la inspección de soldaduras.

La parte inferior de la soldadura se observa utilizando la “Primera Pierna” de la “V”, mientras la segunda pierna es utilizada para observar la parte superior de la soldadura.

Detección de Discontinuidades Detección de Discontinuidades LongitudinalesLongitudinales

El transductor debe mantenerse perpendicular con respecto al eje de la soldadura y movido sobre la zona de barrido como sigue:

Movimiento transversalMovimiento transversal

Para inspeccionar totalmente la sección transversal de la soldadura y zona afectada por el calor se debe realizar el desplazamiento del transductor a largo de la zona de barrido. Cada desplazamiento debe llevarse a cabo con un movimiento giratorio de aproximadamente 10º a 15º a cada lado de la línea central del transductor.

Movimiento lateralMovimiento lateral

Este movimiento debe realizarse a todo lo largo de la junta soldada. Cada desplazamiento paralelo a la soldadura no debe ser mayor que el ancho del transductor.

Ambos movimientos deben ser Ambos movimientos deben ser adecuadamente combinadosadecuadamente combinados

MovimientoTransversal

MovimientoLateral

MovimientoCombinado

Movimiento Transversal

Movimiento Lateral

Movimiento Giratorio

Detección de Discontinuidades Detección de Discontinuidades TransversalesTransversales

Movimiento complementarioMovimiento complementario

Para la detección de discontinuidades transversales, el haz ultrasónico debe ser dirigido a lo largo de la longitud total de la soldadura, como se muestra.

Estimación delEstimación deltamaño de unatamaño de unadiscontinuidaddiscontinuidad

Existe un gran número de factores que afectan la estimación del tamaño de una discontinuidad:

1. Exactitud de la calibración.2. Poder de resolución.3. Condición superficial.4. Determinación del ángulo de refracción.5. Pérdida de sensibilidad.6. Divergencia del haz.7. Forma de la discontinuidad.8. Experiencia del personal.

Método por comparación con Método por comparación con reflectores de referencia.reflectores de referencia.

Consiste en el uso de muescas, ranuras, barrenos, etc. La amplitud del eco de una discontinuidad es comparada con la amplitud del eco del reflector de referencia. Tiene dificultades prácticas pero es muy aplicado y aceptado. Las dificultades del método consisten en:

a) La superficie de las discontinuidades difiere de los reflectores de referencia.

Método por comparación.Método por comparación.b) La relación angular entre la discontinuidad y el eje del haz es rara vez igual a la de un reflector de referencia.

c) La discontinuidad puede no tener superficie mayor o ser accesible al haz ultrasónico.

d) La discontinuidad rara vez contiene aire y su superficie puede parecer un grupo de superficies orientadas al azar.

e) Solo en casos especiales la amplitud de los ecos está relacionada con el tamaño de la discontinuidad.

Método por comparación.Método por comparación. Aplicable en inspecciones con

transductores de haz recto, haz angular y doble cristal.

El ajuste de sensibilidad se efectúa contra reflectores de referencia.

Se requiere maximización de la indicación.

La evaluación se efectúa contra Curvas DACCurvas DAC.

Curva “DAC”Curva “DAC”Debido a que con el incremento de distancia entre el transductor y un reflector la amplitud de una indicación disminuye, y de acuerdo con algunos requisitos específicos, es necesario aplicar un método de evaluación que utiliza uno o varios bloques de referencia con reflectores de dimensiones conocidas localizados a diferentes distancias (también conocidas) desde el transductor.

La Curva “DAC” en la pantalla representa la amplitud de reflectores de ciertas dimensiones para un rango de distancias dado. La curva representa la pérdida de energía debido a la atenuación.

Construcción de la Curva Construcción de la Curva “DAC”“DAC” Maximizar la indicación del reflector que proporcione la mayor amplitud. Con el control de ganancia ajustar la amplitud de la indicación al 80% de la altura total de la pantalla (+/- 5%) y marcar sobre la pantalla la posición del pico de la indicación. Sucesivamente maximizar la indicación de cada uno de los reflectores restantes y marcar sobre

la pantalla la posición del pico de cada indicación.

Trazar una línea que conecte las marcas para obtener la: Curva de Curva de Corrección Distancia Corrección Distancia AmplitudAmplitud.

Método por comparación.Método por comparación. En ocasiones se emplea la

técnica de caída de 6 dB. En ocasiones se requiere la

compensación pordiferencia de atenuación entre la pieza ainspeccionar y los bloques de referencia.

Aplicaciones: uniones soldadas, piezas fundidas, piezas forjadas, etc.

Técnica de caída de 6 dBTécnica de caída de 6 dBConsiste en:

Después de maximizar la indicación de discontinuidad, se desplaza el transductor en una dirección y se detiene el movimiento en el momento en que el eco sufra una caída de amplitud al 50% (con respecto a la máxima amplitud), esto equivale a –6dB

Se asume que la indicación cae a la mitad de amplitud cuando la parte central del haz se encuentra en el extremo de la discontinuidad, esto es, se está detectando el borde de la discontinuidad.

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10

GAIN 54.0 dB RANGE 2.000 inREJ 0%

EDGE SELECTED

ID >

in

Técnica de caída de Técnica de caída de 6 dB6 dB

Máxima amplitud de la indicación de

discontinuidad

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

in


100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

in


Indicación al 50% de la

máxima amplitud

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

in



100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10


EDGE SELECTED

ID >

in

Indicación al 50% de la

máxima amplitud

45°

ProfundidadProfundidad

DistanciaDistanciaSuperficialSuperficial

Altura y ProfundidadAltura y Profundidadde una discontinuidadde una discontinuidad



45°


Método por caída de amplitud.Método por caída de amplitud.

Consiste en determinar la localización de los puntos en donde la amplitud de los ecos equivale a la caída de 6 dB con respecto a su amplitud máxima.

La base es asumir que la indicación del reflector tiene una caída de amplitud a la mitad cuando la parte central del haz se encuentra en el extremo de la discontinuidad. Con este método se dibuja con buena exactitud el contorno de una discontinuidad mayor.

Método por caída de amplitud.Método por caída de amplitud. Aplicable en piezas con superficies paralelas,

usando normalmente haz recto. Calibración en distancia empleando múltiplos de R.P.P. sobre una zona sana del material. Ajuste de sensibilidad de la primera R.P.P. a una amplitud fija entre el 50% y 75% de la E.V.P. sobre una zona sana del material. Emplea la técnica de caída de 6 dB para delimitar la extensión de la discontinuidad. Aplicaciones: placas roladas (A-435) y piezas

forjadas (A-388).

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


MIN DEPTH= 2.500 2.500

Transductor colocado en una zona sana del

material

Placa de acero

Reflexión de pared

posterior

Primer múltiplo

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


MIN DEPTH= 2.500

Placa de acero

Reflexión de pared

posterioral 75% de la altura total

2.500

Indicación de la

discontinuidad

Placa de acero

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


MIN DEPTH= 1.250 1.250

Laminación al centro de la

placa

Indicación de la

discontinuidad y la

reflexión de pared

posterior a la misma amplitud

Placa de acero

0 2 4 6 8 10

100

80

60

40

20

0

in


MIN DEPTH= 1.250 1.250

Laminación al centro de la

placa

InspecciónInspecciónde tuberíade tubería

Cuando se inspeccionan componentes tubulares o cilíndricos con espesor de pared que excede 20 mm (0.787 pulgadas), las grietas transversales pueden ser detectadas utilizando transductor de haz recto colocado en el extremo del componente, pero si este método no puede ser aplicado, como en el caso de la inspección de cilindros de gas o similares, debe llevarse a cabo un barrido en dirección longitudinal con transductor de haz angular.

Se utilizan zapatas de 70° y 80° para detectar grietas localizadas en el diámetro interior cuando el espesor de pared es menor a 30 mm (1.181 pulgadas).

En componentes con espesor de pared que excede 60 mm (2.362 pulgadas) pueden ser usadas zapatas de 45°.

Maquinar la superficie de contacto de la zapata es una ventaja cuando el diámetro del componente es menor de 200 mm (7.874 pulgadas).

En componentes con espesor de pared grueso, la inspección de soldaduras longitudinales, así como la inspección para detectar grietas longitudinales, que pueden ocurrir durante el proceso de fabricación o que pueden desarrollarse durante la operación y como resultado de esfuerzos de corrosión, se logra realizando el barrido en forma circunferencial.

45º

PA

NA

MET

RIC

S

Códigos, Normas, Códigos, Normas, EspecificacionesEspecificacionesEl técnico calificado como Nivel II o III en ultrasonido debe estar familiarizado con el manejo e interpretación de códigos, normas y especificaciones aplicables al método de inspección.

Esto se debe a que cada inspección puede estar gobernada por uno o más procedimientos elaborados y estructurados para cumplir con reglas o criterios de estos documentos, además, porque debe ser capaz de elaborar procedimientos escritos e interpretar resultados de inspección en base a requisitos de los documentos aplicables.

La aplicación de la inspección ultrasónica en un componente regulado o crítico en la industria, está cubierta por múltiples documentos.

Para cumplir con el objetivo y requisitos de estos documentos el personal debe ser capaz de entender el punto de vista que dirige lo establecido en ellos y de asegurar que quien realiza actividades de inspección, documentada en procedimientos, cumple con la variedad de los documentos aplicables.

La forma en la cual los requisitos se encuentran establecidos en los códigos o normas varia de documento a documento.

Códigos, Normas, Códigos, Normas, EspecificacionesEspecificaciones

CódigoCódigoDocumento que define requisitos técnicos de prueba, materiales, procesos de fabricación, inspección y servicio con los que debe cumplir una parte, componente o equipo.

Ejemplos:

Código ANSI / ASME;

Código ANSI / AWS D 1.1;

Código ANSI / API 570


CódigoCódigoLos códigos se aplican o siguen de forma obligatoria solo cuando se establece en un contrato de compra-venta, o en la fabricación de una parte, componente o equipo.

Los códigos americanos que llevan las siglas ANSI son documentos normativos nacionales en los E.U.A.

Los códigos no se combinan o sustituyen entre sí.


CódigoCódigoEl Código ASME para Recipientes a Presión y Calderas esta subdividido en dos secciones, para clases específicas para clases específicas de componentesde componentes (recipientes a presión, calderas y tubería) y tecnología de tecnología de soportesoporte (soldadura, pruebas no destructivas y materiales).

ASMEASME ha establecido reglas y requisitos de pruebas no destructivas en la Sección Sección VV, que tiene aplicación similar a las normas ASTM y en ocasiones utiliza algunas de ellas como base técnica para las actividades de inspección.


CódigoCódigoEl Código contempla varios niveles de componentes críticos, por lo cual los criterios de aceptación, requisitos de personal y la definición de lo que debe ser inspeccionado se reserva para las secciones de referencia específica del producto, por separado de la Sección V, por ejemplo: la Sección III (construcciones nucleares nuevas), la Sección VIII (construcción de recipientes a presión nuevos) y la Sección XI (inspección en servicio de instalaciones nucleares).


Normas (Estándares)Normas (Estándares)Documentos que establecen y definen reglas para:

Adquirir, comprar, dimensionar o juzgar un servicio, material, parte, componente o producto.

Establecer definiciones, símbolos o

clasificaciones.

Ejemplos:

Normas ASTM,

Normas Internacionales ISO,

Normas Mexicanas.


Normas (Estándares)Normas (Estándares)

Las normas ASTM relacionadas con las pruebas no destructivas hacen énfasis de la forma en la cual deben realizarse las actividades de inspección, pero dejan el criterio de aceptación para que sea decidido entre el comprador y el vendedor del servicio.


EspecificacionesEspecificacionesDescriben, definen y establecen:

De forma detallada un servicio, material o producto.

Propiedades físicas o químicas de un material.

La forma de realizar pruebas, inspecciones, etc., y tolerancias aplicables para laaceptación o rechazo.

Como de realizar la compra de un servicio o material.


EspecificacionesEspecificacionesTienen condiciones que deben ser establecidas por el comprador o que pueden ser aplicadas por el vendedor a su consideración.

Ejemplos:

Especificaciones API,

Especificaciones particulares de los clientes.

Las especificaciones y normas son obligatorias solo por mutuo acuerdo entre comprador y vendedor.


Documentos que consideran la aplicación de la inspección por ultrasonido son:

Código ASME, Sección V, Artículo 4 –Métodos de examen

ultrasónico para inspección en servicio.

Código ASME, Sección V, Artículo 5 –Métodos de examen

ultrasónico para materiales y fabricación.

Código AWS D1.1, Inspección no destructiva, Inspección ultrasónica, Parte F.


ASTM Volumen 01.05 A-435, Especificación normalizada para el examen ultrasónico con haz recto de placas de acero.

ASTM Volumen 01.05 A-388, Práctica normalizada para el examen ultrasónico de forjas de acero grueso.

ASTM Volumen 03.03 E-114, Práctica normalizada para el examen ultrasónico por pulso-eco y haz recto por el método decontacto directo.


ASTM Volumen 03.03 E-164, Práctica normalizada para el examen

ultrasónico por contacto directo de uniones soldadas. ASTM Volumen 03.03 E-213, Práctica

normalizada para el examen ultrasónico de tubería y sistemas de tubería. ASTM Volumen 03.03 E-273, Práctica

normalizada para el examen ultrasónico de soldadura

longitudinal de tubería y sistemasde tubería.

ASTM Volumen 03.03 E-797, Prácticanormalizada para

la medición de espesores por el método de contacto manual.


De los términos utilizados por los documentos antes mencionados se pueden encontrar dos, los cuales son muy importantes en uso y aplicación.

SHOULDSHOULDTérmino utilizado como

recomendación, indica que el párrafo que lo contiene podría cumplirse,recomienda seguir la condición establecida.

SHALLSHALLTérmino utilizado como imperativo,

indica queel párrafo que lo contiene debe cumplirse, sedebe aplicar rigurosamente la condiciónestablecida.


InterpretarInterpretar

Determinar que discontinuidad o condición ha generado una indicación.

Al aplicar una prueba no destructiva loque los técnicos observan sonindicaciones, por loque se debendeterminar cuales son producidas por una discontinuidad.


EvaluarEvaluar

Acción de determinar si una indicaciónde discontinuidad cumple con uncriterio de aceptación.

Durante la evaluación, se compara ladimensión y la forma de lasindicaciones con respecto a lasindicaciones provenientes del patrón dereferencia y/o los requisitos deldocumento que sea aplicable.


Procedimientos de Procedimientos de InspecciónInspección

Un Procedimiento de Procedimiento de InspecciónInspección es un documento que define:

Los parámetros técnicos,

Requisitos de equipos y accesorios, y

Los criterios de aceptación y rechazo

Que son aplicables a materiales, partes, componentes o equipos, de acuerdo con lo establecido en códigos, normas y especificaciones.

Procedimientos de Procedimientos de InspecciónInspecciónBeneficiosBeneficios

Apego a documentos aplicables.

Nivel de calidad constante del producto inspeccionado.

Resultados repetitivos.

Técnica de inspección homogénea.

Criterios de aceptación y rechazo homogéneos.

Evita discrepancias entre fabricante y comprador.

Aspectos preliminares a la Aspectos preliminares a la elaboración elaboración

Definir los documentos aplicables. Definir el alcance y requisitos específicos. Verificar: notas técnicas, especificaciones y/o pedido. Determinar equipos y accesorios necesarios. Considerar programas de fabricación o

mantenimiento para determinar puntos críticos de la inspección: áreas de interés, etapas de la inspección, preparación de las superficies, etc. Preparación de las muestras para la calificación del procedimiento.

Procedimientos de Procedimientos de InspecciónInspección

Reporte de ResultadosReporte de Resultados

Los procedimientos de inspección deben incluir o hacer referencia al formato de Reporte de ResultadosReporte de Resultados.

Cuando se reporta y documentan los resultados de la inspección, se debe incluir la información completa y exacta de la inspección realizada con el objeto de hacerla reproducible.

Lo anterior se debe a que puede existir la revisión por parte del cliente y posiblemente por alguna agencia externa (auditoria, monitoreo, inspección, etc.).

Reporte de ResultadosReporte de ResultadosEsas revisiones pueden ocurrir mucho tiempo después de haber realizado la inspección y la aceptación por parte del usuario.La falta de información y documentación puede resultar en retrasos costosos al tratar de resolver la aparente o sospechosa presencia de indicaciones.La documentación necesaria para minimizar confusiones durante la interpretación debe incluir, pero no esta limitada, los requisitos establecidos por el código, norma o especificación que sea aplicable.

utrasonido nivel ii 2004 llogsa

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