1. F.I.U.N.L.P. EJEMPLO DE UN ENSAYO POR LA TÉCNICA DE RAYOS X E.N.D. 2007
RESUMEN DE LOS PASOS A SEGUIR PARA LA REALIZACIÓN DE UN ENSAYO NO
DESTRUCTIVO POR EL METODO DE RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL
1) Planificación
✔ Interpretación del ensayo: Instrucciones / Manuales / Elemento a radiografiar.
✔ Elección del tipo de película: según material, espesor y calidad de imagen requerida.
✔ Determinación de los ICI (indicadores de calidad de imagen, o penetrómetros): según material
del elemento a inspeccionar y espesor del mismo en la zona de interés.
✔ Elección del sitio para la ubicación de la película: según geometría de la pieza.
✔ Determinación de las distancias (DFP DOP DFO): según los espesores de penumbra admisibles y
la distorsión admitida para la imagen.
✔ Determinación del ángulo de incidencia de los rayos: según la geometría del elemento
inspeccionado.
✔ Elección de la fuente de radiación: (RX o gamma) según disponibilidad, calidad de imagen
deseada, etc. En nuestro caso, en la medida que los espesores no sean excesivamente elevados,
preferimos el uso de rayos X por su mayor controlabilidad y calidad de imagen obtenible, usando la
tensión de tubo más baja posible para cada caso. En la industria aeronáutica se usan rayos X
solamente ya que en ésta predominan las aleaciones de aluminio y los materiales compuestos.
✔ Cálculo de la EXPOSICIÓN: para la densidad de imagen requerida en la zona de interés. Incluye la
elección del KV, la corriente de tubo y tiempo de exposición necesarios (para el caso de los rayos X)
o bien del tiempo en función de la actividad actual de la fuente (rayos gamma).
2) Preparación:
✔ Armado y ubicación de la fuente de rayos.
✔ Vallado de seguridad – luz roja intermitente.
✔ Precalentamiento del tubo (Rayos X solamente) y medición de radiaciones fuera del vallado.
✔ Carga del chasis con la película radiográfica y las pantallas: en cuarto oscuro, solo con luz
incandescente de baja potencia (~15W) con filtro rojo-marrón.
✔ Colocación del chasis con la película, los rótulos y los ICI en su lugar.
3) Ejecución de la exposición:
✔ Medidas de seguridad – Evacuación – Avisos.
✔ Disparo del equipo y exposición de la película a los rayos.
✔ Apagado y bloqueo de seguridad (llave) de la fuente de rayos.
4) Procesado de la película:
✔ En cuarto oscuro: manual o automático: Revelado – Detenido – Fijado – Lavado - Humectado –
Secado.
5) Interpretación:
✔ Observación de la imagen obtenida en negatoscopio.
✔ Medición de la densidad en los sitios de interés con densitómetro.
✔ Verificación de la sensibilidad a través de los penetrómetros visibles.
✔ Eventual repetición del ensayo con los ajustes que se requieran, si fuese necesario en virtud de una
mala calidad de imagen o vista insatisfactoria.
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✔ Búsqueda de discontinuidades que puedan constituir defectos o fallas en la pieza inspeccionada.
✔ Informe de resultados.
✔ Archivo.
6) Decisión en base al resultado:
✔ De acuerdo a las eventuales discontinuidades encontradas y en base a los límites de aceptación o
rechazo fijados por las instrucciones de inspección o a los criterios de ingeniería establecidos se
tomarán decisiones acerca de que hacer con el elemento inspeccionado.
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Ejemplo: Radiografía de soldadura de caño de acero, doble pared, doble interpretación.
Datos de la pieza:
Caño de acero.
Diámetro exterior del caño = 89 mm.
Espesor de pared del caño = 5,5 mm.
Espesor de sobremonta de la soldadura = 2 mm.
Datos del equipo de RX:
Equipo Balteau 300D; tubo refrigerado por gas.
Tensión de tubo regulable: de 30 a 300kV.
Corriente de tubo regulabe: de 0 a 5mA.
Cronómetro de 0 a 5 minutos.
Foco de 2,2 x 2,2 mm (diagonal => f = 3,1 mm).
Determinación de la DFP: Dado que se dispone de los diagramas de exposición para DFP 700mm se
verificará la borrosidad correspondiente para ver si dicha distancia resulta adecuada.
El valor máximo de “Ug” puede ser un dato provisto en las instrucciones del ensayo, o bien ser adoptado
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por norma. Supongamos que se requiere Ug<0,5mm. Se calcula la penumbra para la parte más
desfavorable (mayor DOP y menor DFO).
Ug = (f.d)/(D-d) = (f.DOP)/(DFP-DOP) = (3,1mmx93mm)/(700mm-93mm) = 0,47 mm.
En principio supongo que es adecuada. Nota: para DFP=1000mm => Ug = 0,32mm (mejora de ~30%).
Determinación de la exposición necesaria:
Se usarán pantallas de Pb de 0,1 mm de espesor y película AGFA D7. La densidad deseada en la zona a
inspeccionar (cordón de soldadura) es de D = 1,8 ~ 2,6.
Ángulo de incidencia de los rayos = 20º => dado que los rayos atraviesan dos paredes de caño y una sola
sobremonta de soldadura, el espesor para el cálculo de la exposición será:
e = (2x5,5+2)mm/cos20º = 13,8 mm ~ 14 mm.
El kilovoltaje requerido se calcula usando la fórmula y coeficientes de la Tabla 1. Para acero, de 14 mm
de espesor resulta A = 80; B = 5; luego:
kV = A+e.V = 80 + 14 . 5 = 150 kV
Sin embargo, de la Figura 1 se ve que de acuerdo a los datos del diagrama de exposición del equipo
disponible, la exposición necesaria (o sea los mA.min) para este kV sería muy grande y por lo tanto poco
práctica (se va del alcance del gráfico).
De éste diagrama de exposición, para espesor de acero de 14 mm, la mínima tensión de tubo práctica es
de 175KV, siendo la exposición necesaria para una densidad D=2 de E = 23 mA.min.
Si usamos una corriente de tubo de 5 mA => t = 4,6 min = 4min, 36seg.
Selección de los penetrómetros (ICI):
Estos se colocan en la zona más desfavorable; esto es, en la zona a inspeccionar más alejada de la
película, ya que ésta será la más afectada por la borrosidad y distorsión.
Supongamos que la sensibilidad mínima requerida es del 2% y que se usarán penetrómetros de hilos
según ASTM E 747 (equivalente a DIN 54109/62).
Dado que el espesor total radiografiado (doble pared más una sobremonta más adicional por oblicuidad de
los rayos) es de 14mm => el hilo más pequeño que debería poder verse en la radiografía sería de no más
de:
dmin= (2/100)*14mm = 0,28 mm.
Deberá usarse un Set B (6 hilos de 0,25 a 0,81 mm) y se deberían poder ver todos los hilos.
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Solución de problemas:
Si la densidad obtenida no es la deseada:
- Corregir la exposición mediante las curvas sensitométricas de la película (Figura 4):
E2 = E1 x antlog10(logrelE2-logrelE1)
Ejemplo: La exposición usada fue de E1=23mA.min
La densidad obtenida es D1=3,5 => logrelE1 = 2,64
La densidad deseada es D2 = 2 => logrelE2 = 2,38
La nueva exposición resulta ser: E2 = 23mA.min x antlog10(2,38-2,64) = 12,6mA.min
Si no se ven los penetrómetros requeridos:
Se pueden hacer varias cosas para mejorar la calidad de la radiografía:
i) Incrementar la DFP y reducir la DOP para reducir la Ug. Recalcular la nueva exposición para la nueva
distancia:
E2 = E1 x (DFP2
2
/DFP1
2
)
Ejemplo: Incrementar la DFP de 700 mm a 1000 mm.
La exposición usada fue de E1=23mA.min.
La distancia DFP usada fue de DFP1=700mm.
La nueva DFP elegida es DFP2 = 1000mm.
La nueva exposición resulta ser: E2 = 23mA.min x (10002
-7002
) = 46,9mA.min
ii) Reducir el KV para mejorar el contraste.
iii) Usar película de grano más fino (D4 o D5, en vez de D7).
(En ambos casos usar los diagramas de exposición correspondientes para determinar la nueva
exposición).
iv) Abstenerse de aprovechar la doble interpretación y hacer una radiografía por cada cara del caño.
v) Revisar cada etapa del procesado de la película.
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Tablas. diagramas y otros datos:
TABLA 1 - Forma aproximada de selección del KV (según manual AGFA)
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Figura 1 – Diagrama de exposición de ejemplo
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Figura 2 – Penetrómetros ASTM E747
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Figura 3 – Penetrómetros DIN DIN 54109/62
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Figura 4 - Curva sensitométrica de película AGFA D7
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