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Métodos de prueba para la
inspección de elementos de la
columna de perforación
1

MÉTODOS DE INSPECCIÓN NO
DESTRUCTIVA
2

MÉTODOS DE INSPECCIÓN
Las normas API RP-7G-2/ISO 10407-2 y DS-1
Volumen 4 contempla los siguientes métodos de
inspección no destructiva para la detección de
discontinuidades en los elementos de la sarta de
perforación:
 Inspección Visual (Visual Test - VT)
 Líquidos Penetrantes (Penetrant Test - PT)
 Partículas Magnéticas (Magnetic Test - MT)
 Ultrasonido Industrial (Ultrasonic - Test)
 Inspección Electromagnética (Electromagnetic
Inspection - EMI).
3

INSPECCIÓN VISUAL
Las prueba visual o inspección visual se define como
el método de prueba no destructiva que emplea la
radiación electromagnética en las frecuencias visibles
(luz). Los cambios en las propiedades de la luz
después de su contacto con el objeto inspeccionado
pueden ser detectados por la visión humana o por
medios mecanizados.
Las pruebas visuales involucran cinco elementos
básicos: el inspector, el objeto de prueba, un
instrumento óptico (algunas veces), la iluminación y
métodos de registros.
5

INSPECCIÓN VISUAL
En términos sencillos, consiste en la observación
cuidadosa de las partes sujetas a examen durante
las diferentes etapas de sus procesos de producción,
desde la recepción de las materias primas hasta el
producto terminado. La mayor parte de las veces,
esta inspección se hace a simple vista, pero puede
ser reforzada o hacerse posible mediante el uso de
espejos, lupas, endoscopios y otros accesorios
6

INSPECCIÓN VISUAL
Inspección visual indirecta (con videoscopio) de la superficie
interna de una herramienta de perforación.
7

INSPECCIÓN VISUAL
 El examen se inicia con la luz (de una fuente)
reflejada por varios objetos y superficies.
 El medio ambiente en el cual se transmiten las
ondas de luz es importante, ya que influye en la
condición psicológica del ser humano (el inspector)
que recibe la luz reflejada.
 Luego de recibir la luz reflejada, la imagen
correspondiente es percibida en la retina y se
transmite al cerebro a través de señales
neurológicas, y el cerebro compara tal imagen con
la información y el conocimiento (adquiridos
durante entrenamiento y la experiencia, por
ejemplo) previamente almacenado.
8

INSPECCIÓN VISUAL DIRECTA
Generalmente puede ser usado cuando el acceso es
suficiente para colocar el ojo dentro de 24 pulg. (610
mm) de la superficie a ser examinada y a un ángulo
no menor de 30° con respecto a ésta. Pueden
usarse espejos para mejorar el ángulo de visión, y
ayudas tales como lupas para auxiliar el examen. Se
requiere la iluminación (natural o con luz blanca
complementaria) de la parte, componente, recipiente
o sección en examen. La intensidad mínima de luz en
la superficie y sitio de examen deber ser de 100
candelas pie (foot-candels) o 1000 luxes.
9

VENTAJAS DEL MÉTODO
1. Es una forma rápida, relativamente sencilla y rentable
de examinar todas las superficies accesibles de una
pieza.
2. La inspección visual directa no requiere equipo
costoso ni sofisticado.
3. Pueden emplearse técnicas de inspección remota
para examinar lugares inaccesibles.
4. La evaluación de las discontinuidades detectadas se
realiza de forma inmediata.
5. Complementa otros métodos de inspección.
11

LIMITACIONES DEL MÉTODO
1. Se requiere de una buena iluminación sobre el área de
interés y acceso directo a las superficies de
inspección (inspección visual directa).
2. Las diferencias entre observadores pueden causar
controversias.
3. Largas jornadas de trabajo causa fatiga ocular.
4. El ensayo es dependiente de los conocimientos y
actitud del inspector.
12

LÍQUIDOS PENETRANTES
Es un método de inspección superficial, se basa en la
propiedad que tienen algunos líquidos para poder
entrar y salir de aperturas muy pequeñas.
Esta limitado a la detección de discontinuidades que
tengan una apertura hacia la superficie de la pieza,
esto es indispensable para que el liquido penetrante
pueda hacer su función.
14

El principio en el que se basa este método de
inspección es la “capilaridad” .
La capilaridad es la capacidad que tienen algunos
líquidos para poder ascender y descender a través de
dos paredes cercanas de un sólido.
15

Pasos básicos del proceso:
1. Limpieza inicial.
2. Secado.
3. Aplicación del penetrante.
4. Tiempo de penetración.
5. Remoción del exceso de penetrante.
6. Secado.
7. Aplicación del revelador.
8. Tiempo de revelado.
9. Interpretación y evaluación.
10.Limpieza final.
16

1.- Limpieza inicial:
Es una etapa critica del proceso; las superficies a ser
inspeccionadas deben estar libres de cualquier
contaminante que pueda impedir que el penetrante
entre en las discontinuidades superficiales de la pieza.
17

2.- Secado:
Esta etapa es necesaria para permitir la evaporación
de los agentes de limpieza empleados en el paso
anterior. Normalmente se realiza por evaporación
normal.
3 .- Aplicación del penetrante:
En esta etapa la superficie de prueba debe ser cubierta
con el liquido penetrante.
18

4.- Tiempo de penetración:
Durante esta etapa el líquido penetrante se introduce
en las discontinuidades que se encuentren abiertas a
la superficie.
19

5.- Remoción del exceso de penetrante:
Después de haber concluido el tiempo de penetración,
se retira el exceso de penetrante de la superficie, con
la finalidad de dejar solo el penetrante que quedo
atrapado en las discontinuidades.
20

La remoción del exceso de penetrante es un paso crítico
del proceso y en cualquiera de los métodos de remoción
se debe:
Evitar una remoción excesiva: se puede extraer el
penetrante atrapado en las discontinuidades;
disminuyendo la sensibilidad e invalidando los resultados
de la prueba.
Evitar una falta de remoción: ello causaría una gran
cantidad de indicaciones; esto impediría una adecuada
interpretación de los resultados.
“Si ocurre alguna de estas dos situaciones: las piezas
deben ser limpiadas y reprocesadas”
21

Existen 4 métodos para realizar la remoción del
exceso de penetrante, en cada uno de ellos se deben
tener ciertos cuidados y consideraciones técnicas
necesarias para lograr una adecuada remoción del
exceso de penetrante.
Para la inspección de componentes de la sarta de
perforación normalmente se emplea la remoción con
el método A y el método C.
Método A
Remoción con Agua
Método C
Remoción con Solvente
Método D
Remoción con Emulsificador
Hidrofilico
Método B
Remoción con Emulsificador
Lipofillico
22

6.- Secado:
Después de la remoción del exceso de penetrante por
el método A (con agua) o C (solvente) es necesario
permitir un tiempo de secado antes de la aplicación del
revelador en suspensión no acuosa.
El secado es realizado por medio de material
absorbente limpio, seco y libre de pelusa, con aire a
baja presión o por evaporación normal.
23

7.- Aplicación del revelador:
Posteriormente se aplica un liquido llamado revelador,
su función es extraer el penetrante atrapado en las
discontinuidades y formar un fondo de contraste.
24

Una capa de revelador muy gruesa podría ocultar la
indicación de una discontinuidad pequeña, mientras
que una capa muy fina, podría se insuficiente para
formar un buen contraste o para extraer el penetrante
atrapado en una discontinuidad.
25

8.- Tiempo de revelado:
Durante este tiempo el revelador realiza su función y se
forman las indicaciones sobre la superficie de prueba.
26

9.- Interpretación y Evaluación:
Después de haber transcurrido el tiempo de revelado,
las indicaciones detectadas deben ser interpretadas y
evaluadas en términos de los criterios de aceptación y
rechazo aplicables a los componentes inspeccionados.
10.- Limpieza final: los componentes inspeccionados
deben ser limpiados para remover los residuos de
revelador y penetrante.
27

Relativamente es un método de fácil aplicación, sin
embargo hay que tener en cuenta que cada paso del
proceso se debe realizar con ciertos cuidados y
consideraciones técnicas para obtener resultados
confiables y repetitivos.
El personal de END debe trabajar en base a
procedimientos escritos en donde se describa de
manera detallada la forma de realizar la prueba y los
tiempos permitidos de secado, penetración y revelado.
28

1. Es una forma rápida, relativamente sencilla y rentable
de examinar todas las superficies accesibles de una
pieza.
2. Puede detectar discontinuidades muy finas. Es uno de
los métodos mas sensibles para la detección de
discontinuidades superficiales.
3. Puede ser usado en una gama muy amplia de
materiales, metales ferrosos y no ferrosos, aleaciones,
cerámicas, vidrios, plásticos.
4. No requiere el uso de equipo costoso y sofisticado.
29

5. El liquido penetrante magnifica el tamaño de la
discontinuidad, haciéndola mas fácilmente visible.
6. El método puede ser adaptado para examinar grandes
volúmenes de producción.
7. La sensibilidad puede ser ajustada según la necesidad
de la inspección, el tipo y tamaño de las
discontinuidades a detectar.
8. Es un END directo, permite la visualización directa de
la discontinuidad.
30

1. Solo se detectan discontinuidades abiertas a la
superficie de prueba.
2. Se requiere una limpieza exhaustiva de la superficie
de prueba, la parte interna de la discontinuidades
debe estar libre de cualquier contaminante que
impida la entrada del penetrante.
3. No se puede aplicar a superficies que estén a altas
temperaturas.
4. Superficies muy rugosas o materiales permeables
limitan el uso de este método.
5. La inspección en más tardada que con partículas
magnéticas.
LIMITACIONES DEL MÉTODO
31

1. Tipo de penetrante (visible o fluorescente).
2. Método de remoción (solvente, agua, post-
emulsificable).
3. Tipo de revelador (seco, suspendido en solvente,
soluble o suspendido en agua).
4. Tiempo de penetración, de secado y de revelado.
5. Interpretación de indicaciones.
6. Criterios de evaluación.
7. Registro de resultados.
VARIABLES A CONTROLAR
32

PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
Es un método de END que sirve para la detección de
discontinuidades superficiales y sub-superficiales en
materiales ferro magnéticos.
Su aplicación requiere que una parte o el total del
componente a inspeccionar se encuentre
magnetizado, las discontinuidades que sean
transversales a la dirección del campo magnético
aplicado causaran una “fuga de campo”.
Una fuga de campo es la distorsión de las líneas de
flujo magnético presentes en un material
magnetizado.
34

Fuga de campo magnético.
En un material magnetizado estarán presentes las
líneas de flujo magnético.
35

La detección de una discontinuidad es posible por
medio de la aplicación de partículas ferro-magnéticas
finamente divididas (partículas magnéticas).
Acumulación de partículas
magnéticas en una fuga de campo.
36

Las discontinuidades a detectar deberán estar
orientadas de forma perpendicular a la dirección del
campo magnético.
Discontinuidad paralela
al flujo magnético.
No habrá indicación
Discontinuidad
perpendicular al flujo
magnético.
Habrá indicación
37

El ensayo por partículas magnéticas esta considerado
como un método de tipo superficial, sin embargo, bajo
ciertas consideraciones técnicas puede ser capaz de
detectar discontinuidades sub superficiales.
La detección de las discontinuidades superficiales y
sub superficiales depende de factores como:
• El tipo de corriente magnetizadora.
• La cantidad de corriente magnetizadora.
•El tipo de partículas magnéticas.
38

(b)
(a)
(a) Fuga de campo de una discontinuidad superficial.
(b) Fuga de campo de una discontinuidad sub-
superficial.
39

Las discontinuidades superficiales normalmente
generan fugas de campo magnético con capacidad
para formar indicaciones bien definidas.
40

Para detectar discontinuidades sub superficiales se
debe inducir una apropiada densidad de flujo
magnético para crear fugas de campo que puedan
salir a la superficie de la pieza y atraer a las partículas
magnéticas para formar una indicación.
41
(a) Densidad de flujo magnético insuficiente.
(b) Densidad de flujo magnético adecuada.

Los cambios bruscos en la geometría de la piezas
también producen fugas de campo magnético y
generar indicaciones no relevantes.
42

El técnico debe tener el suficiente conocimiento para
poder seleccionar adecuadamente las siguientes
variables de este método de inspección:
 Técnica de magnetización.
Tipo y cantidad corriente eléctrica.
Tipo de partículas magnéticas.
Secuencia de operación.
VARIABLES DEL MÉTODO
43

TÉCNICAS DE MAGNETIZACIÓN
Técnicas de magnetización consideradas por API RP
7G-2 y norma DS-1 volumen 3:
 Yugo electromagnético.
 Bobina electromagnética.
 Conductor central (solo API RP 7G-2)
44

Consiste en un dispositivo portátil que tiene un cable
enrollado alrededor de un núcleo en forma de “U”
fabricado de hierro dulce (blando) laminado, atreves
del cable circula una corriente eléctrica que induce un
flujo magnético al núcleo de hierro. Las extremidades
del yugo se denominan polos, piernas o patas y pueden
ser fijas o ajustables; los hay de corriente alterna,
corriente directa o ambas.
Los yugos inducen un flujo magnético lineal o
longitudinal local entre sus polos.
YUGO ELECTROMAGNÉTICO
45

 Con un yugo electromagnético se pueden detectar
discontinuidades que preferencialmente sean
transversales al alineamiento de los polos.
 Debido a su portabilidad son adecuados para
inspecciones en campo.
 Los yugos de polos flexibles son adecuados para la
inspección de superficies curvas o en ángulo.
 Requieren mínimo mantenimiento.
 Se debe verificar su capacidad de levantamiento.
48

La fuerza del campo magnético de un yugo se
determina empíricamente comprobando su “poder de
levantamiento”.
49

 Los yugos de corriente alterna deben levantar un
peso de 10 libras (4.5 Kg).
 Los yugos de corriente directa deben levantar un
peso de 40 libras (18 Kg).
 La verificación del poder de levantamiento se debe
realizar con el máximo espaciamiento de polos que
será usado para la inspección.
 La norma DS-1 volumen 3 indica que la verificación
del poder de levantamiento se debe realizar al menos
cada 6 meses.
 La agencia de inspección puede realizar y documentar
el cumplimiento de este requisito cuando así este
establecido en su sistema de calidad.
50

La magnetización de la pieza se produce pasando
corriente a través de una bobina o solenoide de vueltas
múltiples (o cables) que circunda a la pieza o sección
de ésta, lo que produce un campo magnético
longitudinal a la pieza introducida en la bobina.
MAGNETIZACIÓN CON BOBINA
51

Corriente eléctrica
Campo
magnético
Indicaciones
52

53
La densidad de flujo magnético que pasa a través del
interior de la bobina es proporcional al producto de la
corriente (I) en Amperes y el número de vueltas en la
bobina (N): Amperes-vuelta.
La Norma DS-1 volumen 3 indica que para la
inspección de conexiones roscadas se requiere una
bobina de Corriente Directa con capacidad de inducir
un campo magnético longitudinal de al menos 1200
amperes-vuelta (NI) por cada pulgada de diámetro
externo de la conexión.

54
Por ejemplo: Para una conexión 6-5/8 REG con un
diámetro externo de 8” tendríamos lo siguiente:
1200 NI x 8” = 9600 NI
Si la bobina es de 1200 vueltas entonces:
I = 9600/N
I = 9600 / 1200 = 8 amperes.
Se necesitarían 8 amperes para logara una
magnetización adecuada, sin saturar la pieza.

El campo magnético efectivo
se extiende a una distancia
aproximada a la del radio (R)
de la bobina, a cualquier
lado de ésta. Las piezas
largas deben examinarse en
secciones que no excedan
esta longitud.
ASTM E709-08 establece que el campo efectivo debe
ser determinado empleando un medidor gauss o tesla.
R
R R
55

Verificación del desempeño de la bobina:
La norma DS-1establece lo siguiente en el párrafo
3.15.4 d:
“La adecuada magnitud y orientación del campo
deben verificarse bajo luz negra empleando un
indicador de campo (tipo pie o de laina) sobre la
superficie interna de cada conexión mientras la
solución (partículas magnéticas húmedas) es
aplicada y la energía es activada”.
56

57
“Se formaran indicaciones
bien definidas cuando la
magnitud del campo
magnético es la apropiada”

58
La norma API RP 7G-2 establece lo siguiente al
respecto:
“Las bobinas deben ser revisadas para verificar la
integridad del alambre enrollado, esto se debe hacer
en base al programa de calidad de la agencia.
Normalmente esto se hace comparado los valores de
resistencia o de densidad de flujo magnético con los
valores obtenidos en mediciones realizadas cuando la
bobina era nueva. Estas verificaciones deben ser
registradas en una etiqueta que indique la fecha de
verificación, la fecha de vencimiento y las iniciales de
la persona que realizó la verificación”.

59
Si la bobina esta conectada a una fuente de poder que
incluya un amperímetro, este debe verificarse de
acuerdo al programa de calidad de la agencia.
ASTM E-709 indica que el amperímetro debe verificarse
cada 6 meses.

60
 Utilizar bobinas de corriente alterna para la
inspección de superficies externas y de corriente
directa para la inspección de superficies en el
diámetro interno.
 Verificar el buen funcionamiento de la bobina
mediante el empleo frecuente de indicadores de
campo magnético.
 Verificar el amperímetro (cuando exista) en intervalos
que no excedan 6 meses.
 Seleccionar el diámetro interno de la bobina de
acuerdo al diámetro externo de la pieza a
inspeccionar.
 Emplear procedimientos de inspección aprobados.

MAGNETIZACIÓN POR CONDUCTOR CENTRAL
Las piezas de forma cilíndrica hueca o anillos se
magnetizan circularmente pasando corriente eléctrica
a través de un conductor secundario. El conductor
referido como conductor central, es pasado a través
del hueco de la pieza para inducir un flujo magnético
circular.
61

La corriente eléctrica fluye a través de un conductor
secundario y la magnetización de la pieza es por inducción
CONDUCTOR
62

La norma API RP 7G-2 establece que la corriente
eléctrica requerida para magnetizar una pieza tubular
por medio de conductor central debe ser como se
indica en la siguiente tabla:
63

64
 Esta técnica se emplea para crear un campo
magnético circular y detectar discontinuidades
paralelas al eje del tubo.
 El conductor debe estar aislado para evitar arcos
eléctricos.
 Se pueden detectar discontinuidades sobre el
diámetro interno y externo del tubo.
 Se requiere una fuente de poder o unidades de
capacitares.
 Normalmente es para inspecciones en taller, ya que
no es fácilmente portable.

La cantidad de corriente eléctrica que se necesita
para magnetizar una pieza se determina por medio de
formulas y relaciones de origen empírico, en base a
tablas, o en base a la medición del flujo magnético
inducido sobre la superficie de la pieza a inspeccionar.
Una inadecuada selección de la cantidad de corriente
eléctrica podría causar:
 Sobre-magnetización
 Magnetización insuficiente.
 Campos magnéticos por geometría.
 Combinación de las anteriores.
65
CORRIENTE MAGNETIZADORA

TIPOS DE CORRIENTE MAGNETIZADORA
Los siguientes tipos de corriente eléctrica son los mas
empleados para la inspección por partículas
magnéticas:
 Corriente Alterna (AC).
 Corriente Rectificada de Media Onda (HW) a
partir de corriente alterna monofásica.
 Corriente Rectificada de Onda Completa (FW) a
partir de corriente alterna trifásica.
 Corriente Directa (DC).
66

Corriente Alterna (AC): Proporciona un campo
magnético superficial por lo que únicamente detecta
discontinuidades superficiales. Proporciona movilidad a
las particulas magnéticas.
Corriente rectificada de media onda (HW): Detección
de discontinuidades superficiales y cercanas a la
superficie. Proporciona movilidad a las particulas
magnéticas.
Corriente rectificada de onda completa (FW) y
corriente directa (DC): Para la detección de
discontinuidades sub-superficiales y cuando se requiere
emplear secuencia de operación residual. No
proporciona movilidad a las particulas magnéticas.
67

68
Si el área de interés es únicamente la superficie del
diámetro externo o el área roscada de una conexión
externa (pin) la inspección se puede realizar con bobina
de Corriente Alterna.

69
Si el área de interés es la superficie del diámetro interno
o el área roscada de una conexión interna (caja) la
inspección se debe realizar con bobina de Corriente
Directa (HWAC, FWAC, FWAC filtrada o DC pulsante).

Las partículas magnéticas son el medio de inspección
necesario para la formación de las indicaciones sobre
la superficie de la pieza, la hay de dos tipos: secas y en
suspensión; a su vez pueden ser de color visible o
fluorescente.
Son de material ferro-magnético finamente
fragmentado (similar a un polvo) y diseñadas para ser
fácilmente visibles sobre la superficie de la pieza al
ser atraídas por una fuga de campo magnético.
70

Partículas húmedas
fluorescentes
Partículas secas
visibles
Debido a su tamaño, las partículas húmedas
proporcionan una mayor sensibilidad que las partículas
secas.
72

El color de las partículas magnéticas se selecciona a
modo de asegurar un buen contraste entre la
superficie de la pieza a inspeccionar y las partículas
magnéticas.
COLORES COMERCIALES
TIPO DE
PARTÍCULAS
MAGNÉTICAS
COLOR
CONTRASTANTE
(VISIBLE)
COLOR
FLUORESCENTE
SECAS
Rojo, negro, gris,
azul, verde, naranja
Verde-amarillo,
naranja
HÚMEDAS Rojo, negro, naranja
Verde-amarillo,
naranja
73

74
 Las partículas magnéticas secas se utilizan tal y
como se suministras y no son reutilizables.
 Las partículas magnéticas húmedas se
suministran listas para su uso en botes
presurizados, en polvo para suspenderse en agua o
destilado de petróleo o como un concentrado
liquido para ser suspendido en agua o en destilado
de petróleo. La concentración inicial para la
preparación de la suspensión debe ser conforme
las indicaciones del fabricante.

75
En un tubo de decantación se
debe determinar la concentración
de la suspensión. El volumen de
asentamiento de las partículas en
la espiga del tubo debe estar
dentro de:
• 0.1 a 0.4 ml para partículas
fluorescentes.
• 1.2 a 2.4 ml para partículas no
fluorescentes.

Las partículas magnéticas húmedas o secas de
colores visibles, pueden ser usadas aplicando un
fondo de contraste adecuado sobre la superficie de la
pieza.
76

Ejemplo de selección: inspección de la base de las
aletas de un estabilizador utilizando partículas
magnéticas húmedas de color negro con tinta de
contraste color blanco.
77

Las partículas magnéticas húmedas fluorescentes se
deben emplear bajo las siguientes condiciones:
 La inspección se debe realizar en un área oscura,
el nivel de luz visible sobre el área de interés no
debe ser mayor a 2 candelas-pie (20 lux).
 El área de interés debe inspeccionarse con luz
negra (UV-A); la lámpara de luz negra debe
proporcionar al menos 1000 µw/cm2 sobre la
superficie de prueba a la distancia que será usada
para la inspección.
78

DS-1 Volumen 3 indica que:
 La intensidad de luz negra debe medirse
empleando un medidor de luz negra con certificado
de calibración vigente.
 La calibración del medidor de luz negra debe
realizarse al menos cada 6 meses.
 La intensidad de luz negra debe medirse cada vez
que se encienda la lámpara, cada 8 horas de
trabajo continuo y al termino de la jornada.
80

La secuencia de operación se refiere a la relación
que existe entre el momento de la aplicación de las
partículas magnéticas y el establecimiento del flujo
magnético.
Se tienen dos secuencias de operación:
 La secuencia de operación continua
La secuencia de operación residual
SECUENCIA DE OPERACIÓN
81

Secuencia de operación continua: en esta
secuencia de operación el flujo magnético debe
iniciar antes de la aplicación de las partículas y
debe terminar después de que la aplicación de las
partículas sea completada y cualquier exceso haya
sido removido.
La secuencia de magnetización continua es la de
mayor uso, proporciona mayor probabilidad de
detección de discontinuidades, ya que el flujo
magnético esta presente al momento de la
aplicación de las partículas, esto ayuda a la
formación de las indicaciones.
SECUENCIA DE OPERACIÓN CONTINUA
82

La norma DS-1 Volumen 3 en el párrafo No. 3.15.4 c
indica lo siguiente:
La aplicación de las partículas magnéticas y la
activación de la corriente magnetizadora deben
efectuarse de manera simultanea. La solución
(partículas húmedas fluorescentes) debe
distribuirse sobre el área de interés (descrita en el
párrafo 3.13.3). La corriente magnetizadora debe
permanecer por al menos 2 segundos después de
que la solución ha sido distribuida. La solución
debe ser agitada antes de cada aplicación.
SECUENCIA DE OPERACIÓN CONTINUA
83

En la secuencia de operación residual las partículas
magnéticas son aplicadas después de que la
corriente magnetizadora se ha suspendido.
Las indicaciones se forman empleando el
magnetismo residual de la pieza. Esta secuencia de
operación puede ser usada siempre y cuando se
comprueba que la pieza a inspeccionar es de alta
retentividad y que el magnetismo residual es lo
suficientemente fuerte para crear fugas de campo
magnético con capacidad de formar indicaciones
relevantes.
SECUENCIA DE OPERACIÓN RESIDUAL
84

85
La norma API RP 7G-2 permite el uso de la secuencia
de operación residual con el siguiente procedimiento
de prueba:
1. Seleccionar un tipo de conexión similar a la mayoría
de las conexiones a inspeccionar (mismo ID y OD).
2. Colocar la bobina alrededor de la conexión, a la
altura del hombro.
3. Energizar la bobina para establecer un campo
residual longitudinal.

86
4. Usando el campo residual, aplicar las partículas
magnéticas sobre el área de inspección y observar
la movilidad de las partículas.
5. Si las partículas magnéticas continúan fluyendo
durante mas de 10 segundos, incrementar la
intensidad del campo y re aplicar partículas.
6. Si las partículas magnéticas son sacadas de la
suspensión prematuramente, por ejemplo, dentro de
un intervalo menor que 6 segundos, invertir la
bobina y aplicar menos corriente.

87
4. Continuar hasta que la movilidad de las partículas
sea de entre 6 y 10 segundos después de la
aplicación.
5. Medir la intensidad del campo magnético en el
extremo de la conexión empleando un medidor
gauss.
6. La intensidad del campo magnético en las
subsecuentes conexiones debe estar dentro del
10% de lo determinado en el paso anterior.
Nota: Una excesiva cantidad de amperes-vuelta puede ocasionar falta de
movilidad de las partículas que resulta en un excesivo fondo de
contraste y disminuye el brillo de una indicación relevante.

EVALUACIÓN DE FUNCIONALIDAD Y SENSIBILIDAD
En todos los métodos de ensayos no destructivos es
necesario demostrar la capacidad del sistema de
inspección para la detección de discontinuidades
relevantes.
El no hacerlo, genera incertidumbre y desconfianza
de los resultados de prueba.
El hacerlo, asegura la detección de discontinuidades.
88

La evaluación de la funcionalidad y sensibilidad del
sistema de prueba se debe realizar en base a un
procedimiento en intervalos regulares. Tal evaluación
se puede realizar por medio de:
Probetas con discontinuidades conocidas.
Indicadores de campo magnético.
Medidores de efecto Hall.
89

Probetas representativas con discontinuidades
conocidas:
La mejor forma de demostrar el optimo desempeño del
sistema de inspección es empelando piezas que
contengan discontinuidades reales o artificiales con el
tamaño mínimo a detectar.
Se emplean probetas similares a las que serán
inspeccionadas.
Su uso esta limitado a empresas que inspeccionan lotes
de piezas de forma y características similares.
90

Piezas con discontinuidades naturales
La probetas deben ser limpiadas y
desmagnetizadas después de su uso.
91

Lainas ranuradas tipo AS5371 :
Son ampliamente usadas para establecer la adecuada
intensidad y dirección del campo magnético sobre el área
de interés. Están fabricadas de acero de bajo carbono
tipo AMS 5062 o equivalente.
Se colocan sobre el área de interés con las ranuras
hacia la superficie de prueba; se observaran
indicaciones claras y definidas cuando se este aplicando
un flujo magnético de adecuada intensidad y dirección.
Solo se aplican con partículas magnéticas húmedas
empelando la secuencia de operación continua.
92

Lainas ranuradas tipo AS5371
93

INDICADORES DE CAMPO MAGNÉTICO
Indicador de campo tipo pastel (Pie Gage):
Es un disco de material con alta permeabilidad dividido en
6 u 8 secciones por un material no ferro magnético, las
divisiones sirven como discontinuidades artificiales.
94

Se coloca sobre la superficie de prueba con las ranuras
hacia abajo y sirve para mostrar la dirección del campo
magnético aplicado.
95

Tiras flexibles laminadas (Flexible laminated strips)
También son conocidas como tiras ranuradas (slotted
strips), son usadas para asegurar la adecuada dirección
del campo magnético aplicado, el eje longitudinal de la
tira se coloca transversal a la dirección del campo
magnético.
96

El indicador de campo magnético tipo pastel y las tiras
flexibles con ranuras sirven para indicar la dirección
del campo magnético y hasta cierto punto la intensidad
del campo magnético sobre la superficie de prueba.
97

Medidores de efecto Hall:
Son comúnmente usados para medir la intensidad de la
fuerza magnetizadora tangencialmente aplicada sobre la
superficie de prueba.
El probador o sensor es colocado en el campo magnético
de forma que la líneas de fuerza magnética intercepten la
dimension mayor del elemento del sensor en un ángulo
recto.
Los hay con diferentes rangos de medición y
proporcionan valores en: tesla (gauss) o amperes por
metro (oersted).
98

99

Medidor Gauss/Tesla
Se debe tener una intensidad de campo magnético de al
menos 30 Gauss sobre el área de interés para asegurar la
detección de discontinuidades (ASTM E1444)
100

Indicador analógico de campo magnético
Es un dispositivo mecánico que usa una laminilla de
hierro dulce que es desviada por un campo magnético, la
laminilla esta unida a una aguja que gira sobre un punto
para indicar un valor sobre una escala.
Se usa para medir
el magnetismo
residual después
de una des-
magnetización.
101

 Es un método relativamente fácil de aplicar.
 Se emplea equipo fácil de operar.
 El equipo no requiere de un mantenimiento
extensivo y costoso.
 Es adecuado para detectar discontinuidades que
se encuentran llenas de carbón, escorias u otros
contaminantes y que no pueden ser detectadas
por Líquidos Penetrantes.
102

 Se obtiene una mayor productividad que con
líquidos penetrantes y resulta mas económico.
 Portabilidad y adaptabilidad a muestras pequeñas
o grandes.
 Las indicaciones son producidas directamente en
la superficie de la pieza, indicando la longitud,
localización, tamaño y forma de las
discontinuidades
103

DESVENTAJAS DEL MÉTODO
× Es aplicable solamente a materiales ferro
magnéticos.
× Cualquier cambio brusco de sección, en la pieza a
examinar, es susceptible de producir
indicaciones.
× Solo detecta discontinuidades que sean
transversales a la dirección del flujo magnético.
× En algunas ocasiones, después de la inspección,
se requiere de una des magnetización.
104

Es un método de inspección que emplea energía
mecánica de alta frecuencia generada a partir de
elementos piezoeléctricos.
ULTRASONIDO INDUSTRIAL
106

El instrumento ultrasónico genera pulsos eléctricos
de corriente alterna y los envía al transductor por
medio del cable coaxial.
Pulso AC
El transductor convierte estos pulsos eléctricos en
ondas mecánicas de alta frecuencia (ondas
ultrasónicas).
107

Cuando el transductor se acopla sobre la superficie de
prueba, estas ondas se transmiten y se propagan
a través del material.
Durante su propagación, las ondas ultrasónicas
podrán ser reflejadas debido a:
• Las discontinuidades internas del material.
• La pared posterior de un material.
• Los cambios de estructura metalúrgica.
• Cambios de impedancia acústica del material.
108

La impedancia acústica “Z” es la resistencia que
opone un material a la propagación de la energía
ultrasónica. Es el producto de la densidad del
material por la velocidad acústica en el material.
Z = ρ ∙ Vm
Donde:
ρ = Densidad (kg/m3
)
Vm = Velocidad máxima de vibración en el material (m/s)
Z = Impedancia acústica (kg/m2
s)
109

Las ondas reflejadas serán recibidas por el
transductor para ser convertidas en pulsos
eléctricos, estos pulsos son enviados al equipo
ultrasónico para ser procesados y desplegados en
una pantalla.
110

“Los resultados obtenidos pueden ser presentados de
distintas formas según el equipo empleado”
Z2
Z3
Z4
Z2
Z3
Z4
Presentación con equipo de
ultrasonido de arreglo de fases
Presentación con equipo de
ultrasonido convencional
111

APLICACIONES DEL MÉTODO
Las aplicaciones mas comunes del método de
inspección por ultrasonido industrial son las
siguientes:
Medición de espesores.
Detección de daños por corrosión y/o desgaste.
Inspección de soldaduras.
Detección de faltas de adherencia en uniones
bimetálicas.
Inspección de placas, piezas, forjadas, fundidas y
extruidas.
113

INSTRUMENTO ULTRASÓNICO
DETECTORES DE FALLAS:
CON LECTURA DIGITAL Y
PRESENTACIÓN A-SCAN
CON LECTURA DIGITAL
MEDIDORES DE ESPESORES:
ULTRASONIDO CONVENCIONAL
ULTRASONIDO CON
ARREGLO DE FASES 114

La selección del procedimiento adecuando de
inspección requiere tener en cuenta los siguiente:
 Tipo de imperfecciones que se requieren detectar.
Tamaño y geometría de las piezas a inspeccionar.
 Cantidad de piezas a examinar.
 Localización y disponibilidad de las piezas.
 Tiempos de inspección.
APLICACIONES DEL MÉTODO
116

Para la detección de este tipo de imperfecciones se
requiere el uso de transductores que envíen un haz
recto a la superficie del diámetro interno del tubo.
DETECCIÓN DE CORROSIÓN/DESGASTE
117

Se pueden usar equipos detectores de fallas con
presentación tipo A-Scan o tipo B- Scan.
Sin importar si se usa A-Scan o B-Scan es necesario
realizar de forma manual el dimensionamiento de
la zona afectada.
118

Detección de Corrosión
119

DETECCIÓN DE GRIETAS
Para la detección de este tipo de imperfecciones se
requiere el uso de transductores que envíen un haz
angular dirigido a la zona en donde se pretenden
detectar las imperfecciones.
Haz recto no
favorable
Haz angular con
ángulo no favorable
Haz angular con
ángulo favorable
120

El ángulo adecuado se selecciona en relación al
dímetro externo y espesor a examinar.
70° 60° 45°
Si un palpador de haz angular comercial (para acero) se emplea
en otro material, se vera afectado el ángulo de refracción.
Ángulos de refracción comerciales para acero:
121

La tecnología de ultrasonido por arreglo de fases
permite emplear un solo palpador, el cual está
compuesto por múltiples transductores que
electrónicamente pueden ser programados para
dirigir el haz ultrasónico hacia una zona determinada
de la pieza y con un ángulo o ángulos determinados
por el usuario en función de la necesidad específica de
inspección.
Esto evita el uso de varios palpadores de haz angular
convencionales para diferentes aplicaciones.
122

AJUSTE DE SENSIBILIDAD
El ajuste de sensibilidad consiste en darle al sistema
de inspección ultrasónico la ganancia o amplitud
necesaria para detectar un reflector de referencia
con un tamaño y profundidad conocidos, mediante un
valor de amplitud fácilmente interpretable y medible.
Con este ajuste se asegura la detección de un
determinado tipo y tamaño de imperfección, se realiza
en base a lo que determinen los códigos, normas,
especificaciones y procedimientos aplicables.
125

Sin importar el equipo a utilizar (convencional o
arreglo de fases) es indispensable realizar un
ajuste de sensibilidad antes de realizar la prueba.
Es necesario por qué:
 Así lo establecen los códigos y normas aplicables.
 Se asegura la detección de un cierto tipo y tamaño
de imperfección.
Para tal efecto en necesario utilizar bloques patrón
o bloques de referencia.
126

Para la detección de grietas en piezas tubulares
normalmente se emplea el trazo de una curva de
Corrección Distancia Amplitud (DAC) generada a
partir de muescas externas e internas de un bloque
curvo con espesor, diámetro y tipo de material
similar al tubo a inspeccionar.
127

El tipo de bloque y reflector de referencia a utilizar
para realizar el ajuste de sensibilidad se determina en
base al código, norma o especificación aplicable a la
pieza a examinar.
Es imperativo que los bloques de calibración y de
referencia empleados para el ajuste del instrumento
deben tener propiedades acústicas (velocidad y
atenuación) similares a las del material a
inspeccionar.
128

Ejemplos de bloques de calibración y de referencia:
129

 Alta sensibilidad, permitiendo la detección de
discontinuidades tan pequeñas como media “”
(longitud de onda).
 Alta capacidad de penetración: Lo que permite
detectar discontinuidades a una gran
profundidad.
 Buena resolución: Capacidad para diferenciar los
ecos procedentes de discontinuidades próximas
a: la superficie cercana, a la pared posterior e
internas.
130

 Permite la interpretación inmediata de los
resultados.
 No utiliza radiaciones perjudiciales.
 Sólo requiere acceso a una superficie de la pieza
a inspeccionar, esto permite el examen de
equipos y tuberías en servicio.
 Es un método de END que puede ser mecanizado
o automatizado para incrementar la
productividad.
131

× Se requiere gran conocimiento técnico para el
desarrollo de los procedimientos de prueba.
× No es el mejor método de prueba para
determinar con exactitud el tipo de
discontinuidad presente en el material.
× La inspección manual requiere mucha atención y
concentración, por lo que resulta poco
productiva para ciertas aplicaciones.
× Se requiere el uso de acoplantes.
× Alto costo de equipo y accesorios.
132

× Piezas de geometría compleja, de acabado
superficial muy rugoso, materiales de grano
burdo, piezas muy pequeñas, muy delgadas o no
homogéneas, son difíciles de inspeccionar.
× Se necesitan bloques de calibración y de
referencia para cada aplicación especifica.
× Para obtener resultados confiables y repetitivos
la prueba tiene que ser aplicada por técnicos
capacitados y experimentados.
133

INSPECCIÓN
ELECTROMAGNÉTICA
“PERDIDA DE FLUJO MAGNÉTICO”
134

Este método de inspección emplea un intenso
campo magnético sobre la región de la pieza a
inspeccionar, cuando un objeto ferro-magnético está
libre de discontinuidades, las líneas de flujo
magnético fluyen de forma continua a través de la
pieza entrando y saliendo de los polos. Si la pieza
contiene discontinuidades, estas producirán un
disturbio del campo magnético aplicado, mismo que
será medido por medio de sensores instalados en el
equipo de inspección electromagnética.
INSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
135

Magnetización transversal para la detección de
discontinuidades longitudinales
136

Se debe emplear una suficiente intensidad de campo
magnético para asegurar la detección de
discontinuidades en la superficie interna y externa del
tubo. La intensidad del campo magnético se establece en
base a las indicaciones generadas por patrones de
referencia con discontinuidades artificiales conocidas.
137

Este método de inspección solo puede ser empleado
para la inspección de materiales ferro – magnéticos.
Se emplea frecuentemente para la detección de
discontinuidades en piezas tubulares.
138

Aplicación del método por perdida de flujo magnético
en tuberías de conducción de hidrocarburos.
139

Aplicación del método por perdida de flujo magnético
en fondo de tanques de almacenamiento.
140

141

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