Este documento proporciona información sobre diferentes técnicas de ensayos no destructivos como pruebas visuales, de penetrante, magnéticas, radiográficas y ultrasónicas. Describe las características y ventajas de las pruebas ultrasónicas y los elementos involucrados como el equipo, transductores, acoplantes y piezas a inspeccionar. También explica conceptos clave de mediciones angulares como espesor, primer tramo, segundo tramo, trayectoria en V, distancia de salto y cómo calcular estas

1. “ APLICACION DE ENSAYOS NO
DESTRUCTIVOS”
ING. MARIO TICONA M. Lima, Abril 2015
Laboratorio de Materiales UNI-FIM

2. NDT: NON DESTRUCTIVE TESTING
VT: Visual Testing
PT: Penetrant Testing
MT: Magnetic Testing
RT: Radiograph Testing
UT: Ultrasonic Test
Referencias:
SNT-TC-1A ANSI / ASNT CP-189 y NAS 410

3. Referencias:
SNT-TC-1A ANSI / ASNT CP-189 y NAS 410

4. VT (Visual Testing)
Referencias:
SNT-TC-1A ANSI / ASNT CP-189 y NAS 410

5. PT: Penetrant Testing
Técnica que revela discontinuidades
superficiales mediante la afloración
de un medio penetrante contra una
fondo contrastante coloreado
(revelador)
PENETRANTE REMOVEDOR
VISIBLE
FLUORECENTE
H2O
SOLVENTE
POST- EMULS.

6. PT: Penetrant Testing
1. Superficie de Ensayo Limpia 2. Aplic. Penetrant. (Superficie de Ensayo)
3. Retiro de exceso de Penetrante 4. Indicación Visible después de aplicación
del Revelador

7. CARACTERISTICAS UT
Es un pasaje de energía mecánica
en forma de ondas, con una
frecuencia entre 20Khz y 25 Mhz
Características: .- Velocidad de Propagación
.- Longitud de Onda
.- Modos de Onda
.- Impedancia Acústica
.- Reflexión
.- Refracción
.- Difracción

8. Ventajas UT
1.- PODER DE PENETRACIÓN, permite insp. Mayores
espesores.
2.- SENSIBILIDAD, permitiendo la detección de
discontinuidades muy pequeñas.
3.- EXACTITUD, para determinar posición, tamaño y forma
de las discontinuidades.
4.- Sólo se requiere una superficie de acceso (en la
mayoría de los casos), eso simplifica el proceso de
inspección.
5.- INTERPRETACIÓN ES INMEDIATA.
6.- RIESGO “0” seguridad de personal en aplicación.
7.- Equipo PORTÁTIL con gran autonomía, REGISTRA
INFORMACION.

9. LIMITACIONES UT
1.- La inspección e interpretación deben ser realizadas por
PERSONAL CALIFICADO (ASNT Nivel II en UT)
2.- CONOCIMIENTO, CRITERIOS Y PROCESOS de inspección
3.- INSPECCIÓN DIFÍCIL en
-Superficies demasiado rugosas e irregulares
-Áreas pequeñas
-Espesores de pared de material muy delgados
4.- Discontinuidades subsuperficiales, podrían no ser detectadas

10. Elementos que
intervienen en la
inspección por
Ultrasonido

11. 1.- Equipo de ultrasonido
2.- Cable (s)
3.- Transductor (es) y zapata (s)
4.- Acoplante (1)
5.- Pieza a inspeccionar
(1) El acople se produce por:
a) Inmersión
b) Contacto
La selección del acoplante de contacto depende de:
.- La rugosidad de la superficie
.- Temperatura
.- Orientación de la superficie
.- Posibles reacciones químicas
.- Disponibilidad

12. ALGUNOS EQUIPOS
Epoch 4
Epoch 4 Plus
Epoch LT

13. EL MATERIAL A INSPECCIONAR
Determina:
- Velocidad de Propagación
- Impedancia Acústica
- Tipos de discontinuidades
- Frecuencia a Utilizar
- Patrones de calibración
- Espesor de mat. (para angulares)

14. TIPOS DE DISCONTINUIDADES
1. INHERENTES:
a. Fundición Primaria, en el tocho o lingote:
- Inclusiones de escoria
- porosidad por gases atrapados
- contracciones o rechupes
b. Fundición Secundaria, en molde para una pieza:
- Por velocidad de alimentación inadecuada
- Vaciado excesivo
- Control de temperatura deficiente
- Gases atrapados
- Deficiente control ambiental (humedad)
(Traslape en frío, Grietas y/o cavidades por contracción (desgarre en
caliente), Microcontracción, Porosidad, Sopladuras)

15. TIPOS DE DISCONTINUIDADES
2. De Proceso:
a. Conformado:
- Rolado: Laminaciones (porosidad)
Costuras (inclusiones)
- Forjado: Traslape (molde)
Reventado (mal control de temperatura)
Copos (fisuras delgadas por tensiones localizadas, o por la
disminución de la solubilidad del hidrogeno al enfriar)
b. Tratamiento Térmico:
Fisuras en los puntos de concentración de tensiones
c. Maquinado o Esmerilado:
Fisuras por calentamiento excesivo

16. TIPOS DE DISCONTINUIDADES
3. De Servicio:
a. Grietas por fatiga:
Puntos de concentración de tensiones, normalmente se abren hasta la
superficie, los equipos o estructura sometidas a cargas cíclicas presentan
este tipo de discontinuidad en un 90%
b. Corrosión:
Es el deterioro de un material por acción química directa o por algún
proceso electrolítico, o por una combinación de ambas. Puede producir
fallas en estructuras sometidas a cargas estáticas.
Pueden darse: Corrosión generalizada
Grietas por corrosión
Picaduras (pitting)
c. Erosión:
Se da en estructuras castigadas por el medio ambiente, agua salada, vientos
con arena, calor/frio extremos etc.

17. PATRONES DE CALIBRACION
Bloques de dimensiones exactas, estandarizados,
con indicaciones trazables y fabricados con materiales
y procesos libres de fallas.

18. TRANSDUCTOR Y ZAPATA
DETERMINAN:
- El Diámetro
- La Frecuencia
- La Sensibilidad y/o Resolución
- El Angulo de Entrada al Material

19. TRANSDUCTOR Y ZAPATA

20. ANATOMÍA DE UN TRANSDUCTOR
- Conector
- Cables eléctricos
- Alojamiento externo
- Electrodos
- Placa de sacrificio
- Elemento activo
- Material amortiguante
- Recubrimiento interno

21. Características de un
Transductor
- Frecuencia
- Diámetro
- Sensibilidad / Resolución
Campaneo (ringing)
- Divergencia
- Conector
- Uso
- Elemento: (simple/múltiple)
(Material Cerámico Sinterizado
Polarizado)

22. TIPOS DE TRANSDUCTORES
Transductor de contacto
de haz recto
Pulse / Echo
Through Transmission
Transductor de contacto
Dual Element
para medición de espesores
y corrosión
Transductor de haz recto
para montarse en diversas zapatas
para mediciones angulares
Pitch & Catch
TOFD

24. Solucionando el Campo Cercano
Transductores
Delay Lines

25. Material Velocity Acoustic
Longitudinal Shear Impedance
Acrylic resin (perspex) 2.730 1.430 3.22
Aluminium 6.320 3.130 17.06
Brass, naval 4.430 2.120 37.30
Copper 4.660 2.260 41.61
Iron 5.900 3.230 45.43
Iron, cast (slow) 3.500 2.200 25.00
Iron, cast (fast) 5.600 3.200 40.00
Lead 2.160 0.700 24.49
Lucite 2.680 1.260 3.16
Polyvinylchloride (PVC H) 2.395 1.060 3.35
Steel, 1020 5.890 3.240 45.41
Stainless Steel,302 aust. 5.660 3.120 45.45
Titanium, Ti 150A 6.100 3.120 27.69

27. Mediciones Angulares
Thickness, First Leg, Second Leg, V-Path, Skip Distance
T T = Thickness (espesor)
Cordón de
Soldadura
Cara A
Cara B
No podemos comenzar a trabajar en mediciones angulares si no conocemos
este parámetro, debemos utilizar un vernier, una regla, o en su defecto el
mismo equipo de ultrasonido, asegurándonos que sabemos como hacerlo.

28. Mediciones Angulares
Thickness, First Leg, Second Leg, V-Path, Skip Distance
T First Leg
α
T = Thickness (espesor)
BIP
Cordón de
Soldadura
1º Leg = camino que recorre el ultrasonido desde el BIP, (Beam Index Point), hasta rebotar
con el fondo (cara B). Su longitud (Leg Length) es calculable en función de T y del ángulo
del haz refractado dentro del material: α .
Cara A
Cara B
Leg Lenght = T / cos α

29. 2º Leg = camino que recorre el ultrasonido desde rebotar con el fondo (cara B) hasta volver a
tocar la cara A, su longitud (Leg Length) es la misma de la primera, y es calculable por la
misma fórmula:
El V-Path es la suma de ambas Legs (piernas o patas), y se calcula por la siguiente fórmula:
Mediciones Angulares
Thickness, First Leg, Second Leg, V-Path, Skip Distance
T First Leg Second Leg
V-Path
α
V-Path = 2T / cos α
BIP
Cordón de
Soldadura
Cara A
Cara B
Leg Lenght = T / cos α

30. Mediciones Angulares
Thickness, First Leg, Second Leg, V-Path, Skip Distance
T First Leg Second Leg
V-Path
α
BIP
Cordón de
Soldadura
Cara A
Cara B
Skip Distance = la distancia superficial que hay entre el BIP y el punto donde la
2º Leg toca la cara A. Sirve para determinar la zona de barrido (inspección); la
cual se marcará haciendo una línea entre el SkD y SkD/2 a lo largo del cordon de
soldadura, de forma tal que delimitamos la zona de barrido, es decir por donde
vamos a pasar nuestro transductor.
Es necesário revisar toda la zona delimitada por la SkD con haz normal para
detectar laminaciones, antes de inspeccionar con haz angular
Skip Distance
(SkD)

31. Mediciones Angulares
Thickness, First Leg, Second Leg, V-Path, Skip Distance
T First Leg Second Leg
Cordón de
Soldadura
Cara A
Cara B
Barrido = al comenzar a desplazar el transductor desde la SkD hacia el cordón de
soldadura, podremos apreciar que la 2º Leg comienza a barrer hacia abajo la cara
lateral de dicho cordón…
Desplazamiento del transductor
Skip Distance
(SkD)

32. Mediciones Angulares
Thickness, First Leg, Second Leg, V-Path, Skip Distance
T First Leg
Cordón de
Soldadura
Cara A
Cara B
Barrido = al comenzar a desplazar el transductor desde la SkD hacia el cordón de
soldadura, podremos apreciar que la 2º Leg comienza a barrer hacia abajo la cara
lateral de dicho cordón… hasta que vamos llegando a la raíz…
Desplazamiento del transductor
Second Leg
Skip Distance
(SkD)

33. Mediciones Angulares
Thickness, First Leg, Second Leg, V-Path, Skip Distance
T First Leg
Cordón de
Soldadura
Cara A
Cara B
Barrido = al comenzar a desplazar el transductor desde la SkD hacia el cordón de
soldadura, podremos apreciar que la 2º Leg comienza a barrer hacia abajo la cara
lateral de dicho cordón… hasta que vamos llegando a la raíz… cuando llegamos a
ella, la raíz se puede inspeccionar en la 1º Leg, y el punto donde se encuentra el
BIP viene a ser SkD/2.
El área definida entre X e Y a lo largo del cordón es el Area de Barrido.
Desplazamiento del transductor
Skip Distance
X Y
Skip
2
Area de barrido

34. Mediciones Angulares
Zona de Barrido SkD y SkD/2
Zona
de
B
arrido
Cordon de
soldadura
Y YX X
SkD
Zona
de
B
arrido
de cada lado del cordón
SkD
SkD/2
SkD

35. Mediciones Angulares
Thickness, First Leg, Second Leg, Leg Length, V-Path, Skip Distance
T First Leg Second Leg
V-Path
α
Skip Distance / 2
SkD = 2T x Tangente de α V-Path = 2T / coseno de α
Leg Length = T / coseno de α
Cordón de
Soldadura
Cara A
Cara B
desplazamiento
First Leg
Skip Distance
(SkD)

36. Mediciones Angulares
Thickness, V-Path, First Leg, Second Leg, Leg Length, Skip Distance
T First Leg Second Leg
V-Path
α
Skip Distance / 2
T = 9 mm α = 70º
SkD = 2 x 9 x tan 70  49.45 mm
El área de barrido está entre 50 mm y 25 mm.
V-Path = 2 x 9 / cos 70  52.63 mm
Leg length = 9 / cos 70  26.31 mm
El SkD DEBE ser revisado con haz normal antes del angular
BIP
BIP
Cordón de
Soldadura
Cara A
Cara B
Verificar los cálculos
Skip Distance
(SkD)

37. Mediciones Angulares
Sound Path, Surface Distance, Depth (Caso 1)
T
α
Indicacion
Surface Distance
Depth
Sound Path es la distancia recorrida por el ultrasonido, desde el BIP hasta encontrarse
con una indicación, (A – B). Usualmente es medida por el equipo de ultrasonido.
Surface Distance es la distancia superficial que hay desde el BIP hasta el punto en la
superficie donde nace la vertical hasta la indicación, (A – C).
Depth es la distancia vertical que hay desde la superficie (cara A) hasta
la indicación, (B – C).
A
B
C
En este caso específico el Sound Path < = Leg Length, ya que la indicación está
En la 1º Leg. Esto es importante tenerlo en cuenta para decidir la fórmula para
depth a aplicarse.

38. Mediciones Angulares
Sound Path, Surface Distance, Depth (Caso 2)
T
α
Indicacion
Sound Path es la distancia recorrida por el ultrasonido, desde el BIP hasta encontrarse
con una indicación, (A – B – C). Usualmente es medida por el equipo de ultrasonido.
Surface Distance es la distancia superficial que hay desde el BIP hasta el punto en la
superficie donde nace la vertical hasta la indicación, (A – D).
Depth es la distancia vertical que hay desde la superficie (cara A) hasta
la indicación, (C – D).
Surface Distance
Depth
A
B
C
D
En este caso específico el Sound Path > Leg Length, ya que la indicación está
En la 2º Leg. Esto es importante tenerlo en cuenta para decidir la fórmula para
depth a aplicarse.

39. Mediciones Angulares
Sound Path, Surface Distance, Depth
T
α
Indicaciones
Sound Path es la distancia recorrida
por el ultrasonido, desde el BIP hasta
encontrarse con una indicación.
Usualmente es medida por el equipo de
ultrasonido.
Surface Distance es la distancia
superficial que hay desde el BIP hasta
el punto en la superficie donde nace la
vertical hasta la indicación.
Depth es la distancia vertical que hay
desde la superficie (cara A) hasta la
indicación.
Surface Distance
Surface Distance
Depth
SD = Seno de α x sound path
Si sound path < = leg length
D = cos α x sound path
Si sound path > leg length
D = 2T- (cos α x sound path)

40. Mediciones Angulares
Angulo T
Sound
Path
Skip
Distance V-Path
Leg
Length
Surface
Distance Depth
71º 2.1” 5.7”
69º 1.9” 4.8”
58º 2.8” 4.9”
61º 3.1” 5.1”
46º 3.3” 5.7”
Resolver las ecuaciones necesarias para
obtener los datos de los espacios en blanco
(todas las respuestas en mm)

42. Gracias