2. ¿Qué son los E.N.D.?
Aquellos que nos permiten inspeccionar el 100%
de la muestra, obteniendo datos del estado total o
parcial de la misma sin destruir ni alterar sus
características.
INTRODUCION
3. ¿Qué son los Ensayos no destructivas - END?
• Las Ensayos no Destructivas son herramientas fundamentales y
esenciales para el control de calidad de materiales de ingeniería,
procesos de manufactura, confiabilidad de productos en servicio, y
mantenimiento de sistemas, cuya falla prematura puede ser
costoso o desastroso.
• Así como la mayoría de procedimientos complejos, no pueden ser
definidas en pocas palabras por lo que se definen como: “El empleo
de propiedades físicas o químicas de materiales, para la evaluación
indirecta de materiales sin dañar su utilidad futura”.
• Se identifican con las siglas END, Ensayos no destructivos,
inspecciones no destructivas y exámenes no destructivos.
4. • Los exámenes no destructivos –END- son definidos,
por la norma ANSI/AWS A3.0 Definiciones y
términos estándar de las soldaduras, como el
“Acción de determinar la idoneidad de un material o
componente para su propósito previsto , que utiliza
técnicas que no afectan su capacidad de servicio”.
• En el contexto del código ASME para calderas y recipientes a
presión, se estipula que las actividades de control de calidad,
incluidas las pruebas no destructivas, deben referirse como
exámenes si estas son realizadas por parte del fabricante
contratista que produce los vienes, y que el termino inspección
queda reservado para las actividades que realiza el inspector
Autorizado ASME.
5. «Evaluación indirecta de materiales sin dañar
su utilidad futura»
Ejemplo: Una inspección visual de una pieza terminada
6. • Se denomina Ensayo No destructivo (también llamado
END, o en ingles NDT de Non Destuctive Test) a cualquier
tipo de prueba practicada a un material que no altere de
forma permanente sus propiedades físicas, químicas,
mecánicas o dimensionales.
7. •Permiten mantener un nivel de calidad uniforme
por aumento de la fiabilidad y prestigio del
producto inspeccionado.
• Nos previenen sobre fallos y roturas que podrían
ser origen de accidentes o pérdidas de operatividad
en las instalaciones.
¿Por qué se utilizan?
8. Falla de materiales
• Debemos aclarar la diferencia entre productos, de acuerdo con sus
aplicaciones:
• Algunos productos son usados únicamente como decorativos, o tienen
requisitos de resistencia a esfuerzos tan bajos que son normalmente
sobre diseñados. Estos materiales pueden requerir la inspección
solamente para asegurar que mantienen su calidad de fabricación, tal
como el color y acabado.
• Los productos o materiales que necesitan pruebas y evaluación
cuidadosa son aquellos utilizados para aplicaciones en las cuales deben
soportar cargas, temperatura, etc. Bajo estas condiciones, la falla puede
involucrar situaciones como sacar de operación y desechar el producto,
reparaciones costosas, dañar otros productos y la pérdida de la vida.
9. • Se puede definir como “Falla” a: “el hecho que un artículo de interés no
pueda ser utilizado”.
• Aunque un artículo fabricado es un producto, el material de ese producto
puede fallar, así que, los tipos de falla del material y sus causas son de gran
interés.
• Existen dos tipos generales de falla:
• 1. La fractura o separación en dos o más partes, la cual es fácil de reconocer, y
• 2. La deformación permanente o cambio de forma y/o posición, la cual es menos fácil de
reconocer.
• Es de gran importancia conocer el tipo de falla que pueda esperarse, para
saber:
• ¿Para qué se realiza la inspección?
• ¿Qué método de inspección se debe utilizar?
• ¿Cómo se inspeccionará?, y
• ¿Cómo se reduce el riesgo de falla?
10. • Si esperamos prevenir la falla por medio del uso de
pruebas no destructivas, estas deben ser seleccionadas,
aplicadas e interpretadas con cuidado y basándose en el
conocimiento válido de los mecanismos de falla y sus
causas.
• El conocimiento de materiales y sus propiedades es muy
importante para cualquier persona involucrada con las
pruebas no destructivas.
• El propósito del diseño y aplicación de las pruebas debe ser
el control efectivo de los materiales y productos, con el fin
de satisfacer un servicio sin que se presente la falla
prematura o un daño.
11. Falla de materiales
• La fuente de la falla puede ser:
• Una discontinuidad,
• Un material químicamente incorrecto, o
• Un material tratado de tal forma que sus propiedades no son
adecuadas.
• La detección de discontinuidades es considerada
normalmente como el aspecto más importante para la
aplicación de las pruebas no destructivas; la mayoría de
pruebas está diseñada para permitir la detección de algún
tipo de discontinuidad interior o exterior, o la medición de
algunas características, de un solo material o grupos de
materiales.
12.
13. • Estos métodos físicos indirectos aprovechan
fenómenos como:
• La capilaridad de los líquidos
• La alteración de los campos magnéticos
• La transmisión del sonido
• La opacidad al paso de la radiación
14. • Los END se usan para:
• Evaluar la homogeneidad de un material
• Inspeccionar todo un lote sin destruir una muestra
• Conocer el cambio de una propiedad cuando el
material está en servicio como:
• Su espesor remanente
• La ausencia de daños por servicio
17. Método de Ensayo
• Utilización de un principio físico en un END, como ser:
• RT - Radiografía (Radiographic testing)
• UT - Ultrasonido (Ultrasonic testing)
• MT - Partículas magnetizables (Magnetic testing)
• PT - Líquidos penetrantes (Penetrant liquids testing)
• VT - Evaluación visual (Visual testing)
• LT - Ensayo de estanqueidad (Leak testing)
• ET - Corrientes parásitas (Eddy’s current testing)
• AE - Emisión acústica (Acustic emission)
18. • Procedimiento en END - Es el seguimiento metódico
de las reglas que describen cómo la técnica específica será
aplicada.
• Técnica en END - Es la manera específica de utilización
de un método en particular en END.
• Cada técnica es especificada por al menos una variable extra
que lo distinga de otras técnicas dentro del mismo método.
(Por ejemplo - Método: RT - Técnica: Rayos X / Rayos
Gamma)
19.
20.
21. • Inspección de Materias Primas
• Inspección de Materiales en Procesos de Fabricación
• Inspección de Daños en servicio
APLICACIONES
35. Clasificación según su Campo de Aplicación
• Los END se clasifican según su campo de aplicación en:
• Inspección Superficial
• Inspección Volumétrica
• Inspección de la Integridad o Hermeticidad
• Otros métodos de inspección no destructivos
• El siguiente tema, "Métodos de Ensayos No Destructivos", describe
de forma general cada uno de estos grupos y los métodos que los
integran.
36. Métodos de END
• Como se mencionó los Ensayos No Destructivos (END) se clasifican
en tres grupos:
• Inspección Superficial
• Inspección Volumétrica
• Inspección de la Integridad o Hermeticidad
• Otros métodos de inspección no destructivos
37. Método y técnica
• A menudo los términos método y técnica se usan
indistintamente.
• Para el ámbito de los END, se definen de la siguiente
manera:
• Método es una disciplina que aplica un principio físico para
realizar una inspección no destructiva; por ejemplo, los
Líquidos Penetrantes son un método.
• Técnica es la aplicación específica de un método de END;
por ejemplo, los líquidos penetrantes posemulsificables
son una técnica de Líquidos Penetrantes.
38. Inspección Superficial
• La Inspección Superficial se usa para detectar solamente
discontinuidades abiertas o muy cercanas a la superficie del
material o pieza en inspección (3mm de profundidad como
máximo).
• Los métodos de Inspección Superficial son:
39. Inspección Volumétrica
• La Inspección Volumétrica se usa para detectar las discontinuidades
o daños dentro del material u objeto en inspección y que nos son
visibles en la superficie de la pieza.
• Los métodos de Inspección Volumétrica son:
40. Inspección de la Integridad o de la Hermeticidad
• La Inspección de la Integridad o de la Hermeticidad se usa
para verificar la capacidad de un recipiente para contener
un fluido (sólido o gaseoso) a una presión superior, igualo
inferior a la atmosférica; pero sin que existan pérdidas
apreciables de presión o del volumen del fluido de prueba
en un periodo previamente establecido.
• En resumen, esta prueba sirve para detectar si un
recipiente tiene fugas.
41. • Los métodos de Inspección de la Integridad o de la
Hermeticidad son:
• Importante: la Inspección de la Integridad o de la Hermeticidad
no sirve para probar la resistencia de un material.
42. Otros métodos de inspección no destructivos
• Existen otros métodos de inspección no destructivos
y se describen brevemente a continuación:
43. Termografia infrarroja
• Este método se basa en la detección mediante cámaras o sensores
especiales de las zonas donde existe un diferencial de temperatura
que puede poner en riesgo la operación segura de un equipo. Sus
aplicaciones más comunes son:
• En la industria aeronáutica, para inspeccionar estructuras en forma
de panal para conocer la presencia de contaminación con agua que
puede congelarse y dañar los tecnolaminados
• En la industria de energía, para inspeccionar:
• Los "puntos calientes" en las líneas de transmisión de energía eléctrica,
debidas a problemas de corto circuitos yen la zona de contacto de las
navajas de los interruptores de alta tensión
44. • Los aislantes dieléctricos en las líneas de conducción de
media y baja tensión
• En la industria química y petroquímica, para detectar
• Las zonas de altas temperaturas en el caso de calderas o
calentadores que indican daños en los aislantes térmicos o en los
refractarios
• Las zonas sobre enfriadas en el manejo de materiales criogénicos
o que son indicio de contaminación por condensación de
humedad
• En el mantenimiento de instalaciones comerciales de
oficinas o habitacionales, para detectar zonas de mal
aislamiento que ocasionan pérdidas en los sistemas de aire
acondicionado
45. Emisión acústica
• Este método se basa en la detección, por medio de
sensores, de la emisión de energía que los átomos o
moléculas emiten cuando un material se deforma o se
fractura.
• Los sensores se colocan en ciertos puntos y la emisión
que captan permite conocer en qué lugar está creciendo
el defecto.
• Este método tiene como limitación que sólo detecta
discontinuidades que están creciendo y que el esfuerzo
que debe aplicarse siempre debe ser un poco superior al
esfuerzo al que opera el equipo que se inspecciona.
46. • La aplicación principal de la Emisión Acústica es en
materiales cargados dinámicamente, como es el
caso de:
• Estructuras de puentes y edificios
• Los ejes de carros de ferrocarril
• Partes de algunas estructuras aeronáuticas, y
• Los brazos telescópicos empleados en la inspección de
líneas elevadas de energía eléctrica o tuberías
47. Holografía con Luz Láser
• Este método se emplea para detectar daños
superficiales en materiales como son las llantas de
servicio aeronáutico o las partes fabricadas con
materiales compuestos, como las fibras de carbono
monodireccionadas o los materiales cerámico
metálicos.
48. Complemento entre métodos
• Los métodos de un grupo de END no sustituyen a los
métodos de otro grupo; se complementan entre sí.
• El Ultrasonido Industrial no sustituye a los Líquidos
Penetrantes y las Partículas Magnéticas no sustituyen a la
Radiografía Industrial.
• Unos métodos son efectivos en la superficie del material y
otros lo son al interior de su cuerpo.
49. Limitaciones del Campo de Acción de los END
• Una de las actividades más importantes relacionadas con la
aplicación de los END es elegir el método y la técnica que
generen resultados útiles y confiables para el usuario.
• Este tema describe algunas circunstancias que se deben
considerar para elegir el método de Ensayo No Destructivo
adecuado, principalmente de acuerdo con el campo de
acción y sensibilidad de cada grupo de métodos.
50. Los grupos de ensayos no son sustituibles
• Los distintos métodos y técnicas de un mismo grupo
(Inspección Superficial, Inspección Volumétrica e
Inspección de la Integridad o Hermeticidad) se pueden
intercambiar entre sí. Esto permite aumentar la velocidad
de la inspección o la sensibilidad en la detección de
discontinuidades
• Sin embargo, los ensayos de un grupo de métodos no
sustituyen a los de otro grupo. Lo anterior es porque,
como se mencionó anteriormente, unos métodos son
efectivos en la superficie del material o a muy poca
profundidad; y otros lo son sólo al interior de su cuerpo.
51. Limitaciones de la Inspección Superficial
• Los métodos de Inspección Superficial tienen grandes limitaciones
para detectar discontinuidades subsuperficiales.
• Los Líquidos Penetrantes no pueden detectar discontinuidades que
no estén abiertas a la superficie del material en inspección.
• De igual modo, las Partículas Magnéticas (MT) y el
Electromagnetismo (ET) disminuyen notablemente su sensibilidad
cuando aumenta el espesor de la muestra que se inspecciona.
• Esto es consecuencia de que la intensidad del campo magnético
generado o la corriente inducida decrecen de forma cuadrática o
exponencial con la profundidad, representada por el espesor del
material.
52. Limitaciones de la Inspección Volumétrica
• Las pruebas de Inspección Volumétrica tienen
limitaciones cuando se intenta encontrar defectos
cercanos a la superficie.
• Éste es el caso del campo muerto del haz ultrasónico
o la faIta de definición (penumbra) en una
radiografía.
53. Limitaciones de la Inspección de la Integridad o
Hermeticidad
• En el caso de las pruebas de hermeticidad éstas no
sustituyen de modo alguno a los ensayos de los otros
grupos; ya que tan sólo aseguran que un recipiente pueda
contener un fluido sin que existan pérdidas apreciables del
mismo.
• Debido a lo anterior es posible que, en una primera
prueba, el recipiente pase con éxito. No obstante, el
recipiente puede contener un defecto que debió
detectarse previamente con alguno de los demás ensayos.
54. • Al paso del tiempo, el defecto podría crecer hasta
convertirse en una falla del material del recipiente.
La consecuencia podría ser desastrosa, al acarrear
pérdidas de bienes materiales e incluso de vidas
humanas.
• En conclusión, los ensayos de distintos grupos se
complementan; pero no se sustituyen debido a sus
propias limitaciones.
55. Ventajas de los END
• Las principales ventajas de los END son que:
• El material inspeccionado es útil después de la inspección si está sano.
• No hace falta detener la producción, pues no son pruebas intrusivas.
• Se aplican con relativa rapidez.
• Los resultados son repetibles y reproducibles.
• Se pueden aplicar en procesos de producción con un control automatizado
(inspección on line).
• Sólo hay "pérdidas" cuando se detecta un material defectuoso.
• Aumentan la seguridad y confiabilidad de un producto.
• Se pueden emplear en cualquier parte del proceso de producción.
56. Limitaciones de los END
• Las principales limitaciones de los END son que:
• La inversión inicial en equipo es alta; pero se justifica al
analizar la relación costo - beneficio; en especial en lo
referente a tiempos muertos en las líneas de producción. En
EUA los END aplicados a los componentes aeronáuticos
representan un 0.03% del precio al consumidor.
• El personal que realiza los END se debe capacitar, calificar y
certificar; además de contar con experiencia acumulada para
interpretar correctamente las indicaciones y evaluar los
resultados.
• Sus determinaciones son sólo cualitativas o
semicuantitativas.
57. • Sus resultados siempre dependen del patrón de
referencia empleado en la calibración.
• Cuando no existen procedimientos de inspección
debidamente preparados y calificados; o cuando
no hay patrones de referencia o calibración
adecuados, distintos inspectores pueden
interpretar y ponderar una misma indicación de
forma diferente.
• La confiabilidad de los resultados depende en gran
medida de la habilidad y experiencia del inspector.
