INSTITUTO TECNOLGICO DE VERACRUZ INTRODUCCION.Desde hace tiempo,
los ensayos no destructivos han sido ampliamente utilizados en la
inspeccin de partes y componentes sin daar su utilidad.Existen
diferentes tipos de ensayos no destructivos que se utilizan de
acuerdo con el objetivo especfico de la inspeccin: inspeccin
visual, lquidos penetrantes, partculas magnticas, inspeccin con
ultrasonido, inspeccin radiogrfica, electromagnetismo (corrientes
de eddy), neutrografa, etc.La prueba con lquidos penetrantes es un
mtodo que permite localizar y detectar discontinuidades
superficiales, aun en piezas de geometra complicada. A pesar de que
este mtodo solo detecta discontinuidades superficiales es una
prueba efectiva, confiable, rpida y fcil de aplicar a una gran
variedad de materiales, adems de ser relativamente econmica.El
mtodo consiste en aplicar un lquido de color determinado sobre la
superficie de la pieza a inspeccionar. Despus del tiempo
transcurrido necesario para permitir que se introduzca el lquido en
la discontinuidad, se limpia la superficie para eliminar el exceso
de penetrante. Posteriormente se aplica un revelador, que es una
sustancia de color contrastante al del penetrante que absorbe el
lquido alojado en las discontinuidades; al extraerlo, produce una
indicacin o marca visible de la discontinuidad.La inspeccin con
lquidos penetrantes es uno de los mtodos ms antiguos de pruebas no
destructivas. Se basa en el proceso del aceite y blanqueador
empleado antiguamente para probar partes de acero, particularmente
en la industria ferroviaria. Este mtodo consista en preparar la
superficie, al remover de ella en lo posible la tierra, grasa,
xido, escamas, etc; despus la pieza era remojada en petrleo (el
cual actuaba como penetrante) el tiempo suficiente para que entrara
a cualquier discontinuidad abierta a la superficie; la pieza era
extrada del petrleo y se limpiaban lo residuos sobre la superficie
(el nico penetrante que quedaba en l pieza era de las
discontinuidades) y se cubra con una lechada de cal (que actuaba
como revelador); posteriormente se haca vibrar la pieza, de tal
forma que el penetrante saliera de las discontinuidades donde se
haba alojado. De este modo se obtena una mancha oscura sobre un
fondo blanco. Este mtodo permita detectar grietas grandes; por lo
que resultaba impracticable para discontinuidades pequeas.La
inspeccin con lquidos penetrantes se define como un procedimiento
de inspeccin no destructiva, de tipo fsico qumico, diseado para
detectar y exponer discontinuidades presentes en la superficie de
los materiales. El mtodo que puede detectar discontinuidades
superficiales, siempre y cuando se tenga una parte abierta a la
superficie en la cual el lquido penetrante ha sido aplicado. El
objeto del mtodo de lquidos penetrantes es detectar grietas,
porosidades, traslapes, costuras y otras discontinuidades
superficiales rpida y econmicamente con un alto grado de
confiabilidad. Este mtodo puede aplicarse a materiales metlicos;
por ejemplo: fundiciones de acero, aluminio y sus aleaciones; en
materiales no metlicos como vidrio, cermica, plsticos, etc.; adems
de piezas de forma complicada que no pueden ser inspeccionadas por
otro mtodo o cuando las piezas a inspeccionar se localizan en
lugares donde no existe energa elctrica.Debido a que este mtodo
utiliza propiedades fsico qumicas ms que fenmenos elctricos o
trmicos, puede emplearse en el campo, aun cuando no existan fuentes
de potencia. El equipo de prueba puede ser tan sencillo como un
pequeo conjunto de envases a presin o tan grande como una
instalacin mecanizada y automatizada. Sin embargo, en todos los
casos el xito de la inspeccin depende de la limpieza de la
superficie; de las piezas a inspeccionar; de la ausencia de
contaminacin; de las condiciones de la superficie del cuidado de
los operadores para asegurar que se efecte la tcnica de manera
adecuada y se realice la interpretacin correcta de las
indicaciones.Los lquidos penetrantes tienen la propiedad de
filtrarse a travs de las discontinuidades que presentan los
materiales, basndose en la accin capilar, la que origina que un
lquido ascienda o descienda a travs de dos paredes cercanas entre
s; tambin se basa en los principios fsicos de cohesin, viscosidad
adherencia y tensin superficial.JUSTIFICACIN.El nuevo concepto de
calidad, que se encuentra en nuestro pas, tiene que ver con los
requisitos de los consumidores, dado que un producto o servicio slo
tiene calidad en la medida que satisface las expectativas del
cliente. Adems, es una filosofa que debe convertirse en la forma de
vida de todos los integrantes de la organizacin.La globalizacin de
la economa, la abrupta apertura de nuestro mercado, el tratado de
libre comercio (TLC), etc. muestran un proceso que ha puesto en
crisis a las empresas mexicanas, muchas de estas han cerrado sus
puertas al no poder competir, otras ms se han visto obligadas a
buscar modelos que las ayuden a ser ms competitivas y productivas,
para no perder sus mercados nacionales y poder ganar otros en el
extranjero. Como una respuesta a este requerimiento, se han
desarrollado diversos mtodos para el cumplimiento de la calidad en
nuestros productos y de nuestra maquinaria de produccin, lo que nos
lleva a un aseguramiento de la proteccin de nuestro personal dentro
del proceso, dado que por medio de los ensayos no destructivos se
pueden obtener soluciones especficas operativas e incluso aspectos
tan estratgicos como el establecimiento de mantenimiento preventivo
y la toma de decisiones dentro de la planta, as como la inspeccin
de una pieza o un lote.
OBJETIVO GENERAL.Dar a conocer los ensayos no destructivos por
medio del mtodo de lquidos penetrantes ,su eficacia, sus alcances y
limitaciones, as como su aplicacin en la industria y el impacto
para la empresa dentro de calidad y produccin.
OBJETIVOS ESPECFICOS. Definir el concepto de ensayos no
destructivos. Explicar el mtodo de lquidos penetrantes.
Familiarizarse con los diferentes tipos de lquidos penetrantes y su
aplicacin. Entender la metodologa a seguir, de los lquidos
penetrantes.
DESCRIPCIN DEL PROBLEMA Los ensayos no destructivos (END)
aparecen como una expresin de la actividad inteligente del hombre
en sus primeros deseos de dominar y transformar la naturaleza. Pese
a su aplicacin continuada en el tiempo slo se les reconoce como
medio sistemtico de ensayo de los materiales a principios de la era
industrial y recin hace algunas dcadas como una nueva disciplina
tecnolgica.Ensayo no destructivo mediante Lquidos Penetrantes es un
proceso que es de gran utilidad en las tareas habituales de un
departamento de mantenimiento mecnico. Se trata del anlisis no
destructivo de piezas o elementos de mquinas, cordones de
soldaduras, etc. por el procedimiento de los lquidos penetrantes.
La simplicidad del mtodo y la rapidez con la cual se obtiene el
resultado del anlisis lo convierte en un mtodo muy eficaz a la hora
de determinar el estado de aquellos elementos de mquina sometidos a
inspeccin. Es por esto por lo que debe tratarse esta tcnica de
anlisis como una herramienta de uso cotidiano, formando a todo el
personal mecnico y dejndola a su alcance para que de forma habitual
la utilicen en aquellas tareas que as lo requieran. Ejes de equipos
rotativos, impulsores de bombas, elementos de transmisin, rotores
de ventilador y piezas obtenidas por soldadura son algunos de los
ejemplos de elementos de mquinas habituales en una fbrica de papel
que podemos someter a ensayo cuando se nos presenten dudas sobre su
estado real.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Con el trabajo expuesto a continuacin, se pretende dar a conocer
la importancia de los Ensayos No destructivos en el sector
industrial actualmente. Del mismo modo, se pretende dejar total
claridad acerca de la aplicacin del mtodo de Lquidos Penetrantes y
a su vez, de los requisitos ms relevantes y necesarios para
certificar personal en dicho ensayo.
VARIABLES Dependiente Ensayo no destructivoIndependienteLquidos
penetrantesDEFINICIN DE VARIABLES Operacional Ensayos no
destructivo: Son una serie de ensayos cuya finalidad es
conocer/evaluar el estado de los materiales (soldaduras,
estructuras (puentes, edificios, etc), medios de transporte
(barcos, aviones, etc) sin afectar las propiedades y funcionalidad
de los materiales examinados.Lquidos penetrantes: Discontinuidades
que detecta, defectos superficiales como: poros, grietas, rechupes,
traslapes, costuras, laminaciones, etc.Materiales: Slidos metlicos
y no metlicosConceptualEnsayos no destructivo: Se denomina ensayo
no destructivo (tambin llamado END, o en ingls NDT de no
destructive testing) a cualquier tipo de prueba practicada a
unmaterialque no altere de forma permanente sus propiedades fsicas,
qumicas, mecnicas o dimensionales.Lquidos penetrantes: Es un mtodo
basado en la penetracin de un liquido dentro de las fisuras y esto
ocurre debido al fenmeno de la Capilaridad que es la propiedad de
penetracin de un liquido en lugares extremamente pequeos debido a
sus caractersticas fsico-qumicas, tal como latensin superficial de
este liquido mencionado.
HIPTESIS De trabajoEl ensayo por lquido permanente puede ser el
mtodo ms eficaz de los ensayos no destructivoNulaEl ensayo por
lquido permanente no puede ser el mtodo ms eficaz de los ensayos no
destructivo AlternaEl ensayo por lquido permanente puede ser el
mtodo menos eficaz de los ensayos no destructivo
MARCO TERICO
ENSAYO NO DESTRUCTIVODefinicin Se denomina ensayo no destructivo
(tambin llamado END, o en ingls NDT de no destructive testing) a
cualquier tipo de prueba practicada a unmaterialque no altere de
forma permanente sus propiedades fsicas, qumicas, mecnicas o
dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un dao
imperceptible o nulo. Los diferentes mtodos de ensayos no
destructivos se basan en la aplicacin defenmenos fsicostales
comoondas electromagnticas,acsticas,elsticas, emisin de partculas
sub-atmicas,capilaridad, absorcin y cualquier tipo de prueba que no
implique un dao considerable ala muestra examinadaObjetiv y
Finalidad Es detectar discontinuidades superficiales e internas en
materiales, soldaduras, componentes e partes fabricadas. Estos no
ofrecen una gran cantidad de informacin comparados con los ensayos
destructivos, sin embargo tiene la ventaja, como su nombre los
dice, de no destruir lo ensayado, lo que hace que sean ms baratos
para el propietario de la pieza. Su finalidad es verificar la
homogeneidad del material encontrando grietas o micro fisuras en la
pieza. Los materiales que se pueden inspeccionar son los ms
diversos, entre metlicos y no -metlicos, normalmente utilizados en
procesos de fabricacin, tales como: laminados, fundidos, forjados y
otras conformaciones. Todas las soldaduras/uniones presentan
fallos, grietas, defectos, discontinuidades, localizar y determinar
el tamao. Los ensayos son realizados bajo procedimientos escritos,
que atienden a los requisitos de las principales normas o cdigos de
fabricacin, tales como el ASME, ASTM, API y el AWS entre otros. Los
inspectores son calificados como Nivel I, II y III por la ASNT
(American Society for Nondestructive Testing) segn los requisitos
de la Prctica Recomendada SNT-TC-1A, CP-189
AntecedentesLos ensayos no destructivos se han practicado por
muchas dcadas. Se tiene registro desde 1868 cuando se comenz a
trabajar con campos magnticos. Uno de los mtodos ms utilizados fue
la deteccin de grietas superficiales en ruedas y ejes de
ferrocarril. Las piezas eran sumergidas en aceite, y despus se
limpiaban y se esparcan con un polvo. Cuando una grieta estaba
presente, el aceite que se haba filtrado en la discontinuidad,
mojaba el polvo que se haba esparcido, indicando que el componente
estaba daado. Esto condujo a formular nuevos aceites que seran
utilizados especficamente para realizar stas y otras inspecciones,
y esta tcnica de inspeccin ahora se llama prueba por lquidos
penetrantes (PT).Sin embargo con el desarrollo de los procesos de
produccin, la deteccin de discontinuidades ya no era suficiente.
Era necesario tambin contar con informacin cuantitativa sobre el
tamao de la discontinuidad, para utilizarla como fuente de
informacin, con el fin de realizar clculos matemticos y poder
predecir as la vida mecnica de un componente. Estas necesidades,
condujeron a la aparicin de la Evaluacin No Destructiva (NDE) como
nueva disciplina. A raz de esta revolucin tecnolgica se suscitaran
en el campo de las PND una serie de acontecimientos que
estableceran su condicin actual.En el ao de 1941 se funda la
Sociedad Americana para Ensayos No Destructivos (ASNT por sus
siglas en ingls), la cual es la sociedad tcnica ms grande en el
mundo de pruebas no destructivas. Esta sociedad es promotora del
intercambio de informacin tcnica sobre las PND, as como de
materiales educativos y programas. Es tambin creadora de estndares
y servicios para la Calificacin y Certificacin de personal que
realiza ensayos no destructivos, bajo el esquema americano.A
continuacin se proporcionan una serie de fechas relacionadas con
acontecimientos histricos, descubrimientos, avances y aplicaciones,
de algunas pruebas no destructivas. 1868 Primer intento de trabajar
con los campos magnticos 1879David Hughesestablece un campo de
prueba 1879David Hughesestudia las Corrientes Eddy 1895Wilhelm
Rntgenestudia el tubo de rayos catdicos 1895Wilhelm Rntgendescubre
losRayos X 1896Henri Becquereldescubre losRayos gamma 1900 Inicio
de los lquidos penetrantes enFFCC 1911 ASTM establece el comit de
la tcnica de MT 1928 Uso industrial de los campos magnticos
1930Theodore Zuschlagpatenta las Corrientes Eddy 1931 Primer
sistema industrial de Corrientes Eddy instalado 1941 Aparecen los
lquidos fluorescentes 1945 Dr.Floy Firestonetrabaja con Ultrasonido
1947 Dr.Elmer Sperryaplica el UT en la industriaLa entidad que
reune a todas las instituciones debidamente constituidas es el
Comit Internacional de Ensayos No Destructivos (ICNDT, por sus
siglas en ingls) con sede en Viena.La globalizacin en los mercados
mundiales ha marcado el desarrollo de los ensayos no destructivos,
los cuales tienen ya un alcance en cada rincn del planeta, y
actualmente existen sociedades de ensayos no destructivos en la
mayora de los pases como por ejemplo, La Sociedad Argentina de
Ensayos No Destructivos (AAENDE), El Instituto Australiano para
Ensayos No Destructivos (AINDT), La Sociedad Austriaca de Ensayos
No Destructivos (OGFZP), La Asociacin Belga de Ensayos No
Destructivos (BANT), La Sociedad Brasilea de Ensayos No
Destructivos (ABENDE), La Sociedad Canadiense de Ensayos No
destructivos (CSNDT), La Sociedad China para Ensayos No
Destructivos (ChSNDT), El Instituto Mexicano de Ensayos No
Destructivos A.C. (IMENDE A.C., Asociacin Mexicana de Ensayos No
Destructivos (AMEXEND A.C.)
Los ensayos no destructivos se utilizan en una variedad de ramas
que cubren una gran gama de actividades industriales.En laindustria
automotriz: Partes demotores ChasisEnaviacine
industriaaeroespacial: Exteriores:Chasis Plantas
generadoras:Motores a reaccin y cohetes espacialesEnconstruccin:
Ensayos de integridad en pilotes y pantallas Estructuras
PuentesEnmanufactura: Partes demquinasEningeniera nuclear: Pressure
vesselsEnpetroqumica: Transporte por tuberas Tanques de
almacenamientoMiscelneos Atracciones deparques de diversiones
Conservacin-restauracin deobras de arte.
Ventajas De Los Ensayos No DestructivosLos Ensayos no
Destructivos pueden ser usados en cualquier paso de un proceso
productivo, pudiendo aplicarse por ejemplo: Durante la recepcin de
las materias primas que llegan al almacn; para comprobar la
homogeneidad, la composicin qumica y evaluar ciertas propiedades
mecnicas. Durante los diferentes pasos de un proceso de fabricacin;
para comprobar si el componente est libre de defectos que pueden
producirse por un mal maquinado, un tratamiento trmico incorrecto o
una soldadura mal aplicada. En la inspeccin final o de la liberacin
de productos terminados; para garantizar al usuario que la pieza
cumple o supera sus requisitos de aceptacin; que la parte es del
material que le haba prometido o que la parte o componente cumplir
de manera satisfactoria la funcin para la cual fue creada. En la
inspeccin y comprobacin de partes y componentes que se encuentran
en servicio; para verificar que todava pueden ser empleados de
forma segura; para conocer el tiempo de vida remanente o mejor an,
para programar adecuadamente los paros por mantenimiento y no
afectar el proceso productivo. Debido a que no se alteran las
propiedades del material y por lo tanto no existen desperdicios,
con el empleo de los Ensayos No Destructivos slo hay prdidas cuando
se detectan piezas defectuosas. Este tipo de inspeccin es muy
rentable cuando se inspeccionan partes o componentes crticos, en
los procesos de fabricacin controlada o en la produccin de piezas
en gran escala.
Delimitaciones La primera limitacin a la que se enfrentan los
usuarios de este tipo de pruebas es que en algunos casos la
inversin inicial es alta, pero pueden ser justificada si se analiza
correctamente la relacin costo-beneficio, especialmente en lo
referente a tiempos muertos en las lneas productivas. Un ejemplo de
esto es que los END aplicados por la industria norteamericana slo
representan el 0,03% del precio al consumidor de un producto tan
caro y delicado como son la partes aeronuticas o los componentes
nucleares.Otra limitacin es que la propiedad fsica a controlar es
medida de forma indirecta; adicionalmente, es evaluada
cualitativamente o por comparacin. Esta limitante puede ser
superada si se preparan patrones de comparacin o referencia que
permitan una calibracin correcta de los sistemas de inspeccin.
Cuando no existen procedimientos de inspeccin debidamente
preparados y calificado o cuando no se cuenta con patrones de
referencia o calibracin adecuados, una misma indicacin puede ser
interpretada y ponderada de forma diferente por dos o ms
inspectores. Si bien los ensayos no destructivos son relativamente
fciles de aplicar, se requiere que el personal que los realice haya
sido debidamente capacitado y calificado y que cuente con la
experiencia necesaria a fin de que se interpreten y evalen
correctamente los resultados y se evite el desperdicios de material
o las prdidas de tiempo por sobre inspeccin. Mtodos Y Tcnicas:La
clasificacin de las pruebas no destructivas se basa en la posicin
en donde se localizan las discontinuidades que pueden ser
detectadas, por lo que se clasifican en:Pruebas No Destructivas
Superficiales Estas pruebas proporcionan informacin acerca de la
sanidad superficial de los materiales inspeccionados. Los mtodos de
PND superficiales son: VT Inspeccin VisualPT Lquidos PenetrantesMT
Partculas MagnticasET Electromagnetismo
LQUIDOS PENETRANTESDefinicin Es un mtodo basado en la penetracin
de un liquido dentro de las fisuras y esto ocurre debido al fenmeno
de la Capilaridad que es la propiedad de penetracin de un liquido
en lugares extremamente pequeos debido a sus caractersticas
fsico-qumicas, tal como latensin superficial de este liquido
mencionado.
Ventajas Muy econmico Inspeccin a simple vista No se destruye la
pieza Se obtiene resultados inmediatos.Desventajas Solo detecta
fallas superficiales Difcil establecimiento de patrones La
superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos No
se puede inspeccionarmaterialesdemasiado porososPrincipios Fsicos
Capilaridad: Es laaccinque origina que un liquido ascienda o
descienda a travs de los llamados tubos capilares. Cohesin: Es
lafuerzaque mantiene a las molculas de un cuerpo a distancias
cercanas unas de las otras. Adherencia: Es la fuerza de atraccin
entre molculas de sustancias diferentes. Viscosidad: Es
laresistenciaal deslizamiento de una capa de un fluido sobre otra
capa. Tensin superficial: Es la fuerza no compensada que ejerce la
superficie del liquido debido a la tensin no compensada de las
molculas subsuperficiales sobre la membrana superior.Caractersticas
De Los Lquidos PenetrantesEl liquido penetrante tiene lapropiedadde
penetrar en cualquier abertura u orificio en la superficie del
material. El penetrante ideal debe reunir lo siguiente: Habilidad
para penetrar orificios y aberturas muy pequeas y estrechas.
Habilidad de permanecer en aberturas amplias. Habilidad de
mantenercoloro la fluorescencia. Habilidad de extenderse en capas
muy finas. Resistencia a la evaporacin. De fcil remocin de la
superficie. De difcil eliminacin una vez dentro de la
discontinuidad. De fcil absorcin de la discontinuidad. Atoxico.
Inoloro. No corrosivo. Antiinflamable. Estable bajo condiciones
dealmacenamiento. Costo razonable.
Clasificacin La clasificacin bsica de los tipos de lquidos
penetrantes existentes es la que los agrupa en funcin de la fuente
de luz que se precisa para la observacin de las indicaciones que
proporciona el ensayo. Se clasifican en tres grupos o familias que
son:1. Lquidos penetrantes coloreados, observacin con luz visible
blanca.2. Lquidos penetrantes fluorescentes, observacin con luz
negra (ultravioleta).3. Lquidos penetrantes mixtos (fluorescentes
-coloreados), observacin bajo los dos tipos de luz
anteriores.Paralelamente, en cada familia, se pueden encontrar tres
casos posibles de empleo en funcin de la forma de eliminar de la
superficie el exceso de penetrante:a. Lquidos penetrantes lavables
con agua.b. Lquidos penetrantes postemulsionables.c. Lquidos
penetrantes eliminables con disolventes.Los penetrantes
postemulsionables se llaman as porque necesitan la adicinposterior
de un emulsionante para hacerlos lavables con agua.
Fig. 1 Tipos de lquidos penetrantes
Tipos de lquidos permanentesLquidos Penetrantes Coloreados
Visibles: Contienen pigmentos coloreados disueltos que los hacen
visibles con luz natural (de da) o con luz artificial blanca
(lmparas elctricas). El color ms utilizado es el rojo que hace
claramente visibles las indicaciones sobre el fondo normalmente
blanco del revelador. Aunque la sensibilidad de estos penetrantes
rojos suele ser inferior a la de los fluorescentes, resultan
adecuados para un gran nmero de aplicaciones.As, los ms empleados
en general en los talleres y en inspecciones que se realizan a pi
de obra son los penetrantes rojos eliminables con disolvente,
suministrados en botes aerosol por ser los de aplicacin ms sencilla
(pulverizacin sobre la zona de ensayo) y no requieren agua para
lavado ni lmparas especiales para la observacin, como los
fluorescente
Lquidos Penetrantes Fluorescentes: Este tipo de lquido
penetrante incorpora en su composicin pigmentos fluorescentes de
color generalmente amarillo verdoso, que son sensibles a una
iluminacin especial llamada luz negra que los hace fluorescer. En
general, estos lquidos penetrantes fluorescentes tienen una mayor
sensibilidad que los coloreados, es decir, son capaces de detectar
indicaciones ms finas.
Lquidos penetrantes lavables con agua: Este tipo de penetrante
es de uso muy cmodo y su empleo est bastante extendido, a pesar de
su menor sensibilidad.Los lquidos penetrantes (lquidos tipo aceite
ligero, derivados del petrleo) por s mismos no son solubles en
agua. El tipo de penetrante Iavable con agua incorpora en su
composicin un agente emulsionante que permite que el producto se
pueda eliminar por lavado con agua.Una emulsin es un lquido formado
por al menos dos sustancias que no son miscibles, de las cuales una
est dispersa en la otra (fase continua) en estado de gotas muy
finas. (A, 1996)Lquidos penetrantes post emulsionables: Como este
tipo de penetrantes no llevan en su composicin el emulsionante,
necesitan una etapa intermedia (despus de transcurrido el tiempo de
penetracin y antes de la eliminacin del exceso de penetrante con
agua) en la que se aplica el emulsionante.La mezcla
penetrante-emulsionante es ya una emulsin que se puede eliminar por
lavado con agua. El tiempo de contacto entre el penetrante y el
emulsionante es crtico y debe ser el ms corto posible, conforme al
especificado por el fabricante del producto. Si se incrementa el
tiempo de contacto, el emulsionante se mezclar, adems de con el
penetrante de la superficie, con el que se encuentra en el interior
de la discontinuidad.Esto puede ocasionar que en la etapa de lavado
del exceso de penetrante de la superficie se extraiga a la vez
penetrante del interior de la discontinuidad, alterando el
resultado del ensayo.Lquidos penetrantes eliminables con
disolventes: Estos penetrantes requieren para su eliminacin el
empleo de un disolvente que se denomina eliminador. Por lo general
los eliminadores a base de disolventes son productos especiales,
particularmente formulados por cada fabricante y apropiados para
eliminar sus propios penetrantes.Al igual que en el caso anterior,
el eliminador debe estar en contacto con el penetrante el tiempo
suficiente para eliminar el exceso del mismo, pero este tiempo debe
ser el mnimo para no correr el riesgo deeliminar parcial o
totalmente el penetrante del interior de las discontinuidadesUNE-EN
571-1:1997Ensayos no destructivos. Ensayo por lquidos penetrantes.
Parte 1: Principios generales.
UNE-EN 12706:2001Ensayos no destructivos. Terminologa. Trminos
utilizados en los ensayos por lquidos penetrantes (ISO
12706:2000)
UNE-EN ISO 3059:2002Ensayos no destructivos. Ensayos mediante
lquidos penetrantes y ensayo mediante partculas magnticas.
Condiciones de observacin (ISO 3059:2001)
UNE-EN ISO 3452-2:2001Ensayos no destructivos. Ensayo por
lquidos penetrantes. Parte 2: Ensayo de materiales penetrantes (ISO
3452-2:2000)
UNE-EN ISO 3452-3:1999UNE-EN ISO 3452-3:2002 ERRATUMEnsayos no
destructivos. Ensayo por lquidos penetrantes. Parte 3: Bloques
patrn (ISO 3452-3:1998)
UNE-EN ISO 3452-4:1999Ensayos no destructivos. Ensayo por
lquidos penetrantes. Parte 4: Equipo (ISO 3452-4:1998)
UNE-EN 1289:1998Examen no destructivo de soldaduras. Ensayo de
soldaduras por lquidos penetrantes. Niveles de aceptacin.
UNE-EN 1289/1M:2002UNE-EN 1289:1998/A2:2006Ensayo no destructivo
de uniones soldadas. Ensayo mediante lquidos penetrantes de uniones
soldadas. Niveles de aceptacin.
UNE-EN 10246-11:2000Ensayo no destructivo de tubos de acero.
Parte 11: Ensayo mediante lquidos penetrantes para la deteccin de
imperfecciones superficiales de los tubos de acero soldados y sin
soldadura.
Tabla 1: muestra la normativa principal referida a la tcnica
El proceso a seguir para llevar a cabo el ensayo por lquidos
penetrantes: Limpieza inicial: Consiste en efectuar una esmerada
limpieza de la zona a ensayar con el objetivo de eliminar toda
suciedad y contaminacin que pueda impedir la entrada del lquido
penetrante en las distintas discontinuidades de la superficie de la
pieza. Segn la tcnica de limpieza empleada ser necesario esperar ms
o menos tiempo para que la zona quede perfectamente seca. Se
emplearndisolventespara eliminar grasas, aceites y, en general,
contaminantes orgnicos. Losdetergentespueden ser usados para
eliminar los contaminantes de tipo inorgnico. Losvapores
desengrasantescomo el tricloroetileno son tambin muy efectivos a la
hora de eliminar la suciedad. Por su parte las sustancias qumicas
odecapantesse emplearn en la eliminacin de xidos y herrumbres pero
tienen el inconveniente que pueden dejar residuos cidos y bsicos
que deben ser eliminados igualmente con agua. Podrn emplearse
tambin tcnicas de limpieza por medios mecnicos e incluso por
ultrasonidos.fig. 2 Limpieza de la superficie Aplicacin del lquido
penetrante: Deber aplicarse ahora el lquido penetrante, en finas
capas y procurando hacerlo lo mas uniformemente posible, cubriendo
por completo el rea a ensayar. El tiempo de secado no ser inferior
a 10 min ni superior a 20 min.fig. 3 Aplicacin del penetrante
Eliminacin del exceso de penetrante: Ahora hay que eliminar el
exceso de penetrante usando trapos o paos que no dejen rastro de
fibras sobre la superficie. Las instrucciones del fabricante nos
informarn de la mejor forma para hacerlo. En concreto, el
penetrante Crick 120 puede eliminarse fcilmente con agua. Poner
cuidado en eliminar nicamente el exceso superficial y dejar secar
totalmente la zona limpia. Fig.4 Eliminacin del exceso de
penetrante Aplicar el revelador: Una vez eliminado el exceso de
penetrante habr que aplicar el producto revelador. Este producto
consiste habitualmente en una suspensin acuosa o con base de
alcohol que, una vez pulverizado sobre la superficie y tras un
cierto tiempo de espera para que el elemento base se evapore, nos
permitir obtener una fina capa del producto revelador seco en forma
de polvo sobre la superficie. El revelador debe aplicarse de la
forma ms fina y uniforme posible, evitando excesos que puedan
enmascarar las fisuras ms sutiles. Dejar secar entre 7 y 10
min.Fig. 5 Aplicacin del revelador Inspeccin y anlisis del
resultado: Transcurrido el tiempo de revelado ser necesario
proceder al examen del resultado obtenido. Podemos encontrar varias
posibilidades:Indicaciones realescausadas por defectos no deseados
como fisuras, grietas, poros, etc.Indicaciones falsasdebido a
acumulaciones inesperadas del lquido penetrante, huellas o manchas
con los dedos, limpieza pobre, descuidos, etc. Dentro de las
primeras se podrn encontrar igualmenteIndicaciones no
relevantescausadas por una geometra imperfecta de la pieza,
defectos o discontinuidades que, an siendo no deseadas, son
perfectamente aceptables por no sobrepasar los lmites establecidos
y lasIndicaciones relevantesque muestran discontinuidades lo
suficientemente importantes como para que tras su evaluacin
decidamos rechazar la pieza analizada.
Fig. 6 anlisis y evaluacin de resultados
Fig. 7 Diagrama general de la aplicacin de lquidos
penetrantes
Informe Del Ensayo
Las Normas sobre ensayo no destructivo indican que el resultado
obtenido en el ensayo, as como toda la informacin relacionada, se
tiene que presentar en el documento que se conoce como Informe del
ensayo.El informe del ensayo debe contener la informacin
siguiente:a) Empresas que intervienen: Nombre de la entidad que
realiza el ensayo. Nombre del cliente, direccin.b) Datos de
identificacin del trabajo: N informe, fecha, referencia del
trabajo, n de pedido, plano.c) Informacin sobre la pieza ensayada:
Denominacin, dimensiones. Material (acero inoxidable, aluminio...),
n de colada... Tratamiento trmico (temple, normalizado...). Estado
superficial (forjado, laminado, mecanizado...). Extensin del
ensayo: 100%, muestreo, por zonas (indicar).d) Condiciones del
ensayo: Familia de productos: por ejemplo, penetrante coloreado
visible eliminable condisolventey revelador hmedo no acuoso.
Referencia de los productos, n de lote y fabricante de los mismos.
Limpieza previa (con disolvente, vapor...). Tiempos de penetracin,
secado, revelado. Temperatura de ensayo, temperatura de secado.
Modo de iluminacin: luz blanca y nivel (Iux), luz negra y nivel
(W/m2)e) Resultados de ensayo: Puede resultar prctico presentarlos
en forma de tabla, numerando lasindicaciones, tipo de indicacin
(lineal, redondeada, agrupadas ), situarlas conreferencia a un
origen y dimensionarlas (longitud, anchura)...f) Croquis:Se incluye
la siguiente informacin: Croquis de la pieza. Zona ensayada.
Situacin de indicaciones Observaciones.g) Normas (de ensayo,
aceptacin/rechazo), procedimiento de ensayo de laempresa.h) Lugar
de ensayo, fecha de ensayo, nombre del operador y nivelj) Si se ha
acordado con el cliente, inspector del cliente, fecha y firma.
(Fernandez,1998)
Ficha del Ensayo
Fig. 8 ficha de ensayo
CONCLUSIONES Los ensayos nos destructivos permiten conocer con
anterioridad a que una pieza falle, los posibles defectos e
imperfecciones presentes. La importancia y gran ventaja de los
ensayos no destructivos es que permiten realizar las pruebas sin
deteriorar ni maltratar la pieza y arrojando informacin valiosa de
su estado.Los ensayos no destructivos requieren personal calificado
y con experiencia, pues no es posible realizar estas pruebas
nicamente teniendo disponibilidad de los equipos.El empleo de la
prueba no destructiva, de lquidos penetrantes que se desarrolla en
esta ocasin ayuda a tener control de los equipos empleados en la
industria, debe realizarse de manera cuidadosa y eficaz, atendiendo
a los avances de la ciencia; ya que actualmente existen mtodos de
evaluacin y control que favorecen los estndares de la normativa
aplicable, para lograr mejores resultados que conllevan a la
solucin de muchos de los problemas que se presentan en los procesos
de fabricacin y operacin, debido a los efectos destructivos, en los
diferentes ambientes laborales en los que el ingeniero mecnico se
desempea.Como se analizo durante los temas, la inspeccin mediante
el mtodo de lquidos penetrantes, esuna prueba no destructiva del
tipo superficial el cual podr detectar indicaciones de
discontinuidades que estn abiertas a la superficie, se puede decir
que es una metodologa relativamente simple, pero sabemos que un
error en su proceso puede arrojar resultados no confiables. Su
aplicacin es de suma importancia ya que permitir aplicar distintas
tcnicas, con determinado alcance y limitaciones; adems los
resultados apoyados en un criterio de aceptacin o rechazo
establecido en una norma, especificacin o cdigo, donde el equipo
producto puede quedar rechazado, ya que no cumple con las
especificaciones mnimas para que pueda seguir operando de una
manera eficaz y principalmente de manera segura.
BIBLIOGRAFA
ABS Nondestructive testing handbooks. USA, Edit. Robert C. Mc,
Master for the Society for Nondestructive Testing (ASNT) American
Society for Metals, Metals handbook nondestructive inspection and
quality control. 8 ed., EUA, Metals Park Oh., 1976, vol. 11
American Society for Nondestructive testing, Recommended practice
No. SNT-TC1A. Personal qualification and certification in
nondestructive testing. Ed. Aug. 84, USA, columbus Oh., 1984
Asociacin espaola de ensayos no destructivos (AEND). Ensayos No
Destructivos. Lquidos penetrantes. Nivel II. Espaa, Fundacin
Confemetal, 2002 Franco Garca, Angel. Fisica con ordenador. Curso
interactivo de fisica en
Internet.http:www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm Garca cueto,
Alfonso R. liquidos penetrantes, Mxico, 1987 Introduccin a los
mtodos de Ensayos No Destructivos de control de calidad de los
materiales. 2 ed., Madrid, Instituto Nacional de Tcnica eroespacial
(INTA) Esteban Torradas, 1968 Gran enciclopedia de la ciencia y de
la tcnica. Vols. 5 y XX, ir. Carlos Gispert,Barcelona, Ocano Grupo
Editorial, 1987 Jones, Edwin y Richard Childers. Fsica
contempornea. 3 ed., Mxico, mc graw Hill, 2001 White, H. E. fisica
moderna. Vol. 1,Juan J. Diaz de Noriega, Mxico, Uthea, 1989
https://areamecanica.wordpress.com/2012/12/01/ensayo-no-destructivo-mediante-liquidos-penetrantes/
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