ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLos Ensayos No Destructivos (END) son herramientas fundamentales en el Control de Calidad o Garanta de Calidad de materiales, soldaduras, equipos, piezas o partes, verificacin de montajes, desarrollo de procesos y para la investigacin. La mayor parte de los END se disean para descubrir discontinuidades, tras lo cual hay que decidir si stos son significativos o no de acuerdo con estndares de aceptacin (cdigos).Los Ensayos No Destructivos son aplicables en conjunto para detectar todos los tipos de discontinuidades, eso quiere decir que el uso de un ensayo no excluye el uso de otros.Este ttipo de prueba no altera 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 de fenmenos fsicos tales como ondas electromagnticas, elsticas, emisin de partculas subatmicas, capilaridad, absorcin y cualquier tipo de prueba que no implique un dao a la muestra examinada. Dentro de los ensayos no destructivos podemos mencionar: radiografa, ultrasonido, inspeccin visual y tintas penetrantes.INSPECCION POR ULTRASONIDOEl mtodo de Ultrasonido se basa en la generacin, propagacin y deteccin de ondas elsticas (sonido) a travs de los materiales, ya que por principio las ondas ultrasnicas pueden propagarse a travs de todos los medios donde exista materia. Es una prueba confiable y rpida, que emplea ondas sonoras de alta frecuencia (0.25 a 25 MHz) producidas.La realizacin del ensayo por ultrasonido requiere una serie de etapas, las cuales deben ser realizadas por personal altamente capacitado y entrenado en este ensayo.Ya que la inspeccin ultrasnica se basa en un fenmeno mecnico, se puede adaptar para que pueda determinarse la integridad estructural de los materiales de ingeniera. Sus principales aplicaciones consisten en:1. Deteccin y caracterizacin de discontinuidades.2. Medicin de espesores, extensin y grado de corrosin.3. Determinacin de caractersticas fsicas, tales como: estructura metalrgica, tamao de grano y constantes elsticas.4. Definir caractersticas de enlaces (uniones).5. Evaluacin de la influencia de variables de proceso en el material.Las principales ventajas de este ensayo son: Elevada sensibilidad de deteccin. Poca dependencia de la geometra de la pieza, bastando el acceso a una sola cara. Posibilidad de inspeccionar volumtricamente el material. Rapidez del examen y resultado inmediato. Utilizacin de equipos porttiles.Existen 3 formas bsicas de inspeccin por ultrasonido: Scan A, Scan B y Scan C: En elScan A, el sonido viaja y al rebotar se analiza la onda que puede ser completa o media onda. La altura del pico est relacionada con el tamao del defecto; y la distancia horizontal donde ste aparece, est relacionada con el recorrido snico seguido por la onda dentro del material. Los patrones de calibracin permiten posicionar el defecto con precisin y los patrones de referencia permiten establecer un nivel de comparacin para estimar la severidad de los defectos. ElScan Bes la representacin grfica de los espesores obtenidos mediante ultrasonido, frente a la distancia recorrida por el palpador frente al tiempo. De esta manera, se logra un corte transversal de la pieza inspeccionada. ElScan Ces una presentacin de la informacin de manera bidimensional, con un cdigo de pseudo-colores que representa la profundidad o espesor del material.Esta representacin puede ser obtenida por un palpador monocristal con un manipulador robotizado o mediante el empleo de un arreglo de varios cristales,excitados por grupos, de tal manera que constantemente obtienen un corte transversal de la pieza debajo de l y que va avanzando manual o automticamente para obtener el mapa bidimensional de espesores. EJEMPLOS MEDICION DE ESPESOR EN TUBERIAS

BUSQUEDA DE FISURAS EN SISTEMAS DE ENGRANAJEMANTENIMIENTO: BSQUEDA DE FISURAS EN SISTEMAS COMPLEJOS

LONGITUD DE ONDA Y DETECCIN DE DEFECTOS En un ensayo de ultrasonido en usuario tiene que decidir qu frecuencia utilizar y, como ya se vio antes, un cambio en la frecuencia de la onda produce un cambio en la longitud de onda del sonido, ya que la velocidad es constante. Por otro lado, la longitud de onda del ultrasonido utilizado tiene un efecto significante en la probabilidad de detectar discontinuidades. Una regla general es que una discontinuidad debe tener un largo de, por lo menos, la mitad de la longitud de onda para tener una probabilidad razonable de ser detectada. La sensibilidad y la resolucin son dos trminos comnmente utilizados en la inspeccin con ultrasonido. Sensibilidad es la capacidad de localizar pequeas discontinuidades en el ensayo, esta, generalmente, se incrementa al incrementar la frecuencia (disminuye la longitud de onda). Resolucin es la capacidad del sistema de detectar fisuras que se encuentran muy prximas o muy cerca de los bordes, este parmetro tambin aumenta cuando se incrementa la frecuencia. Pero el aumentar la frecuencia puede afectar la capacidad del instrumento de forma adversa debido a que las ondas de sonido tienden a dispersarse en materiales con estructura de granos gruesos como las piezas fundidas. A su vez, dicho aumento de frecuencia genera una reduccin en el poder de penetracin de la medicin. Por lo tanto para seleccionar una ptima frecuencia de inspeccin se deben hacer un balance entre los resultados favorable y los desfavorables de la seleccin, antes de seleccionar dicha frecuencia se deben tener en cuenta el tamao de grano, el espesor de la pieza, el tipo de discontinuidad, tamao y probable localizacin. Cabe destacar que hay otros parmetros que tambin influyen en la capacidad del equipo, estos son: la longitud del pulso aplicado, el tipo y voltaje aplicado al cristal, las propiedades del cristal, el material y el dimetro del cabezal, el circuito de procesamiento de datos del instrumento.INSPECCION VISUALEs el mtodo ms bsico y frecuente, ya que se puede obtener informacin inmediata de la condicin superficial de los materiales que se estn inspeccionando, con el simple uso del ojo humano y en algunos casos, con la ayuda de algn dispositivo ptico, ya sea para mejorar la percepcin visual (lupas, lentes, etc.) o para proporcionar contacto visual en zonas de difcil acceso, tal como en el interior de tuberas y equipos donde se emplean boroscopios y pequeas videocmaras rgidas o flexibles.La inspeccin visual y ptica es aquella que utiliza la energa de la porcin visible del espectro electromagntico. Los cambios en las propiedades de la luz, despus de entrar en contacto con el objeto inspeccionado, pueden ser detectados por el ojo humano o por un sistema de inspeccin visual. Sus siglas en ingls son VT= Visual Testing.El personal que realiza este ensayo tiene amplia capacitacin y conocimiento en los materiales a inspeccionar, as como tambin en el tipo de irregularidades o discontinuidades a detectar en los mismos. Este control se hace basndose en las normas o cdigos que rigen la fabricacin, proceso y servicio.La inspeccin visual es el primer paso de cualquier evaluacin. En general, las Pruebas No Destructivas establecen como requisito previo realizar una inspeccin de este tipo.La inspeccin visual es utilizada para los siguientes propsitos: La inspeccin de superficies expuestas o accesibles de objetos opacos (incluyendo la mayora de ensambles parciales o productos terminados). La inspeccin del interior de objetos transparentes (tales como vidrio, cuarzo, algunos plsticos, lquidos y gases). Detectar errores en el proceso de manufactura. Obtener informacin acerca de la condicin de un componente que muestra evidencia de un defecto. Dar una valoracin total de la condicin de una pieza, estructura, componente o sistema. Proveer una deteccin temprana antes que una discontinuidad alcance un tamao crtico. Inspeccionar lugares que estn fuera del alcance de los inspectores, mediante instrumentos diseados para dicho trabajo.En la industria de la energa, petroqumica, transporte y de infraestructura, donde existen ambientes corrosivos, temperatura o donde es contenida presin, se requieren comprobaciones visuales.Descubrir y reparar los defectos a tiempo resulta en una reduccin sustancial del costo. Se ha comprobado que un programa consistente de Inspeccin Visual, por ejemplo antes, durante y despus de la soldadura, puede resultar en el descubrimiento de la mayora de todos los defectos que se podran detectar con el uso de mtodos de prueba ms extensos. APLICACIONESDeteccin de fisuras en estructuras de hormign.El examen directo de piezas y componentes es muy efectivo para detectar fisuras

La foto muestra fisuras formadas en la estructura de hormign de los cajones flotantes utilizados para la construccin de diques

Deteccin de fisuras en estructuras metlicas.La inspeccin de estructuras metlicas se realiza por examen directo

En este ejemplo, el examen visual de una escalera de emergencia revela un fallo en el tubo de la barandilla. El fallo se ha producido a consecuencia de la congelacin del agua que haba en su interior con la consiguiente dilatacin.

Deteccin de fisuras en soldaduras.La calidad de las soldaduras se puede determinar mediante una inspeccin visual. Existen numerosas normas que establecen criterios de aceptacin/rechazo para las soldaduras.

ENSAYO DE LIQUIDOS NO PENETRANTESEs un tipo de Ensayo No Destructivo que se utiliza para detectar e identificar discontinuidades presentes en la superficie de los materiales examinados. Generalmente, se emplea en aleaciones no ferrosas, aunque tambin se puede utilizar para la inspeccin de materiales ferrosos, cuando la inspeccin por partculas magnticas es difcil de aplicar. En algunos casos se puede utilizar en materiales no metlicos. El procedimiento consiste en aplicar un lquido coloreado o fluorescente a la superficie en estudio, el cual penetra en cualquier discontinuidad que pudiera existir debido al fenmeno de capilaridad. Despus de un determinado tiempo, se remueve el exceso de lquido y se aplica un revelador, el cual absorbe el lquido que ha penetrado en las discontinuidades y sobre la capa del revelador se delinea el contorno de stas.Este ensayo se basa en el principio fsico conocido como "Capilaridad" y consiste en la aplicacin de un lquido con buena penetracin en pequeas aberturas sobre la superficie del material a inspeccionar. Una vez que ha transcurrido un tiempo suficiente como para que el lquido penetre, se realiza una remocin del exceso de lquido penetrante y a continuacin se aplica un lquido absorbente comnmente llamado "revelador", de color diferente al lquido penetrante, el cual absorber el lquido que haya penetrado en las aberturas superficiales. Por consiguiente, las reas en las que se observe la presencia de lquido penetrante despus de la aplicacin del lquido absorbente, son reas que contienen discontinuidades superficiales (grietas, perforaciones, etc.).En general, existen 2 tcnicas del proceso de aplicacin de Lquidos Penetrantes: Visibles y Fluorescentes, cada una de estas pueden, a su veza ser divididas en tres subtcnicas:las que utilizan lquidos removibles con agua, las que utilizan lquidos removibles con solvente y las que utilizan lquidos posemulsificables.Estos se clasifican de la siguiente manera: Tipo I = Penetrante fluorescente Tipo II = Tintas permanentes o visibles Proceso A = Penetrante lavable en agua Proceso B = Penetrante postemulsificado Proceso C = Penetrante removido con solvente Revelador seco: Grano fino se aplica por espolvoreado, rociado o sumergido. Revelador no acuoso: Es una suspensin absorbente, aplicado por roco Revelador hmedo: Es una suspensin absorbente de polvo en agua, se aplica por inmersin. Porttil (atomizador) Estacionario (inmersin) Simple vista (porttil) Luz negra (estacionario)Es importante saber que para cada proceso se recomienda un tipo revelador indicado y una metodologa diferente para realizar el ensayo.El entrenamiento y certificacin del personal es necesario para la correcta aplicabilidad e interpretacin de los resultados. Este ensayo es vlido para todo tipo de materiales, de alta sensibilidad, aplicable a superficies extensas, porttiles y fciles de operar e interpretar.

METODO DE UTILIZACION

1. Preparacion de la superficie para el ensayo: Se remueven pinturas, suciedad, y/u oxidos por algn mtodo apropiado Aplicacin de limpiador/removedor sobre la superficie. Luego remueva con un pao limpio o papel absorbente tipo toalla

2. Aplicacion del penetrante:

Estando la superficie seca, aplique la pelcula uniforme de penetrante, manteniendo para esto el aerosol a una distancia de 30 cm de la superficie. Deje transcurrir un tiempo de penetracin de 5 a 10 minutos

3. Remocion del exceso de penetrante

Penetrantes no lavables con agua: Remover el exceso de la superficie utilizando un pao limpio y seco o papel absorbente tipo toalla, levemente humedecido con limpiador/removedor. Repetir esta operacin hasta que todo el exceso de penetrante sea removido de la superficie de ensayo. Penetrantes lavables con agua: Remover el exceso de penetrante de la superficie en ensayo rociando agua aplicada a muy baja presin.

4. Aplicacin del Revelador

Agitar bien el aerosol del revelador para homogeneizar la suspensin del mismo Aplicar enseguida una pelcula fina y uniforme del revelador sobre la superficie, manteniendo el aerosol a una distancia de aproximadamente 30 cm de la misma. Aguarde de 3 a 10 minutos antes de iniciar la inspeccin del rea respectiva.

5. Resultados obtenidos Luego de aplicar el revelador, se realiza la inspeccin del material, el cual ahora tiene marcas claras del color correspondiente a la tinta en superficie. Estas masrcas son indicadores de dscontinuidades o defectos en la superficie del mismo, lo cual deben ser tomadas en cuenta en el momento de someter al material a esfuerzos que puedan causar la porpagacion de grietas u otros defectos que causan la falla del material.

La inspeccin utilizara la luz visible para el penetrante con tinta visible. Radiacion ultravioleta de intensidad adecuada (1000 microwatts por centimetero cuadrado es lo mas comn) junto con la luz ambiente suave para inspecciones con fluorescente penetrante.

INSPECCION POR RADIOGRAFIAUnaradiografaes una tcnica diagnostica radiologica de forma digital (Radiologa digital directa o indirecta) en una base de datos. La imagen se obtiene al exponer al receptor de imagen radiogrfica a una fuente de radiacin de alta energa, comnmenterayos Xoradiacin gammaprocedente de istopos radiactivos (Iridio 192, Cobalto 60, Cesio 137, etc.). Al interponer un objeto entre la fuente de radiacin y el receptor, las partes ms densas aparecen con diferentes tonos dentro de una escala de grises.La radiografa se usa para ensayar una variedad de productos, tales como objetos de fundicin, objetos forjados y soldaduras. Es tambin muy usada en la industria aeroespacial para la deteccin de grietas (fisuras) en las estructuras de los aviones, la deteccin de agua en las estructuras tipo panal y deteccin de objetos extraos. Los objetos a ensayar se exponen a rayos X o gamma y se procesa un film o se visualiza digitalmente. El personal de ensayos radiogrficos instala, expone y procesa la pelcula o digitalmente procesa las seales e interpreta las imgenes de acuerdo con cdigos. Ventajas del ensayo radiogrficoLas ventajas del ensayo radiogrfico incluyen lo siguiente:1. Puede usarse con la mayora de los materiales. 2. Puede usarse para proporcionar un registro visual permanente del objeto ensayado o un registro digital con la subsiguiente visualizacin en un monitor de computadora. 3. Puede revelar algunas discontinuidades dentro del material. 4. Revela errores de fabricacin y a menudo indica la necesidad de acciones correctivas. Limitaciones del ensayo radiogrficoEfecto de una descarga de electricidad esttica sobre la superficie de un film radiogrfico. La descarga ha dibujado un patrn caracterstico en forma de "arbol". Este es un ejemplo tpico de un artefacto radiogrfico.Las limitaciones de la radiografa incluyen consideraciones fsicas y econmicas. 1. Deben seguirse siempre los procedimientos de seguridad para las radiaciones. 2. La accesibilidad puede estar limitada. El operador debe tener acceso a ambos lados del objeto a ensayar. 3. Las discontinuidades que no son paralelas con el haz de radiacin son difciles de localizar. 4. La radiografa es un mtodo caro de ensayo. 5. Es un mtodo de ensayo que consume mucho tiempo. Despus de tomar la radiografa, el film debe ser procesado, secado e interpretado. 6. Algunas discontinuidades superficiales pueden ser difciles, si no imposible, de detectar. Objetivos del ensayoEl objetivo del ensayo radiogrfico es asegurar la confiabilidad del producto. Esto puede lograrse sobre la base de los siguientes factores.1. La radiografa permite al tcnico ver la calidad interna del objeto ensayado o evidencia la configuracin interna de los componentes. 2. Revela la naturaleza del objeto ensayado sin perjudicar la utilidad del material 3. Revela discontinuidades estructurales, fallas mecnicas y errores de montaje.La realizacin del ensayo radiogrfico es slo una parte del procedimiento. Los resultados del ensayo deben ser interpretados de acuerdo con normas de aceptacin, y luego el objeto ensayado es aceptado o rechazado. Consideraciones de seguridadLos procesos de ensayo radiogrfico requieren fuentes de rayos X y gamma que generan grandes cantidades de radiacin. Las radiaciones pueden causar daos a las clulas de los tejidos vivos, por eso es esencial que el personal est adecuadamente consciente y protegido. El personal de garanta de calidad debe estar continuamente consciente del riesgo de radiacin y atento a las normas de seguridad. Existen medidores especialmente diseados que tienen la capacidad de detectar las radiaciones X y gamma. Los medidores de radiaciones, llamados detectores son instrumentos cruciales porque las radiaciones no pueden detectarse por la vista, el sonido, el tacto, el olor o el gusto. Es obligatoria la estricta observancia de las regulaciones de seguridad Estatales. Muchas jurisdicciones requieren certificaciones particulares para asegurase que los tcnicos tengan acabados conocimientos de las regulaciones de seguridad. Principios del Ensayo Radiogrfico Penetracin y Absorcin DiferencialLos rayos X y gamma tienen la capacidad de penetrar los materiales incluso los materiales que no transmiten la luz. Al pasar a travs de un material, algunos de esos rayos son absorbidos. La cantidad de radiacin que se transmite a travs de un objeto ensayado vara dependiendo del espesor y densidad del material y del tamao de la fuente que se use. La radiacin transmitida a travs del objeto produce una imagen radiogrfica. La Figura 2.1 ilustra las caractersticas de absorcin de la radiacin en el proceso radiogrfico. El objeto ensayado absorbe radiacin, pero hay menos absorcin donde el objeto es ms fino o donde se presenta un vaco. Las porciones ms gruesas del objeto o las inclusiones ms densas se vern como imgenes ms claras en la radiografa porque aumenta el espesor y la absorcin es mayor. Al film se aplican la expresin ms clara y ms oscura. Sin embargo, las imgenes provistas por las tcnicas de radiografa digital usualmente se invierten comparadas con las imgenes del film. Principios Geometricos de la ExposicinPara generar una radiografa debe haber una fuente de radiacin, un objeto a ensayar y un film o algn otro tipo de detector de imagen. Una radiografa es la representacin de la sombra de un objeto que est ubicado entre el film/detector y la fuente de radiacin X o gamma. Si el film/detector se coloca muy lejos del objeto, la imagen de la discontinuidad se ampliar. Si el objeto tiene una discontinuidad y est muy cerca de la fuente, la imagen ser mucho ms ampliada, dando como resultado una prdida de la agudeza dimensional. La colocacin correcta del film/detector minimiza su ampliacin y permite una representacin ms precisa del tamao de la discontinuidad. El grado de ampliacin vara de acuerdo a las distancias relativas del objeto frente al film/detector. Un cierto grado de agrandamiento siempre existe en toda radiografa porque algunos objetos de ensayo estn siempre ms lejos del film/detector que otros. La mayor ampliacin se encuentra cuando los objetos ensayados radiogrficamente se colocan a la mayor distancia de la superficie de registro. El agrandamiento no se puede eliminar completamente. Usando una distancia fuente-film/detector apropiada, el agrandamiento puede ser minimizado hasta un punto en el que no es molesto. CONCLUSIONES