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3. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS EN SOLDADURAS (END)

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Introduccin

Son una serie de ensayos cuya finalidad es conocer/evaluar el estado de los

materiales y soldaduras en obras sobre canalizaciones de acero, sin afectar

las propiedades y funcionalidad de los materiales examinados.

Ensayos ms comunes No Destructivos

Inspeccin Visual

Lquidos Penetrantes

Ultrasonidos

Partculas Magnticas

Radiografas / Gammagrafas

Termografa

Ensayos no destructivos END

En canalizaciones de acero, los ensayos no destructivos ms usuales, son:

-Gammagrafias

- Lquidos Penetrantes

-Partculas Magnticas

-Ultrasonidos

Normativa general Ir a:

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Lquidos Penetrantes-generalidades

El exmen por lquidos penetrantes permite detectar discontinuidades, en

materiales slidos no porosos, siempre que estas se encuentren abiertas a

la superficie.

La aplicacin prctica es sencilla y econmica. No requiere aparatos

costosos.

El principio fsico de este sistema se basa en la aptitud de un lquido

penetrante para poder fluir sobre la superficie y penetrar en el interior de las

discontinuidades abiertas a la superficie, considerando para ello:

Estado de limpieza de la superficie

Configuracin de la discontinuidad

Tamao de la discontinuidad

Tensin superficial

Poder humectante

Ensayos no destructivos END

Normativa Ir a:

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Lquidos Penetrantes-indicaciones

Las indicaciones se evaluaran segn el nivel de calidad exigido a la

inspeccin y la norma de aplicacin.

Ensayos no destructivos END

Soldadura sin defectos Soldadura con poros Soldadura con grietas

Soldadura con poros

Proceso de inspeccin Ir a:

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Partculas magnticas-generalidades

El examen por partculas magnticas permite detectar discontinuidades que

afloran a la superficie y otras que no afloran pero estn prximas a ella.

Este mtodo puede aplicarse sobre superficies pintadas (hasta 50 micras de

espesor).

Este mtodo de ensayo solo puede ser usado con materiales magnticos.

El principio fsico de este sistema se basa en las propiedades del

magnetismo. La magnetizacin de la zona a ensayar

provoca un campo magntico en la pieza con los polos Norte y Sur

orientados en una sola direccin.

Ensayos no destructivos END

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Partculas magnticas-magnetizacin

Existen dos formas de magnetizacin:

- Mediante imn permanente

- Mediante electroimn (sistema ms utilizado)

Ensayos no destructivos END

Magnetizacin mediante yugo. La

circulacin de corriente por la

bobina crea una un campo

magntico langitudinal entre los

polos

Normativa Ir a:

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Partculas magnticas-indicaciones

Las indicaciones se evaluaran segn el nivel de calidad exigido a la

inspeccin y la norma de aplicacin.

Ensayos no destructivos END

Defecto: grieta

Defecto: grieta

Yugo

Proceso de inspeccin Ir a:

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Inspeccin radiogrfica-generalidades

El examen por radiaciones X y gamma, tienen la propiedad de penetrar y

atravesar materiales e impresionar las emulsiones fotogrficas, obtenindose

as unos registros permanentes. Esta tcnica permite detectar defectos en el

interior de las piezas inspeccionadas.

o Diferencias de espesor

A mayor espesor atravesado, mayor absorcin de energa y menor impresin

de la pelcula.

Ensayos no destructivos END

Diferencia de espesor

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Inspeccin radiogrfica-generalidades

o Diferencia de densidad

Zonas ms densas - mayor absorcin - menor impresin de la pelcula.

(Zonas blancas)

Zonas menos densas - menor absorcin - mayor impresin de la pelcula.

(Zonas oscuras)

Ensayos no destructivos END

Diferencia de densidad

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Inspeccin radiogrfica-generalidades

Ensayos no destructivos END

Diferencia de espesor/densidad

Normativa Ir a:

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Inspeccin radiogrfica-fuente de generacin rayos X y gamma

Ensayos no destructivos END

Equipo de gammagrafa

Los rayos X y gamma son radiaciones

electromagnticas con una longitud de onda ms

corta que la luz.

Tipos de fuentes:

Generadores rayos X (transformacin energa

elctrica)

Emisores rayos gamma (emisin natural atomo

radioactivo o istopo). Radioctividad contnua.

Equipos facilmente transportables.

CONTENEDOR DE LABERINTO - ISTOPO

1.- Cable tractor

2.- Mosquetn de enganche

3.- Rabo flexible de la fuente

4.- Fuente radiocativa

5.- Manguera de salida

La pastilla radioctiva entra y sale del contenedor mediante

maniobra de los cables/manguera

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Inspeccin radiogrfica-indicaciones

o

Ensayos no destructivos END

Tipo de discontinuidad Situacin Observaciones

1.- Porosidad

a) Uniformemente repartida

b) Agrupada

c) Lineal

d) Vermicular

S

Slo en soldadura ( la porosidad tambin se

encuentra normalmente en las fundiciones )

2.- Inclusiones

a) Escoria

b) De tugsteno

S

3.- Falta de fusin S En los lmites de fusin o entre pasadas

4.- Falta de penetracin S Raz de la unin

5.- Mordedura MB Unin entre la soldadura y metal base en la superficie

6.- Falta de material S Superficie exterior de la unin

7.- Solapamiento S Unin entre soldadura y metal base en la superficie

8.- Laminaciones MB Metal base, generalmente en el centro del espesor

9.- Delaminaciones MB Metal base, generalmente en el centro del espesor

10.- Rayaduras y desgarres MB Superficie del metal base casi siempre longitudinales

11.- Desgarre laminar MB Metal base, proximidades de la ZAT

12.- Grietas (incluyendo las producidas

en caliente y en fro)

a) Longitudinales

b) Transversales

c) De crter

d) En la gargante

e) En el taln

f) En la raz

g) Bajo cordn y en zona afectada

por el calor

h) Fisuras

S, ZAT

S,ZAT,MB

S

S

ZAT

S

ZAT

Soldadura o metal base adyacente a la lnea de fusin

Soldadura (puede propagarse al metal base y ZAT )

Soldadura, donde se corta el arco

Eje de la soldadura

Unin entre la cara de la soldadura y el base

Metal fundido, en la raz

En el ZAT del metal base

*S- Soldadura

MB- Metal base

ZAT- Zona afectada trmicamente

( Extrado de la publicacin AWS BI.0-77, Gua para la inspeccin por END de

soldaduras )

Causas ms comunes de los

defectos:

-Diseo inadecuado de la unin.

- Incorrecta preparacin de

bordes.

- Defectos en el metal base.

- Tcnica de soldeo inadecuada.

- Solidificacin defectuosa.

- Calentamiento/enfriamineto no

adecuados.

Proceso de inspeccin Ir a:

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o Modelo de informe.

Inspeccin gammagrfica

Informe RX

Inspeccin soldadura te de tres vas

Informe inspeccin way tee

Ensayos no destructivos END

informe_rx.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdfinforme_inspeccion_way_tee.pdf

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Ultrasonidos-generalidades

El ultrasonido se puede definir como una onda acstica o sonora de alta

frecuencia (aproximadamente 20.000 Hz), superior al espectro audible del ser

humano.

La inspeccin por ultrasonidos es un mtodo de control no destructivo de

tipo mecnico, donde un haz o conjunto de ondas de alta frecuencia (desde

0.25 a 25 MHz) son introducidas en los materiales a inspeccionar para

detectar fallos o discontinuidades, tanto en superficie como en su interior.

El principio de funcionamiento se basa en la Impedancia acstica principio

los procesos industriales:

Ensayos no destructivos END

Deteccin de heterogeneidades en materiales, determinacin de sus

propiedades, medida de espesores.

Normativa Ir a:

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Ensayos no destructivos END

Ultrasonidos-generalidades

Esquema proceso

ultasonidos

Las ondas ultrasnicas son generadas por el transductor, el cual tiene la

capacidad de transformar la energia elctrica en energa mecnica i

viceversa. El transductor vibra a altas frecuencias generando as los

ultrasonidos.

.

Lquido acoplante

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Ultrasonidos-generalidades

Los ultrasonidos generados se transmiten al material a inspeccionar, los

cuales durante el trayecto se atenuan de forma exponencial con la distncia

rrecorrida.

Cuando los ultrasonidos alcanzan una interfase acstica, el haz snico es

reflejado y recogido por el transductor.

Los utrasonidos, al alcanzar una interfase acstica, experimentan una

refracin.

Ensayos no destructivos END

Las ondas ultrasnicas son vibraciones mecnicas que se transmiten

produciendo esfuerzos en los materiales, por debajo del lmite elstico,

evitando de esta manera producir deformaciones plsticas

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Ensayos no destructivos END

Ultrasonidos-generalidades

Tcnica haz

angular

Tcnica haz recto

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Ensayos no destructivos END Ultrasonidos-equipo de inspeccin

Equipo de inspeccin Ir a:

pipewizard_1_es.pdfpipewizard_1_es.pdfpipewizard_1_es.pdfpipewizard_1_es.pdfpipewizard_1_es.pdf

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Ensayos no destructivos END Ultrasonidos-indicaciones

La inspeccin de uniones de soldadura mediante ultrasonidos permite

detectar los mismos defectos que con el mtodo radiogrfico/gammagrfico.

Los defectos usualmente detectados, son:

o Porosidades

o Inclusiones de escoria

o Falta de penetracin

o Falta de fusin

o Grietas/fisuras

o Laminaciones

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La operacin del equipo y la interpretacin de los resultados, requiere de

tcnicos experimentados.

Ensayos no destructivos END Ultrasonidos-indicaciones

Muchas gracias

Esta presentacin es propiedad del Grupo Gas Natural.

Tanto su contenido temtico como diseo grfico es

para uso exclusivo de su personal.

Copyright Gas Natural Distribucin SDG, S.A.

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Normas

o General

UNE EN ISO 5817: 2009, Soldeo. Uniones soldadas por fusin de aceros,

nquel, titanio y sus aleaciones (excluido el soldeo por haz de electrones).

Niveles de calidad para las imperfecciones.

UNE EN 473: 2009, Ensayos no destructivos. Cualificacin y certificacin

del personal que realiza ensayos no destructivos. Principios generales.

UNE EN 970: 1997, Examen no destructivo de soldaduras por fusin.

Examen visual.

UNE EN ISO 3834: 2006, Partes 1, 2, 3 y 5, Requisitos de calidad para el

soldeo por fusin de materiales metlicos.

UNE EN 13018: 2001/A1: 2006, Ensayos no destructivos. Inspeccin visual.

Principios generales.

ASME V: Non destructive examination

ASME VIII Div. 1 Y 2

Ensayos no destructivos END

Presentacin Ir a:

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Normas

o Lquidos Penetrantes

UNE EN 571-1: 1997, Ensayos no destructivos. Ensayo por lquidos

penetrantes. Parte 1: Principios generales.

UNE EN ISO 23277. Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Ensayo de

uniones soldadas mediante lquidos penetrantes. Niveles de aceptacin

UNE EN 1289: 1998/A2: 2006, Examen no destructivo de uniones soldadas.

Ensayo mediante lquidos penetrantes. Niveles de aceptacin.

UNE EN ISO 23277. Ensayos no destructivos. Ensayo mediante lquidos

penetrantes y ensayo mediante partculas magnticas. Condiciones de

observacin

Ensayos no destructivos END

Presentacin Ir a:

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Normas

o Partculas Magnticas

UNE EN 1290: 1998/A2: 2006, Examen no destructivo de uniones soldadas.

Examen de uniones soldadas mediante partculas magnticas.

UNE EN 1291/1M: 2002, Examen no destructivo de uniones soldadas.

Examen de uniones soldadas mediante partculas magnticas. Niveles de

aceptacin.

UNE EN ISO 17638, Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Ensayo

mediante partculas magnticas

UNE EN ISO 23278, Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Ensayo de

uniones soldadas mediante partculas magnticas. Niveles de aceptacin

Ensayos no destructivos END

Presentacin Ir a:

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Normas

o Radiografias

UNE EN 1435, Ensayos no destructivos de uniones soldadas. Examen

radiogrfico de uniones soldadas

ISO 17636, Non-destructive testing of welds radiographic testing of fusion

welded joints

UNE EN 444, Ensayos no destructivos. Principios generales para el examen

radiogrfico de materiales metlicos por medio de rayos x y gamma

UNE EN 12517-1, Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Parte 1:

ensayo radiogrfico de uniones soldadas en acero, nquel, titanio y sus

aleaciones. Niveles de aceptacin

Ensayos no destructivos END

Presentacin Ir a:

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Normas

o Ultrasonidos

UNE EN 1712: Ensayos no destructivos de soldaduras. Examen ultrasnico

de uniones soldadas. Niveles de aceptacin.

UNE EN 1714: Examen no destructivo de soldaduras. Examen ultrasnico

de uniones soldadas.

Ensayos no destructivos END

Presentacin Ir a:

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Lquidos Penetrantes-proceso de inspeccin

Limpieza preliminar

Las superficies a examinar estarn limpias de cualquier contaminante y

secas.

Aplicacin lquido penetrante

Se cubrir con lquido penetrante toda el rea a examinar permaneciendo en

reposo entre 5 y 60 min. (depende del tipo de lquido).

Eliminacin del exceso del penetrante

Se eliminar el exceso de penetrante con papel absorvente, trapos lmpios y

hmedos.

Revelado e inspeccin

Se aplicar el lquido revelador reveladores lquidos acuosos de forma

uniforme cubriendo toda el rea a examinar con una fina capa.

La interpretacin final se realizar transcurridos entre 10 y 30 min. Despus

del secado del revelador.

Las indicaciones se presentan por contraste de color rojo sobre fondo

blanco

Ensayos no destructivos END

Presentacin Ir a:

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1.- La superficie a inspeccionar deber estar limpia y exenta de impurezas.

2.- En caso de bajo contraste, en la superficie a inspeccionar podr ser

aplicada una capa fina de laca blanca.

3.- El campo magntico ser aplicado en el rea a ensayar.

4.- La solucin con las partculas magnticas ser aplicada con pulverizador

en el rea a inspeccionar.

5.- Se mantendr el campo magntico durante 5 segundos como mnimo,

para permitir la emigracin y orientacin de las partculas.

6.- Se realizar inspeccin visual de los defectos.

7.- Se repetirn los puntos del 3 al 6 con el campo magntico perpendicular a

la posicin inicial.

La intensidad mnima de la iluminacin ser 500 lux sobre la superficie a

ensayar.

Ensayos no destructivos END

Partculas magnticas-proceso de inspeccin

Presentacin Ir a:

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Inspeccin radiogrfica-proceso de inspeccin

o Realizacin de la radiografa

Se sita la fuente a una cierta distancia de la pieza y se coloca la pelcula por

el lado opuesto de la pieza. La radiacin emitida incide sobre el objeto, lo

atraviesa e impresiona la pelcula constituida por haluros de plata.

Ensayos no destructivos END

Configuraciones ms usuales

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-Tcnica a simple pared.

La exposicin atraviesa una sola pared

-Tcnica a doble pared

La exposicin atraviesa dos paredes

Equipo tipo CRAWLER

Ensayos no destructivos END

Inspeccin radiogrfica-proceso de inspeccin

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Inspeccin radiogrfica-proceso de inspeccin

o Revelado

La pelcula sensibilizada se somete a un proceso de revelado (precipitacin

de la plata).

Las zonas que hayan recibido ms radiacin tendrn mayor precipitacin de

plata, formando zonas ms oscuras.

Las imgenes se observarn por transparencia mediante negatoscopio,

distinguiendo:

Contraste: Diferencia de color zonas adyacentes.

Definicin: Paso de una densidad a otra.

Sensibilidad: Defecto de menor tamao capaz de detectarse

Densidad de la pelcula: Nivel de ennegrecimiento de la pelcula.

Ensayos no destructivos END

Colocacin placa

radiogrfica

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Inspeccin radiogrfica-proceso de inspeccin

o Revelado calidad de imagen

Soldadura 1

Soldadura 2

Segn el tamao del grano de haluro de plata, las placas radiogrficas se

denominan: D2, D4, D7 y D10. La ms utilizada es la D4 para fuente Ir192.

Penetrmetros (o indicadores de calidad de imagen, ICI): Bsicamente se

utilizan 2:

1.- Indicador de hilos: Son una coleccin de hilos de material semejante al que se radiografa, montados sobre una pequea plancha de plstico o similar. Los dimetros

de los hilos varan de acuerdo a una cierta progresin del ICI. La lectura se realiza sobre

el dimetro del hilo ms fino todava visible deducindose de aqu la sensibilidad

correspondiente. Corresponden a este grupo los ICI de las normas DIN.

2.- Indicador de Agujeros: Consistente en plaquitas planas, cuyo grosor est perfectamente determinado, en las que se han realizado varios orificios de dimetro

creciente, siendo generalmente el mas pequeo de dimetro igual al espesor de la placa.

Corresponden a este grupo los ICI de las normas ASTM y ASME.

Ensayos no destructivos END

Presentacin Ir a:

../img/rx_soldadura_1.jpg../img/rx_soldadura_2.jpg