PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS EN TUBERIAS DE REACTORES …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

E S C U E L A S U P E R IO R D E IN G E N IE R IA Q U IM IC A E IN D U S T R IA S

E X T R A C T IV A S

PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS EN TUBERIAS

DE REACTORES NUCLEARES

T e s i s P r o f e s i o n a l

Q U E P A R A O B T E N E R E L T I T U L O D E

I N G E N I E R O Q U I M I C O I N D U S T R I A L

P R E S E N T A

R E Y N A L D O L A N D E R O F E R N A N D E Z

M E X I C O , D . F . 1 9 8 4

fSffi® %,C1 ¿ \J''o

i í ' í . 4 V / 7

- , - . - V f y“ < , • «A¿ : 4

14: \& :< ¿-'

si c k i » m;i \

Uíl <_ U'IUN 1 L1 LlL \

INSTITUTO POLITECNICO NACIONALE S C U E L A S U P E R I O R D E I N G E N I E R I A Q U I M i C A E I N D U S T R I A S E X T R A C T I V A S

D I V I S I O N D E S I S T E M A S D E T I T U L A C I O NT - 1 2 / 8 4

México, d f . 9 e n e r o 1 9 8 4

c R E Y N A L D O L A N D E R O F E R N A N D E Z

Pasante de Ingeniero Q U I M I C O I N D U S T R I A L 1 9 7 4 - 1 9 7 8

Presente

El tema de trabajo y/o tesis para su examen profesional en la opción T E S I S T R A D I C I O N A L I N D I V I D U A L

es propuesto por el C I N G . I N O C E N C I O C A S T I L L O T E R A N qmen será el responsable

de la calidad de trabajo que usted presente, referida al tema “ P R U E B A S NO D E S T R U C T I V A S E N T U B E R I A S

DE R E A C T O R E S N U C L E A R E S . " .

él cual deberá usted desarrollar ds acuerdo con el siguiente orden

R E S U M E N

I . - I N T R O D U C C I O N

I I . - G E N E R A L I D A D E S

I I I . - S I S T E M A S DE T U B E R I A N U C L E A R

I V . - L I Q U I D O S P E N E T R A N T E S

V . - P A R T I C U L A S M A G N E T I C A S

V I . - R A D I O G R A F I A

V I I . - C O N C L U S I O N E S

B I B L I O G R A F I A

■iNtT. I INOf.E S T T I I 0 T F R A N

'mh .

A K I^ ? , í )2 j í3 :

Con inmensa g r a t i tu d y c a r iñ o , g ra c ia s — p o r su s a c r i f i c i o y - e j fu e r z o .

A MI ESPOSA:P o r su com prensión y p a c ie n c ia in a g o ta b le , g ra c ia s p o r a yu d a r me a lo g r a r la c u lm in a c ió n d e- e s ta m eta .

A MIS HIJOS;Con e l deseo de que e l e s fu e rz o , y la v o lu n ta d p u e sta en e s te t r a t a j o , le s s i r v a como e s tím u lo pa ra su p ro p ia s u p e ra c ió n .

4 MIS HERMANOS:I/n a g ra d e c im ie n to

AL L IC . F E K U IÜ S C ltü H * .A q u ie n re s p e to y a d n i r o -----p o r sus sa b io s c o n s e jo s .

A LOS PROFRS:Constantino Tlapa G. Eduardo Alfonso Ruiz Leovigildo León M. y Agustín Castro M. Gracias por todo el- apoyo que me brindaron.

A MIS MAESTROS y compañeros.

I N D I C E

RESUMENPágina

1I INTRODUCCION 4

11 GENERALIDADES 6III SISTEMAS DE TUBERIA NUCLEAR 16

IV LIQUIDOS PENETRANTES 25

V PARTICULAS MAGNETICAS 44

VI RADIOGRAFIA 62

VII CONCLUSIONES 81

BIBLIGRAFIA 83

1

Los aielantos científicos regiotrados en las últimas décadas principalmente dentro de la tecnología nuclear, permiten que se haga uso de e¿ta fuente de energía, cuyo manejé requiere- del cumplimiento de ciertas normas de segundad.En una central nucleoeléctnca donde la energía se obtiene - mediante un proceso de fisión nuclear, se requiere controlar adecuadamente la radioactividad, con la finalidad, de evitar que se liberen al medio ambiente productos radiactivos.En base a lo anterior el propietario de una central nuclear- deberá cumplir con un programa de garantía de calidad en sus fases construcción y operación de la planta.

GENERALIDADES.

La planta nucleoeléctnca Laguna Verde se construye sobre un sitio de escasa actividad sísmica, capaz de soportar cons —trucciones de gran peso y además donde se dispone de une, ---gran cantidad de agua sin que existan riesgos de inundacio— nes .El tipo de reactor que se utilizará en esta planta nuclear - de potencia es el BWR (reactor de agua hirviente).Será enfriado con agua ligera la cual por estar sometida a - be jas presiones llega a la ebullición produciendo vapor, el- cual se utiliza para mover un sistema turbina-generador que- convierte la energía mecánica del vapor en energía eléctri - ca.

PRUEBAS NO DEÓ T RUCTIVA S.Los métodos de las pruebas no destructivas se lograron intro ducir primeramente en las industrias aeronáuticas, por razones y exigencias de seguridad en el servicio. La aceptación- de estos métodos logró sobrevivir durante la segunda guerra- mundial, y se ven impulsados con las aplicaciones pacificas- de la energía nuclear, asi se logra la introducción de estas pruebas no destructivas en la tecnología nuclear por razones y exigencias de segundad.

LIQUIDOS PENETRANTES.

Son de gran utilidad para la detección de discontinuidades - que afloran a la superficie. Su mayor aplicación se encuen— tra en materiales no magnéticos como son: magnesio, aluminio cobre, acero inoxidable, bronce, latones y otras aleaciones- y metales.Es aplicaole también a la inspección de cerámicas, vidrios y

R E 5 1 H E 5 :

É

\ l á ' t i c c ¡ , 3 3 joaoe y C i l i z .1 J0 W n W ./iSaS 3 3s>3C**X0o»Ño se o b tie n e n buenos re s u lta d o s cuando se a p lic a n en is a te — n i l e 0 p o ro ío s .

P A H T 1 C Ü L m.S S t A G N i l I C U S .

To» e .jtG ":étodo es p o s ib le d e te c ta r 1 i ’ c o n tin u id ide :: t a l? s - c ü j . o in c lu s io n e s no m e tá lic a s y g r ie t a s s u p e r f le ía le s , en m a

te ra a le í fe r ro n a g n é t ic o s .

También es p o s ib le aunque con c ie r ta s l im ita c io n e s d e te c ta r - d e fe c to s s u b s u p e r f ic ia le s .

K1 e n ía yo se fundam enta en:

a ) . - ir ia g n e tiza c ió n de la p ie z a , b ^ - A p lic a c ió n de la s p a r t íc u la s .c ) . - O b servac ió n y a n o ta c ió n de la p re s e n c ia de la s in d ic a -

c lo n es .

La m a g n e tiza c ió n puede lo g ra rs e u t i l i z a n d o imanes o b ie n med ia n te c o r r ie n te e lé c t r ic a .

Una ve z m agnetizada la p ie z a , la ^ t a p a a c u b r ir es ia a p l ic a c ió n de la s p a r t íc u la s m a g n é tic a s , la c u a l puede hacerse p o r v ía seca o p o r v ía húmeda.

Para lo g r a r una m e jo r v i s i b i l i d a d y c o n s tra s te en la s in d ic a c io n es se u t i l i z a n p a r t íc u la s p igm entadas con d iv e rs o s c o lo re a , e s to se hace procurando que la ^ a p a d e l c o lo ra n te no a - fe c te la s c a r a c te r ís t ic a s m agnéticas de la s p a r t íc u la s .

RADIOGRAFIA.

La in s p e c c ió n r a d io g r á f ic a p e rm ite la d e te c c ió n de d is c o n t i nu idades y d e fe c to s ta le s como: p o ro s id a d e s , f a l t a s de penet r a c ió n , f a l t a ? de fu s ió n , in c lu s io n e s de e s c o r ia y socava - dos en la s u n ion es s o ld a d a s .

Los c r i t e r i o s , e s p e c if ic a c io n e s o normas en la s que se ja in te r p r e ta c ió n r a d io g r á f ic a , t ie n e dos fu n c io n e s :a ) . - S irv e coi o g u ia p ir a in d ic a r lo s d i fe r e n te s t ip o s

íe c to s .b ) . - E s p e c if ic a c la ram ente s i la s c o n d ic io n e s de lo s rna

le s son a c e p ta b le s o in a c e j t ib ie s .

n.= fa e .i lc s le ra d ia c ió n a t i l i z a l ^ c en ra d io lo g ía in d u s t r ia l son:a ) . - uos rayo e X .o ' . - j q : " iy o s ¿a -;i x.

b i c a -

d¿r de_

tena

La fu e n te er. is o r a de lo s ra y o s X , es un tubo e le c t r ó n ic o , cu yo fu n c io n a m ie n to re q u ie re le un c ie r t o consuno de e n e rg ía - e lé c t r ic a , y la de lo s ra y o s gamma son is ó to p o s a r t i f i c i a l e s e n tre e s to s lo s de mayor a p l ic a c ió n son : e l I n l i o 192 y e l - C o b a lto 6 0 .

E l método r a d io g r á f ic o puede s e r empleado para e xa m in a r:

a ) . - Uniones s o ld a d a s .b ) . - P ie z a s m oldeadr.s.c ) . - S is tem as y componentes en fa s e de m onta je o en s e r v ic io

T ie n e como v e n ta ja s la s s ig u ie n te s :

a ) . - Puede s e r a p lic a d o a c a s i to d o s lo s m a te r ia le s » .b ) . - P e rm ite v e r la n a tu ra le z a d e l d e fe c to .c ) . - P ro p o rc io n a un r e g is t r o perm anente .

La a p l ic a c ió n de e s t a s pruebas no d e s t r u c t iv a s en tu b e r ía s - de re a c to re s n u c le a re s e s tá s u je ta a la s e s p e c if ic a c io n e s de lo s cód igos a p l ic a b le s .

4

ij. t rc oír c c i íM.

¿i. acelerado desarrollo le loa avances tecnológicos, regís - irados en xas últimas decidís, pnmoriialmente, en los cam - pos aeroespacial y nuclear en los qae ce requiere un estricto control en la "calilil" le los materiales fabricados para estos fines, ha hecho necesario modificar el concepto de cali Vid que ye tenía anteriormente. Por calidad «e entiende si pe un artículo, un objeto, o un material debe cumplir ade — ouada y satisfactoriamente con todos los fines para los cuales fue construido.En el caso de ¿rindes instalaciones como por ejemplo una Cen tral Nuclear la palabra "calidad" va unida evidentemente al- propio conjunto, pero es de sentido común que no todos los — componentes pueden ser de la misma calidad, aun dando por su nuesto que en general todos ellos son de calidad, existirán- algunos que en cualquier caso tendrán que ser de mayor o mejor "calidad", que la media, ea decir de muy buena calidad.Sn una Central Nucleoeléctrica, la energía se consigue me — diante el proceso de fisión nuclear, la peligrosidad de etite proceso obliga a controlar adecuadamente la radioactividad ~ originada por esta fisión nuclear, en cualquier circunstan - cía, por desfavorable que> sea, de tal manera que logre evi - t&rse la liberación incontrolada de los productos radiacti - vos hacia el medio ambiente.los procedimientos ae Garantía de üalidad que je aplican actual r ente a las centrales nucleoeléctricas, se derivan de — procedimientos similares que vienen aplicándose a otras tecnologías, aunque su origen es netamente americano.En 1967 la A.E.C. (AIÍEKICAN ENERY COUISoION U.S.A.). Publicó "General Designs Critsria Por Nuclear Power Plants", que - - constaba de betenta criterios, el primero de los cuales se - refería a que el propietario de una planta nucleoeléctnca, - tenía la obligación de establecer e implementar un prográmale Garantía le Calidad durante la construcción y operación - le una plinti.£.11 19Ó';, la misma comisión publicó el Apéndice "3" al 10 - - C ? h 5 C.El a iándice "B" "QUALITY AfoURAXCE CF.I2ERIÁ POR NUCLEAT! ---

ILASÍj", e^te incluye la responsabilidad del eotableci_ miento y ejecución del pro^rana de Garantía de Calidad por - ai proj,ietario de la planta.E l Apéndice "3 " s u m in is tra lo s r e q u is i to s de G a ra n t ía de Ca- l i l u l en la s f i s e s de l is e ñ o , c o n s tru c c ió n j o p e ra c ió n le l a o

estructuras, sistemas y componentes que requieren una satis— factoría permanencia en servicio, para prevenir o mitigar las consecuencias de accidentes postulados, que podrían causar — riesgos indebidos a la salud y segundad del público en general y a los operadores de la central en particular.Los documentos básicos sobre Garantía de Calidad relacionados con el campo nuclear, son los que a continuación se citan.10 CFR 50 APENDICE "B"ANSI N.45.2ASME III ARTICULO NA- 4000.En estos tres documentos está contenida la filosofía fundamen tal aplicable al campo nuclear.EL 10 CFR 50 APENDICE "B" establece los 18 criterios básicos- que son de obligado cumplimiento, y aplicables a equipos, com ponentes y sistemas de la central que estén relacionados colilla seguridad nuclear.Dentro de estos 18 criterios el IX "Control de Procesos especiales", incluye a las PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS, las cuales de_ berán de hacerse, de acuerdo a los códigos aplicables, especT ficaciones y otros requisitos especiales.En los diferentes sistemas de tuberías de reactores nucleares es requisito indispensable que después de la inspección vi- - sual, hecha a una unión soldada, ésta sea examinada, por la - prueba no destructiva que el código señale.Lo anterior es con el objeto de garantizar que el material — base (tubería) y el material de aporte (soldadura) estén completamente libres de cualquier defecto.

6

d e ; c f ip c ic ;t d e l J'Iíü y e c t o .

E l Provecto ÍTucleceléctrico de Laguna Verde abijen la con i - trucción Je ios unidades Nucleoeléctncas ie 550 MW c a la ana

le la.* sub-estaciones y líneas de transmisión .iece ='> ri ia - xiara conectar dichaa unidades generadoras a la red eléctrica Las conexiones más importantes ser^n con la Sub-esiftción - - Puebla j con la Sub-estación Poza Hica (4-00 K.v/) y con la - - Sub-estación Veracruz II (230 Kw). La liga a la Sub-estación Puebla permitirá proporcionar energía al Sistema eléctrico - Central y la Liga con la Sub-eatación Poza Sica que a su vez está conectada a la Planta Termoeléctrica de Tampieo; permitirá dar energía a esa zona y aliviar la carga y, eventual - mente entregar energía a la zona norte del país, ale lana a - la ciudad de Monterrey.

II.- LOCALIZACION Y SELECCION DEL SITIO.%h Planta Nucleoelectrica Laguna Verde, se encuentra localizada aproximadamente a 77 kma. al norte de la ciudad de Vera cruz, en la Costa del Golfo de Kéxico, en el municipio de Al to Lucero, del Estado de Veracruz a 6 km. del pueblo de Pal- *:.a Sola.El sitio propiedad de la Comisión Federal de Electricidad — consta .la 155 hectáreas aproximadamente.El acceso a la Planta se hace por la carretera Veracruz Nau- t l a , sn la cual existe una deaviación a la obra con un recorrido de 2.5 km.La '-elección leí sitio fue un proceso de gran complejidad, - r e b i n ó estudios sociológicos, ambientales y complicados es_ iulios ingeniería, algunos de los cuales (los más caracterís. bicos) se mencionan a continuación.Móli.tLCGIA Selección de un sitio con una historia de po

ca actividad sísmica.

GEOLOGICOS Selección de un sitio capaz de soportar edifi_cacicnes de gran peso.

ECOLOGICOS .- Selección de un sitio en función del impacto- ial tipo ie Planta en el medio ambiente.

hlJitOLCGICOo.- ¿exección Je un aitio con grandes volúmenes -de agua en un área no ;rc;enoa a inundaciones

Cabe señalar la 'rentaja leí aitic le 2a obra, le diaponer le uní Laguna aivacente, capaz la rsoibir el caudal del sistema

HíSi£¿KA.aXDAT)¿0 DE LA X IjAJTA

?

de a g u í de c ir c u la c ió n e v ita n d o a s i la co n tam in ación té rm ic a le la fu e n te de a lim e n ta c ió n ie agua de e n fr ia m ie n to .

I I I . - IMPORTANCIA DEL PROYECTO.

A p e s a r de la d is m in u c ió n observada a c tu a lm e n te en lo s p ro g ra mas n u c le o e lé c t r ic o s y de la s d i f ic u l t a d e s que a fr o n ta la nue, va fu e n te de e n e rg ia d e s a r ro l la d a en n u e s tro tie m p o , é s t a sen d rá s in embargo, un p a p e l p r im o rd ia l en e l ba lance e n e rg é tic o m u n d ia l, dependiendo d e l c re c im ie n to en la o fe r ta de h id ro c a r buros y d e l ca rb ó n .

En nuestro pais, la cantidad de hidrocarburos, pueden además- de satisfacer la demanda interna, cubrir ambiciosos programas de exportación que aporten recursos adicionales para el pro - grama económico nacional.Al mismo tiempo debe preverse la declinación de los hidrocarburos planeando una correcta transición hacia otras fuentes.

El aprovechamiento de la energia nuclear, es una opción para- dicha transición y la construcción de la planta nucleoeléctri_ ca Laguna Verde, as uno de los primeros pasos en esta direc - ción, "pues a la vez que contribuye directamente a la diversificación de los energéticos, sirve de apoyo al desarrollo de- la infraestructura del programa nucleoeléctnco nacional..

I V . - DESCRIPCION DE LA OBRA.

1.- EDIFICIO DEL REACTOR,Tendrá una altura proyectada de 74.50 mts., alojará al reac - tor nuclear y a todo su equipo auxiliar.El contenedor primario es una fuerte estructura de concreto - reforzado,recubierto,interiormente por placas de acero. Este- aísla completamente al reactor formando una segunda barrera - que impide el paso de posibles radiaciones. La forma del contenedor es cilindrica en su parte inferior transformándose en cónica truncada en la parte superior. El edificio del reactor constituye en si una barrera secundaria al paso de radiacio-- nes. Alojará la mayor parte del equipo asociado con el funcio namiento, servicio y mantenimiento del reactor.

2.- EDIFICIO DEL TUBOGENERADOR.Estructura de 99 mts. de largo por 45.80 mts. de ancho con — una altura aproximadamente de 35.80 mts. alojará la turbina,- el condensador, alternador y equipo auxiliar como son bombas, calentadores etc.

3.- EDIFICIO DE COSTROL.Será el centro nervioso de la planta.Todas las terninales de control estarán conectadas a grandes- tableros y consolas que serán vigilados por los operadores de la planta.4.- EDIFICIO DE GENERADORES DIESEL.Este edificio alojará a tres generadores movidos por motor — diesel, los que serán utilizados para suministrar energía - eléctrica de emergencia. Dos de estos generadores alimentaran al equipo que por ninguna razón puede dejar de funcionar. El- generador restante alimentará al sistema de aspersión del núcleo de alta presión en caso de falla eléctrica.5.- EDIFICIO DE DESECHOS RADIOACTIVOS.Los sistemas y equipo necesarios para procesar y remover Ios- desechos radioactivos generados durante la operación de la — planta serán instalados en este edificio.Los sistemas para el manejo de líquidos y sólidos están diseñados para procesar los desechos de las dos unidades.

6.- EDIFICIO DE PURIFICACION.La unidad dos no tiene edificio de desechos radioactivos, solamente un edificio de purificación. La función principal deeste edificio será la de filtrar, desmineralizar y separar — los lodos y resinas gastadas. El edificio de desechos y el de purificación estarán conectados mediante un túnel que permití á la transferencia de los desechos generados en la uaidad — dos al edificio de desechos.7.- EDIFICIO DE MANTENIMIENTO DE AGUA.Este edificio estará ubicado en el área de la unidad I, y será común a ambas unidades.El piso inferior del edificio estará ocupado por la planta de tratamiento de agua. Aquí el agua de abastecimiento será tratada adecuadamente y transformada en agua de repuesto para a- limentar a los reactores.8.- OBRA DE TOMA DE AGUA DE CIRCULACION.El propósito de esta estructura será el de abastecer el agua- de mar necesaria para el funcionamiento del sistema de agua — de circulación. Contará con dos bombas de agua de servicio — principales por unidad, y dos bombas más de menor capacidad - por unidad para servicio auxiliar.

y

9.- OBRA DE TOMA DE AGUA DE SERVICIO NUCLEAR.Contará con cuatro bombas de servicio, cuya finalidad será suministrar agua de enfriamiento para determinada clase de — equipo, tal como intercambiadores de calor de los sistemas de remoción de calor residual y sistema de enfriamiento nuclear- en circuito cerrado, también suministrará agua de enfriamiento para el sistema de enfriamiento de los generadores diesel.

10.- ESTRUCTURA DE DESCARGA.El agua de enfriamiento una vez que pasó por el condensador - sigue por el túnel de descarga hacia la Laguna salada a tra - vés de la estructura de descarga. El propósito principal de - descargar en la laguna salada es de que el agua pierda el calor absorbido en el condensador antes de retornar al océano.11.- SUBESTACION PRINCIPAL.La subestación elevadora transformará la tensión de salida de los transformadores principales de 22 KV a la tensión de - — transmisión del sistema de 400 KV e interconectará con Poza - Rica, Puebla I, y Puebla II.12.- PATIO DE TRANSFORMADORES.Cada fase de los alternadores estará conectada a un transformador monofásico principal por medio de un interruptor de cir cuito de bajo voltaje del alternador.13.- CUARTO DE CONTROL DE Lk SUBESTACION.Alojará los tableros y equipo de medición y control de la su bestación transformadora.

14.- ROMPEOLAS.El proyecto contará con dos rompeolas para la protección de - las obras de toma, uno a 20 mts. al norte del muelle cuya Ion gitud total será de 719 mts., el 2o. está situado al sur de - la obra de toma con una longitud total de 342 mts.

TIPOS DE SISTEMAS DE REACTORES.

Existen tres clases de reactores que comercialmente están dia ponibles para usarse en una planta Nuclear de Potencia.

Estos reactores son:1o.— Reactor de agua Presurizada (PWR)2o.- Reactor de agua Hirviente (BWR)3o.- Reactor de elevada temperatura enfriado por gas. (HTGR)Actualmente el Reactor Rápido de Cría de metal líquido — ---(LMFBR). se encuentra en desarrollo para aplicaciones comer -

10

Los títulos de los reactores son descriptivos hasta un grado- limitado por ejemplo:Los reactores tipos PWR y BWR, son obviamente enfriados por - agua, el reactor tipo HTGR es enfriado por gas, y el LMFBR es enfriado por un metal líquido.La fuente de energía térmica en una Planta Nuclear de Poten - cia es el reactor. Esta energía térmica es transferida del — núcleo del reactor a un fluido operante llamado refrigerante.El refrigerante puede producir vapor directamente al hervir - o puede transferir calor a un circuito secundario de agua pa ra producir vapor.El vapor producido se usa para mover un sistema turbina generador el cual convierte la energía mecánica del vapor en ener gía eléctrica.

Los reactores pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de - refrigerante usado para transferir el calor desde el núcleo - del reactor.Los reactores BWE y PWR son enfriados con "Agua Ligera". El - agua ligera es Ho0 ordinaria a diferencia del "Agua Pesada" - que es oxido de deuterio (D )).

El uso del agua pesada en una Planta Comercial de Potencia — permite usar como combustible del reactor "Uranio Natural" en lugar de uranio enriquecido. No obstante el ^gua pesada tiene la desventaja de ser muy cara.

La manera en que se usa el agua en un reactor tipo PWR es diferente a la usada en un reactor BWE. En el primero el agua - de refrigeración es presurizada para evitar la ebullición; — mientras que en el segundo está menos presurizada permitien - do así la ebullición.

El reactor HTGR usa el gas helio como refrigerante para el nú cleo del reactor.

Los gases generalmente tienen características de transieren - cia de calor más pobres que el agua, de manera que el reactor debe operar a las temperaturas elevadas del gas refrigerante- para obtener eficiencias termo-dinámicas atractivas.El reactor tipo LMFBR utiliza sodio líquido como refrigerante el cual tiene características de transferencia de calor mucho mejores que al agua dando como resultado una eficiencia termo, dinámica global más elevada. Sin embargo el sodio líquido es- corrosivo, lo cual crea muchos problemas metalúrgicos difíci

cíales.

11

les, este reactor opera cerca de la presión atmosférica pero a elevadas temperaturas.

Este término se utiliza para designar un reactor en el que ~ los neutrones térmicos o neutrones de baja energía producen - las fisiones y mantienen las reacciones en cadena. Los reacto rea PWR, BWR y HTGR son todos reactores térmicos, ya que, la- mayoría de las fisiones en el combustible son causadas por — neutrones térmicos.

Se difine con este nombre al reactor en ei cual la mayoría — de las fisiones que ocurren en el combustible son causadas — por neutrones de elevada energía.

REACTOR TERMICO

REACTOR RAPIDO.

CONDICIONES ELEMENTALES.

Grado de elevación.Nivel del mar.Temperatura en verano.Máxima temperatura en verano.Equipo diseñado a la temperatura ambiente Temperatura de invierno.Mínima temperatura registrada en invierno Humedad relativa anual máxima.Humedad relativa anual mínima.

10.15 m.0.758 m.

29.2a C. 39.5° 0.40.0° C. 21.9° C. 8.7° C.

72.065.0 £

R E C I P I E N T E D E P R E S I O N D E L R E A C T O R

G c S c ?o

C O N T R O LÜ E

P R E S I O N

£ G E N E R A O O R

V A L V U L A D E C O N T R O L

C O N D E N S A D O RA G U A D E E N F R I A M I E N T O

B O M B A A L I M E N T A D O R A O E A G U A

B O M B A D E C H O R R O

- !><3- ^ 7_B O M B A O E R E C I R C U L A C I O N

i P NE S 1 Q 1 E.

D I A G R A M A S I S T É M A B W R

N 0 M B R E R E Y N A L D O L A Í O E R O

F E C H A F E B R E R O 1 98 4

N U C L E O O E LR E A C T O R

I N Y E C T O R

R E C I P I E N T E O E P R E S I O N D E L R E A C T C

G E N E R A D O R

B O M B A D E L R E F R I G E R A N T E D E L R E A C T O R

C O N D E N S A D O R

■ s ^

A G U A D E E N F R I A M I E N T O

B O M B A A L I M E N T A D O R A D E A G U A

1. P N

E S. Q . I. E .

D I A G R A M A S I S T E M A P W R

N O M B R E R E Y N A L D O l a n c e r o

F E C H A F E B R E R O 1 9 8 4

g e n e r a d o r

N U C L E OD E LR E A C T O R

A G U A D E E N F R I A M I E N T O

r B O M B A D E C I R C U L A C I O N D E L H E L I O

1 P NE. 5 1 0 1 E

D I A G R A M A S I S T E M A H T G R

N O M B R E R E Y N A L D O L A N D C H O

F E C H A • F E 8 R E R O 19 8 4

G E N E R A O O R

N U C L E OD E LR E A C T O R

S O D I O F U N D I D O S E C U N D A R I O

S O D I O F U N D I D O P R I M A R I O

I N T E R C A C A L O R IN

M B I AT E R M

D O R D E E D I O

B O M B A D E L S O D I O P R I M A R I O

T U R B I N A

L

C O N D E N S A D O R

G E N E R A D O R D E V A P O R

' - ü h

A G U A D E

E N F R I A M I E N T O

B O M B A D E A G U A D E A L l M E N T A C I O N

B O M B A D E L S O D I O S E C U N D A R I O

1 P N

e : s . i a I E.D I A G R A M A S I S T E M A L M F B R

N O M B R E ' R E Y N A L D O L A f Ü E R O

F E C H A : F E B R E R O 1 9 8 4 .

16

31STá»JÜI Dü rUrLfiI«. IíIJOLS.-a

:tSSI I* i ICIhAR:Je fm ic ió n :

a).- Transporta o contiene fluí Jo radiactivo.b).- Transporta fluido para control le radioactividad o para

liritar la temperatura del corazón del reactor en caso- de accidente.

Clarificación de Tubería:Se usa para clasificar las líneas. El código Á3&J2 III para - categoría de 1 a 3 y AííSI B 31.1 para categoría de 4 a 6. -Cuando una tubería 4 a 6, transporta fluido radioactivo, senes el sufijo R*Id e n t i f ic a c ió n :3e usa una categoría y acronismo del sistema, así como diáme. tro nominal, más un número progresivo por línea.

Requisitos Generales:Los sistemas se diseñan para evitar la exposición de perso - ñas dentro y fuera de la planta, a niveles le radiaciones — perjudiciales para el organismo.Aparte de la seguridad, interviene el factor costo.Una reparación en servicio es sumamente costosa ;cr:a).- Las dificultades que se presentan pa/a hacer reparacio

nes en medio radioactivo.b).- La planta sin producir origina pérdidas estimadas entre

6 y 6 millones de pesos por día.Por otra parte se requiere para obtener un alto índice de — trabajo le la planta, sistemas de alta fiabilidad.

/La fiabilidad se obtiene por:a).- Selección del material teniendo en cuenta la corrosión.

El uso del material se reluce a los más comunes ;or ser más conocilos.

b).- Análisis detallado de los esfuerzos, y análisis de fati0a.

0).- Se tiene en cuenta desde el diseño, las condiciones de-ii.ci ecciones en servicio.

1).- Li fabricación se lleva a cabo con procedimientos que - ■han ^robalo por la experiencia, .ju electividad y >or — t rocadimionLoo calii ficj. los.

o).- Los cambios durante la constru <m ó r se analizan y lo cu-

17m entan.f ) . - Se usa un s is te m a de o rg a n iz a c ió n que separa a d m in is tra

t iv a m e n te lo s d epartam entos de c o n tr o l y g a ra n t ía de ca l id a d , de lo s de c o n s tru c c ió n para a s e g u ra r la s e r e n í— dad de c r i t e r i o d e l p e rs o n a l que v e r i f i c a la c o r re c ta — r e a l iz a c ió n de lo s t r a b a jo s .

g ) . - En s is te m a s c r í t i c o s , se r e a l iz a n exámenes no d e s t r u c t i . v o s , p ruebas h id r o s t á t ic a s y de fa n c a o n a m ie n to .

h ) . - Se hacen pruebas de a rra n q u e .i ) . - Se reúnen una s e n e do d ato s sobre m a te r ia le s y d e s v ia

c io n e s para poder r e s o lv e r problem as fu t u r o s .

PRESIONES Y TEMPERATURAS DE TRABAJO DE LOS REACTORES.

PWR Agua l ig e r a p re s u r iz a d a .Po 2250 p s i (1 57 Kg f/cm 2 )To 600°P (3 1 5 * 0 )

BWR Agua l ig e r a h i r v ie n t e .Po 1000 p s i (7 0 Kg f/cm 2 )To 540°C (2 8 3 °C )

HTGR M oderador s ó lid o e n f r ia d o r de gasPo 35C p s i (25 K g f/cm 2 )To 14Cu°P (7 6 0 °C )

LMFBR N e utron e s rá p id o s m e ta l l íq u id o .Po C asi a tm o s fé r ic a .To 100° F (4 8 0 °C )

BV/R PNLV La p re s ió n ,, de d ise ñ o d e l c i r c u i t o p r im a r io es de -1250 p s i (8 7 kg f/cm y te m p e ra tu ra de 575 °F (3 0 2 ° C ) .

Los d iá m e tro s más grandes de la tu b e r ía se rá n de 36 p u lga d a s Se sabe según la l i s t a de tu b e r ía que h ab rá aproxim adam ente- s ie te c la s e s la s c u a le s c i ta n a c o n tin u a c ió n :

.ase 1 150 l ín e a s 750 s o ld a d u ra s .II 2 710 *1 3500 IIII 3 770 tf 3800 II11 4 220 ti 1100 ttII 5 4250 II 21000 tiII 6 55 ti

Ma t e r ia l e s .

L o ; m a te r ia le s u t i l i z a d o s en la t u b e r ía , son lo s comunes a -

18Tod-i g a a e rn ít ira ie s le c t r x c ia a d .

Tubos le AS 106 T j C. Acero d i carbono s i ’ i c io para uso ena l ta te m p e ra tu ra .

Tubos le A 155 KCF 7 0 . Hechoscon p la nch a s Je A 516 Gr 30

Tubos de A 335 P l l y P 2 2 . Acero a l crom o-m olibdeno.

Tubos de a 312 y A 358 de a cero in o x id a b le 3 0 1 , 3 0 4 L , 315 — 316L .

Tubos de c u p ro n íq u e lA 402 y A 466 grado 7 0 6 (9 0 $ Cu 10$ N i )

Tubos de c ro m o -n íq u e l-h ie rro -m o li'o d e n o -c o b re -c o lu m b io ( e s ta b i l iz a d o p o r) SA 464 (2/o Mn; .1$ S i j 32 /3 8 $ N i ; 1 9 /2 1 $ C r ;2 /3$ K o ; 3 /4$ Cu; 0 .0 7 $ C; y la p a r te r e s ta n te de h ie r r o .

E s ta a le a c ió n se escoge p o r su a l t a r e s is te n c ia a l a g r ie ta - m ien to p o r c o rro s ió n b a jo e s fu e rz o con c lo r o .

Se usa un s o b re -e s p e s o r de 0.8mm en e l d is e ñ o , l a s e le c c ió n d e l m a te r ia l ae r e a l i z a según la s condiciones? - ie t ra b a jo ( p re s ió n ,te m p e ra tu ra , f a t ig a ) medio t ra n s p o r ta d o - ( contam inación .) • l a te n a c id a d a la f r a c tu r a d e l m a te r ia l e s e le g id a en fu n c ió n d e l e s p e s o r.

Se t ie n e cuidado que no se in y e c te en e l corazón dex r e a c to r c a n tid a d im p o rta n te de p ro d u c to de c o r r o s ió n .( p o r eso la t u b e r ía Je r e c ir c u la c ió n , es de acero in o x id a b le ) .

P o r ra zo n e s económicas no se c o n s tru y e n to d o s lo s tub os desacero in o x id a b le , lo que o b l ig a r ía a s o ld a r m a te r ia le s d i s i m ile t¡ (a c e ro in o x id a b le a l acero a l c a rb o n o .)

E l m a te r ia l de insumo ( tu b o ) debe te n e r te n a c id a d a la f r a c t u r a , y para m e d ir e s ta p ro p ie d ad se e fe c tú a n pruebas de im p a c to . (c h a rp y ) .

Debe aae g u ra rse que e s ta p ro p ie d a d , no ?ea d e g ra la ia a l 3 o l - Jpr o a l d o b la r (e n v e je c im ie n to p o r d e fo rm a c ió n j l f e t i c a ) de rv in o ra que de u s a r esos p ro c e s o s , deben c a l i f ic a r s e é s to s — . o r pruebas r e a le s .

Es a veces ú t i l e v i t a r a g r ie ta m ie n to p o r c o rro s ió n b a jo es - fu e rz o le r e le v a r la s u n io n e s so ld a d a s de sus e s fu e rz o s re s i. d u a le s .

A sim isrro se c a l i f i c a y c e r t i f ic a n lo e m a te r ia le s que se m t g ran a l 3is te m a , e le c tr o d o s , in s c r i t o s c o n su m ib le s , s o p o rte . o l J i l o i d ire c ta m e n te a_ tu b o .

Se a e r i f ic a la s in id a d d e l m a te r ia l p o r exámenes no d e á tru c -

m |n>

19

t i v o s y la s p ro p ie d ad e s m ecánicas p o r ensayos p o r c o la d a .

D I S E Ñ O .C RITERIO S:

Se e v ita r á n lo s c o n c e n tra d o re s de e s fu e rz o s , como son boqui - l i a s , b r id a s , ram ales o p o r lo menos se in te n ta n m antener a — un mínimo*Se s ig u e con la e x te n s ió n n e c e s a r ia e l a n á l is i s de e s fu e rz o s -de acuerdo a l grado de s e g u rid a d de la l ín e a .

Se d e te rm in a n en to d o s lo s c a so s , lo s e s fu e rz o s que p u d ie ra n - p re s e n ta rs e , t a le s como p re s ió n , pesos v iv o y m u e rto , re a c c ió n de ap o yo , e xp a n s ió n té rm ic a , d e sp la za m ie n to de s o p o rte o de com ponente, d is c o n t in u id a d e s (m ayores y m enores) sism os — v ie n t o s , e tc .

Se debe c a lc u la r la f l e x i b i l i d a d d e l s is te m a .En caso de s is te m a s im p o r ta n te s , se hacen a n a l is i s de f a t ig a * P a ra tu b e r ía de c la s e I , se usan lo s c r i t e r i o s d e l ASME I I I - D iv is ió n 1 NB.

P a ra tu b e r ía de c la s e I I se usan lo s c r i t e r i o s d e l ASME I I I - D iv is ió n 1 ¡C , y en la s de tu b o s de d iá m e tro s pequeños ASME -I I I D iv is ió n 1 ND.P a ra tu b e r ía de c la s e I I I , se usan lo s c r i t e r i o s d e l ASME I I ID iv is ió n 1 ND, que son aproxim adam ente ig u a la s a lo s de A b M i-V I I I D iv is ió n 1 ( r e c ip ie n t e s a p re s ió n no s u je to s a fu eg o .P a ra la s c la s e s 4 , 5 y o s& u ra e l cocligo ANSI B 3 1 .1 .B r e l d ise ñ o se in te n ta r á m antener a l mínimo e l numero de b r i d a s , b o q u i l la s , ram ales que producen d is c o n t in u id a d e s g randes

S i e l m a te r ia l escogido p re s e n ta s e n s ib i l id a d a l a g r ie ta m ie n to p o r e l e fe c to d e 'h e n d e d u ra , se e v i t a e l uso de 3ockc¡; o — u n io n e s p a re c id a s (p la c a s de re s p a ld o , b r id a con o o ld a d u ra — e x t e r io r s o la m e n te ).

FABRICACION:

A ta d u ra te m p o ra l p o r s o ld a d u ra . Es p e rm it id a en c la s e s 1 , 2 , - 3 , 4 , 5 y 6 pero debe e v i t a r s e .

En caso de u s a r . - I d e n t i f i c a r m a te r ia l que sea c o m p a tib le a l - tu b o . - U sar so ld a d u ra c e r t i f ic a d a c o m p a t ib le .- S o ld a r p o r s o l dador c a l i f i c a d o . - Mapear la p o s ic ió n .- Q u ita r s in g o lp e .- ¿s m e r i la r . - H acer P T /M T .- En caso que e l tu b o , p o r su e s p e s o r y m a te r ia l n e c e s ite p re -c a le n ta m ie n to y/o p o s tra m ie n to té rm ic o , é s to s deben re s p e ta rs e p ara c la s e I .■n-talura perm anente p o r s o ld a d u ra . £s p e rm it id a y deberá & er - de p e n e tra c ió n c o m p le ta .- M a te r ia le s c e r t i f ic a d o ? (m e ta l , s o l dadur -is ) .

20SISTEMAS DE TUBERIA

1 . - AR2 . - AS3 • - 3D4 . - BS5 . - CAS6 . - CP7 . - C IA5 _ CC9 . - COIíD

1 0 . - CHD1 1 .- CS1 2 . - CSA1 3 .- OTV1 4 .- CW1 5 .- DOG1 6 .- DW1 7 .- EDM

1 8 . - SDR1 9 . - FAB2 0 .- EDn . - FD2 2 .- FP2 3 .- FPCC

2 4 .- GY2 5 .- HD2 5 .- HV2 7 .- HPC"2 8 .- IPCS2 9 .- KD3 0 .- I> '>3 1 .- Iu',’/R3 2 .- NCC’V

3 3 .- USV73 4 .- OG3 5 .- PHO3 6 .- PVR3 7 .- PW3 8 .- RCIC

3 9 .- RF'iV4 0 .- RHR4 1 . -4 2 . - RRT4 3 .- R'VCU4 4 .- SA4 5 . - J.L

SLC4 7 .-

E lim in a c ió n ie A ireVapor A u x i l i a rPurga de la C a lderaE x tra c c io n e s ie VaporS istem a de C o n tro l de A ir aA lim e n ta c ió n de Quím icosA i r e le In ü tru rre n to a l e í C ontenedorCondensado A u x i l i a rCondensadoA c c io n a d o r de B a rra s de C o n tro l A lim e n ta c ió n de Condensado A i r e de S e rv ic io ^ d e l Contenedor V e n te o s d e l a¿ua de C irc u la c ió n Agua de C irc u la c ió n A c e ite C om b ustib le D ie s e l Agua D e s m in e ra liza d aS i3 tema de E n fr ia m ie n to d e l d re n a je de equipo d e l pozo seco .D re n a je de equipo r a d io a c t iv o .S sis tem a de A c e ite c o m b u s tib le .D re n a je de e q u ip o .D re n a je le p is o P ro te c c ió n c o n tra In c e n d io .E n fr ia m ie n to y lim p ie z a d e l d e p ó s ito de con - b u s t ib le .G l ic o l .D re n a je de c a le n ta d o re s .Venteo de c a le n t id o re o .R o c ia d o r d e l N úcleo a a l t a p re s ió n .R o c ia d o r d e l N úcleo a b a ja p re s ió n .D re n a je s m is c e lá n e o s .Vapor p r in c ip a l .Desechos R a d io a c tiv o s m is c e lá n e o s .Agua de C ir c u i t o c e rra d o de e n fr ia m ie n to nu - c le a r .Agua de s e r v ic io n u c le a r .E lim in a c ió n de Gasea.Recom binador h id ró g e n o O xíg e n o .V enteos d e l P roceso r a d io a c t iv o s .Agua p o ta b le .E n fr ia m ie n to d e l a is la m ie n to d e l n ú c leo d e l - r e a c to r .Agua de a lim e n ta c ió n a l r e a c to r .E lim in a c ió n de c a lo r r e s id u a l .R e c irc u la c ió n d e l r e a c to r .T ra n s fe re n c ia de R e s in a r a d io a c t iv a .Agua de l im p ie z a d e l r e a c to r .A i r e de S e rv ic ioFuga? le Vá3Xao-0o de V á lv u la s .C o n tro l de l íq u id o s le re s e rv a .Va^or de s e l lo r - .

21

4tf. - 3 s e p :

49.- SWW-150.- TCC"<

51.- TO52.- TSW53.- VK54.- WCE55.- WSSws57.- ID

Protección, contra incendio de s e g u n d a d por paro sísmico.Agua para lavado de mallas.Circuito cerrado de agua de enfriamiento de la- turbina.Purificación de aceite le la turbina.Agua de servicio a la turbina.Venteo de alivio.Concentrado de desechos radioactivos.Siatema de agua cruda.Desechos sólidos.Detección de escurrimiento.

22CLASIFICACION DE 'TUBERIAS

AN3E-B31-1

123456 7

CATEGORIA1 de ASME III (NB)2 de ASME III (NC)3 de ASME III (ND)Pdiseño 1025 Psi.Pdiseño 1025 Psi.(71.7kgf

SISTEMA.Pertenece a la clase Pertenece a la clase Pertenece a la clase Tdiseño 7 50CP(399°C)Tdiseño 750°F(399°C) --------Tdiseño 750°F (Pdiseño 1025 Psi;No están clasificados por ASME o ANSI estos transportan agua caliente, aguas negras y f o rman parte del sistema de tuberías contra m e e n dio.

En las categorías 4, 5 y 6 si ducto conduce materia radioactiva, se usa el sufijo "R" para su identificación.

CLASE 1: Tubo aue transporta liquido de enfriamiento y cuya -falla ocasiona un problema más grave que el previsto en el diseño.

CLASE 2: Tubo que conduce liquido de enfriamiento.Tubo que limita los daños cuando ocurre una falla deun sistema de clase 1.Proporciona un control de reactividad.

CLASE 3: Transfiere materia radioactiva.Una falla provoca una pérdida de seguridad de un sijfc tema clase 1 ó clase 2 .Enfria y controla la reactividad del combustible a lmacenado.

SISTEMA DE IDENTIFICACION.

EJEMPLO:

3 1» MS (1 0 0 ) S3

^Designación de fluí, do radioactivo para categoría de 4 a 6

Designación de separación de canales o charolas.

Clasificación del tubo.

Número de línea según i s o m é t n c o .

Acronismo de sistema.

Diámetro nominal

J i t e ^ o r ía ( c V .« á de se£,u r i i a d ) .

COPROalCN ifc TUBERIA NUCLEAR.En una p la n ta n u c le a r de p o te n c ia la ra d ia c ió n n e u tró n ic a -----produce ra d ic a le s l l o r e s a c t iv o s y o tro s e lem entos p o r t ra n s m u ta c ió n .

S i se d e ja n c i r c u la r la s im p urezas en e l co razón d e l^ re a c to r é s ta s se v u e lv e n r a d ia c t iv a s , y pueden d e p o s ita rs e fá c ilm e n te en la s u n ion e s so ld adas de la s tu b e r ía s fa v o re c ie n d o la -c o r ro s ió n y com plicando e l m an ten im ien to en la s l ín e a s .

En base a lo a n t e r io r Todos lo s c i r c u i t o s de r e c ir c u la c ió n - o de conducción de e n tra d a a l r e a c t o r , se usa tu b e r ía de ace ro in o x id a b le .

NITROGENO:

E l n itró g e n o d is u e l to en e l agua puede:a ) . - Con exceso de h id ró g e n o p ro d u c ir amoniaco m ediante la -

s ig u ie n te re a c c ió n :

N+ 3 H , --------------NH,7 2 3

b ) . - Con exceso de o xíg e n o da lu g a r a la fo rm a c ió n de ra d ic ale s n í t r i c o s m ediante la s ig u ie n te re a c c ió n :

N+ 3 o --------------noT lo s c u a le s a c e le ra n la c o r r o s ió n .2 J

HIDROGENO:E l h id ró g e n o d is u e l to puede p a r t ic ip a r en la c o rro s ió n Í n t e r g ra n u la r d e l acero in o x id a b le .

OXIGENO:E l o x íg e n o fa v o re c e la c o rro s ió n b a jo e s fu e rz o s d e l acero — in o x id a b le .

HALOGENUROS:E l c lo ro y e l f l ú o r producen c o rro s ió n m te r g r a n u la r b a jo es_ fu e rz o s en acero s e r ie 3 0 0 .

PROTECCION CONTRA CORROSION.

P ara a cero común m antener un P e n tre 1 0 -1 1 .P a ra e v i t a r la fo rm a c ió n de NO ̂ es n e c e s a r io d is o lv e r e l n i tró g e n o .

Dar t ra ta m ie n to a la s aguas c ir c u la n t e s .Remover lo s p ro d u c to s de c o rro s ió n en ío n e j .

23

REQUISITOS Dü EXAMENES NO DESTRUCTIVOS PAHA TUdERIA NUCLEARCLASE 1 CLASE 2 CLASE 3 CLASE 5 CLASE 6

1.- CANTO (BISEL) EN ESPESOR SUPERIOR A 5 cffla. (2") MT/PT N/A N/A N/A N/A

2.- SOLDADURA A TOPE CIRCUNFERENCIAL

RT + MT/PT incl. 1/2” ambos ladoe,

RT 0 2”RT /MT/PT

0 3" y 0 3A

RTVISUAL

3«- SOLDADURA A TOPE LONG1TU DI NAL

RT + MT/PT incl. 1/2 ambos lados

RT 0 3"RT/MT/PT

k.~ BLINDA CON PENETRACION COMPLETA. Categoría C

RT + MT/PT UT si zona de fusión // a superficie

e 3/l6»RT © 3/lé'»MT/PT o RT

0/ 2” MT/PT 0 RT 0 *♦" y • 3/V ' HT

VISUAL

5.- káMAL SOLDADO Y BOQUILLA 0 V* Categoría D RT + MT/PT RT 0 2” MT/PT

0 RTVISUAL VISUAL

6 .- RAMAL SOLDADO Y BOQUILLA 0 V. Categoría D

MT/PTal zona de fu- aión // a su— perficie. UT

MT/PT 0 2» MT/PT 0 HT

7.- SOLDADURA DE FILETE 0 SOCKET

MT/PT MT/PT Visual socket (no hay socket 02”)

MT/PT filete8.- SOLDADURA DE TUBO A SO

PORTE MT/PT MT/PT

A IllC .-C IC N JE L IJ J IL 0 3 r i , " 2 r T< r . ' E ' j .

FUNDAMENTOS APLICACIONES Y I i : . IT A C I0 N 5 ro.

E l método ie ensayo no ie s t r u c t iv o por l íq u id o s p e n e tra n te s — s ir v e p ara l e t e c t i r d is c o n t in u id a d e s ^ae a f lo r a n a la s u p e rfi_ c i0 en s ó lid o s no p o ro s o s .

Se u t i l i z a un l íq u id o que a l a p l ic a r lo sobre la s u p e r f ic ie da la m u e s tra , p e n e tra p o r c a p i la n U í en la * i is c o n t in u i ia d e s o ¿ r ie t a s .

ío s te r io r m e n te y una v e z e lim in a d o e l exceso le p e n e tra n te Je la s u p e r f ic ie le la m u e stra e l l íq u id o c o n te n id o en la s ¿ n e ta s e x u la y puede s e r observado en la s g r ie t a s .

ETAPAS BASICAS D¿¡i E IÍbA fC .

Las e ta p a s e s e n c ia le s a c u b r i r en e s te ensayo son la s ¿ ig u ie n t e s :a ) . - L im p ie za y p re p a ra c ió n p re v ia s le la s u p e r f ic ie .

Como e tap a p r e l im in a r , la s u p e r f ic ie de la m u estra le b e - e s ta r l im p ia y seca y la s p o s ib le s l is c o n t in u i la ie s leben est a r l ib r e s de agua , a c e ite o c u a lq u ie r o tro agente contam inan t e .b).- Penetración:

C o n s is te en a p l ic a r e l p e n e tra n te sobre la s u p e r f ic ie le la m u e s tra , ie manera que pueda e n t r a r en ia g r i e t a . E 3 to r e hace p o r in m e rs ió n en un baño o e x t ie n d e e l l íq u id o e r e l mat e r i a l a p ro b a r .E s ta o p e ra c ió n debe d u ra r un c ie r t o tiem po le t a l manera q ue- e l l íq u id o lo g re p e n e tra r com pletam ente .c ) . - E lim in a c ió n d e l exceso de l í u u i lo p e n e tra n te .

D iene p o r o b je to d e ja r l i b r e la s u p e r f ic ie d e l m a te r ia i - d e l l í q u i l o que no l o j r ó p e n e t ra r , le mane"a que en la o b s e rv a c ió n f i n a l ha¿a s u f ic ie n t e c o n tra s te en la s in d ic a c io n e s .

Se l le v a a cabo de d iv e rs a s f orina c se^ún e l c a rá c te r l e í l í — qu ido p e n e tra n te , pudiendo u t i l i z a r agua o d is o lv e n te s e s p e c ia le s .

S i se u t i l i z a agua como agente le lim p ie z a es i re c ib o a . a l i r - una o p e ra c ió n Je secado le la s u p e r f ic ie , que Je lo c o n t r a r io no p e r m i t i r ía la adecuada a p l ic a c ió n que p o s te r io rm e n te ce ha ce d e l re v e la d o r .

Ss im ;o r ta n te tam b ién s e ñ a la r que cuando pe t ra b a ja con penet r a n te s f lu o r e s c e n te s , conviene r e a l i z a r é s ta e ta p a b a jo l u z - negra para a s e g u ra rs e ie que no que Van r e s to s ie ^ e í a t r - i t e -

25

26

que pudieran originar falsas indicaciones.

d).- Revelado.El revelador actúa como "Extractor" del penetrante, acelerando su tendencia natural a salir de la discontinuidad y a extenderse ligeramente por los alrededores de los bordes de - la misma.Es un polvo muy fino, normalmente blanco o debidamente,colo - reado, qué se aplica directamente enseco o bien por vía hume, da como suspensión en un líquido volátil.

e).- Observación.Una vez transcurrido un tiempo razonable desde la aplica

ción del revelador, el operador puede proceder a examinar la- muestra ensayada para buscar las posibles indicaciones producidas.Esto se hace bajo la luz natural si se trata de penetrantes— coloreados, o bajo luz negra, en el caso de que se hayan em - pleado penetrantes fluorescentes.

APLICACIONES:

La más amplia utilización de los líquidos penetrantes ae en - cuentra en el campo de los materiales no magnéticos tale como aluminio, magnesio, acero inoxidable, cobre, bronce, latones y otras aleaciones y metalas.También es aplicable a la inspección de cerámicas vitrifica - das vidrios y plásticos de todos los tipos, para lo cual se - han desarrollado y puesto en el mercado penetrantes especia - les. Sin embargo, no da resultado con materiales porosos.

LIMITACIONES:

Este método, por supuesto, puede aplicarse a materiales ferro magnéticos, pero existen diversas razones por las que, en estos casos, se prefiere utilizar el método de las partículas - magnéticas, algunas de estas razones pueden ser:a).- Las partículas magnéticas pueden detectar discontinuida

des e impuresas no solo superficiales sino también subsuperficiales.b).- Se detectan grietas rellenas de óxido o de cualquier - -

otro contaminante y también inclusiones no metálicas.c).- Pueden detectarse grietas situadas bajo capas de pintu—

ra.d).-El ensayo por partículas magnéticas es, en general más rá

pido y económico que el método por líquidos penetrantes.

27NATURALEZA Y PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS

PENETRANTES.Si bien la característica clave de los líquidos penetrantes— es precisamente el poder penetrar en el interior de las dis - continuidades no basta solo este requisito para examinar un- material, sino que es necesario que reúna otras propiedades - tales como estabilidad frente a elevadas y bajas temperaturas no toxidad etc.A continuación se citan las características que debe reunir - un penetrante.a).- Ser capaz de penetrar fácilmente en las discontinuidadesb).- No evaporarse o secarse demasiado rápido,c).- Facilidad para poder limpiar la superficie sobre la que-

ha sido aplicado.d).- Que la operación de limpieza no elimine también el líqui_

do retenido en las grietas.e).- Emerger rápidamente cuando se aplica el revelador.f).- Tener un color o fluorescencia que contraste bien con —

el fondo.g).- Conservar la fluorescencia o el calor aún después de - -

cierto tiempo.h).- Ser químicamente inerte respecto al material sometido a-

ensayo.i).- Ser estable en las condiciones de uso o almacenamiento, j).- No tener olor intenso o desagradable.k).- No ser tóxico, l).- Ser económico.Evidentemente el conjunto de todas estas propiedades no se — pueden reunir empleando una substancia única, por lo que Ios- líquidos penetrantes comerciales son una mezcla de muy diversas substancias que se aproximan más o meno3 a las propieda - des reseñadas.

PROPIEDADES FISICAS DE LOS LIQUIDOS PENETRANTES.VISCOSIDAD.

Esta propiedad no es, en si misma decisiva para la califica - ción de un penetrante. El agua que tiene una viscosidad muy - baja, es un mal penetrante al igual que otros líquidos de acu sada polaridad.

Sin embargo, la viscosidad tiene un marcado efecto sobre di - versas propiedades de los penetrantes, en primer lugar, influ ye decisivamente sobre la velocidad de entrada del líquido en las discontinuidades. Así por ejemplo un penetrante de elevada viscosidad requerirá más tiempo de penetración que otro — más fluido.

28

El tiempo de escurrimiento de un líquido esta también direc— tamente influido por la viscosidad que, si es elevada dará lu gar a pérdidas de tiempo o de líquido. Por el contrario penetrantes de muy baja viscosidad al escurrir rápidamente, dejarán una capa de espesor insuficiente en la superficie del material con lo que es posible que no se consiga una penetra- - ción perfecta por falta de reservas de líquido. La contra par tida de esto es que se gasta menos líquido penetrante por unT dad de superficie inspeccionada, lo cual es de gran importancia económica en las examinaciones de grandes cantidades de - piezas otro efecto de la viscosidad es que si se trabaja conpenetrantes muy ligeros se corre el riesgo de arrastrar el lí. quido del interior de las discontinuidades con el agua de lavado, lo cual apoya el uso de penetrantes de mayor viscosi- - dad.Así, pues, habrá que llegar a una solución intermedia que no- resuelva ciertos problemas perjudicando al mismo tiempo otros aspectos.

TABLA IVISCOSIDADES DE LIQUIDOS A 20° C.

Líquido. P.C.(gr/cm3) Viscosidad.(centistokes)

Tensión Superfí cial (dinas/cm.)

Agua 0.9992 1.004 72.8Eter etílico 0.736 0.3161 17.01Alcohol etílico 0.789 1.521 2 3 . 0Nafta ligera 0.665 0, 61 21.8Kerosene 0.79 1.65 2 3 . 0Atilen glicol 1.115 17.85 47.7Aceite lubricante 0.89 112.3 31,0

TENSION SUPERFICIAL Y PODER HUMECTANTE.Sor. dos propiedades que determinan la facultad de penetra----ción de un liquido penetrante. Ahora bien mientras que la ten sión superficial es una propiedad intrínseca del líquido, el- poder humectante depende también de la substancia sobre cuya- superficie se aplica el líquido.El poder humectante se mide por el ángulo de contacto entre - la gota líquida y la superficie del material, y cuanto menores el ángulo mayor es el poder humectante.Los buenos líquidos penetrantes se caracterizan más por un an guio de contacto muy pequeño que por el valor de su tensión - superficial.

Así por ejemplo, el agua que tiene un ángulo de contacto so - bre superficies metálicas del orden de los 100°, basta adicio

29

narle una pequeñísima parte de agente tenso activo para que- reduzca su ángulo considerablemente bajando también la ten— sión superficial de tal forma que la mezcla llega a tener — buenas características da penetrabilidad.

VOLATILIDAD:

La volatilidad debe ser pequeña para garantizar la estabilidad en forma líquida del penetrante una vez extendido sóbrela superficie, por tal razón se utilizan productos de baja - presión de vapor y altos límites de ebullición.Además como generalmente las substancias que entren en la — composición de los penetrantes, son derivados del petróleo y por tanto combustibles, es de primordial importancia mante - ner la volatilidad lo más baja posible para , así disminuirlos riesgos de incendio.Por otro lado, los hidrocarburos aumentan su viscosidad a lavez el punto de ebullición, lo que irá en detrimento del ---tiempo de penetración. Por esta razón se recurre en ocasio - nes a mezclas de hidrocarburos pesados con otros más volátiles que, al disminuir la viscosidad de la mezcla, aumentan— la velocidad de penetración y, aunque se evaporen, la pelícu la líquida resultante es suficientemente fluida para no entorpecer el proceso.

INERCIA QUIMICA:

Es evidente que el penetrante, debe ser inerte y no corrosivo con respecto a los materiales a inspeccionar y depósitos dealmacenaje y uso. Los penetrantes de base hidrocarbonade,---cumplen generaímente esta condición, pero en el caso de líqui dos lavables con agua (auto-emulsionables) la presencia délos emulsificadores (alcalinos) pueden originar corrosión, - si el penetrante se contamina con agua.

El ligero poder corrosivo que eventualmente pudiera tener unpenetrante, no representa peligro de ataque a loa materia---les, ya que estos se mantienen en contacto con el líquido du rante corto tiempo. Sin embargo cabe la posibilidad de que - por un lavado deficiente queden restos de penetrante en'al - gunas zonas del material a inspeccionar, lo cual puede dar - lugar a picaduras por corrosión.

TIPOS DE LOQUIDOS PENETRANTES:En principio se agrupan en dos familias:Los penetrantes fluorescente y los penetrantes coloreados.

Penetrantes fluorescentes.- Son los que incorporan en su com posición un pigmento fluorescente claramente visibles en cámara obscura bajo iluminación con la luz negra adecuada.

30

Estos penetrantes pueden ser auto-emulsionables y post-emulsionables.Penetrantes fluorescentes auto-emulsionables.Son los que se eliminan directamente con agua debido a que - incorporan en su composición productos emulsificadores.Son de uso muy cómodo y están bastante extendidos a pesar- de su menor sensibilidad y los riegos de manipulación.Penetrantes fluorescentes post-emulsionables.Este tipo de penetrantes se desarrolló con el fin ie conse - guir unmayor nivel de sensibilidad en la detección de peque, ñas discontinuidades.No 13.evan emulsificador incorporado y necesitan una capa intermedia entre la penetración y el lavado con agua.^E1 emulsificador se aplica en esta etapa, y se consigue así la eliminación del penetrante.En algunos casos se recomienda un arrastre previo con aguajeen el fin de no agotar demasiado rápido el emulsificador.

Penetrantes fluorescentes en medio acuoso.Se utilizanen algunas aplicaciones especiales donde es necesario evitar cualquier riesgo de incendio. Tienen propieda— des de brillo y sensibilidad comparables con los penetrantes de base hidrocarbonada.Penetrantes Coloreados.Consisten en disoluciones de pigmentos fuertemente colorea - dos en disolventes apropiados. El color más utilizado es el- rojo y la tendencia más generada es hacia los disolventes — orgánicos no inflamables (hidrocarburos halogenados).Tienen la ventaja de que no necesitan una fuente luminosa es pecial para su observación por lo que son ampliamente utilizados en las inspecciones.

NATURALEZA Y PROPIEDADES DE LOS REVELADORES:

El revelador es el agente que pone de manifiesto, los luga— res donde se ha registrado una retención de penetrante.Actúa de varias formas, y tiende a aumentar la visibilidad,- es un polvo muy fino que se extiende sobre la superficie a - examinar después de haber eliminado el exceso de penetrante.Las funciones del revelador se citan a continuación:a).- Actúa como un papel secante, ya que extrae el líquido -

de la discontinuidad.b).- Proporciona una base sobre le que el penetrante puede -

extenderse, aumentando así la superficie visible.c).- Constituye un fondo adecuado que aumenta el contraste,-

31con respecto al que se conseguiría sobre la superficie de la muestra eubnendo además , posibles, irregularidades que podrían originar confusión.Los reveladores aplicados por vía húmeda (dispersos en un di_ solvente) tienen la ventaja adicional de que el disolvente - contribuye a aumentar la cantidad de penetrante extraído.d).- Acorta el tiempo necesario para que las indicaciones re.

sulten visibles al inspector.PROPIEDADES DE LOS REVELADORES.

Para cumplir de la forma más perfecta posible encomendada el revelador debe reunir en mayor o menor grado las siguientes- características.a).- Debe ser absorbente para asegurarse un máximo en el po

der secante.b).- Debe estar finamente dividido para conseguir una buena-

definición del contorno de las discontinuidades.c).- Debe tener el suficiente poder para enmarcar los colo -

res de fondo de la muestra que pudieran interferir.d).- Ser fácilmente aplicable dando una capa continua de es

pesor uniforme.e).- Presentar facilidad para ser eliminado después de la —

inspección, y no debe contener substancias nocivas o —tóxicas para el operador.

TIPOS DE REVELADORES.

Existen cuatro tipos:1.- Polvo seco2.- Suspensiones de polvo en agua.3.- Disoluciones acuosas.4.- Suspensiones de polvo en disolventes.Los más utilizados son el revelador en polvo seco o bien sus pensiones de polvo en medios líquidos como el agua o el al— cohol etílico.

SELECCION DEL REVELADOR.

Dada la importancia que tiene el revelador en el proceso deinspección conviene seguir ciertas reglas en su elección, de manera que se obtengan los mejores resultados.Así por ejemplo, se ha comprobado que los reveladores en pol vo seco no dan buenos resultados cuando se aplican en superficies con acabado muy fino o pulimentadas.Como reglas generales en la elección del revelador se pueden citar las siguientes:

32

a ) . - U sar re v e la d o r húmedo en s u p e r f ic ie s de acabado f i n o .b ) . - U sa r re v e la d o r seco en s u p e r f ic ie s rug osas ya que e l - -

húmedo te n d e rá a acum ularse en la s i r r e g u la r id a d e s , dando lu g a r a la fo rm a c ió n de una capa de e sp eso r muy h e te ro g é n e o , con la c o n s ig u ie n te p é rd id a de s e n s ib i l id a d .c ) . - Los re v e la d o re s húmedos se adaptan m e jo r en procesos

a u to m á tic o s .d ) . - No deberán u sa rse re v e la d o re s húmedos en p ie z a s con en

t a l l a s agudas ( t o r n i l l o s p o r e je m p lo ) para e v i t a r acumula c io n e s de re v e la d o r que enm ascararían la s p o s ib le s in d ic a c io n e s . , . .e ) . - Es d i f í c i l re e n s a y a r p ie z a s sobre la s que se han u t i l i

zado re v e la d o re s húmedos.

VENTAJAS Y LIM ITACIONES EN EL EMPLEO DELIQUIDOS PENETRANTES.

PENETRANTES FLUORESCENTES AUTOEMULSIONABLES:V e n ta ja s .

a ) . - La f lu o re s c e n c ia le p ro p o rc io n a una muy buena v i s i b i l i dad.

b ) . - Se puede la v a r d ire c ta m e n te con agua.c ) .~ Se puede u t i l i z a r en s u p e r f ic ie s ru g o s a s , a ) . - Se econom iza tiem po en e l p ro c e so .e ) . - Es bueno p ara una a m p lia gama de d is c o n t in u id a d e s .

L im ita c io n e s :

a ) . - E l la vad o e xc e s iv o puede d is m in u ir la s e n s ib i l id a d .b ) . - E l anod izado puede a fe c ta r su s e n s ib i l id a d .c ) . - E l cromado tam bién puede p e r ju d ic a r la s e n s ib i l id a d .d ) . - No es in d ic a d o para d is c o n t in u id a d e s de poca p ro fu n d i—

dad.e ) . - P re c is a de cámara o b sc u ra , dotada de lu z n e g ra , p a ra —

o b s e rv a c ió n .

PENETRANTES l ’ LUORESCENTES POSTEMULSIONABLES:

V e n ta ja s :

a ) . - La f lu o re s c e n c ia le da una buena s e n s ib i l id a d .b ) . - T ie n e a l t a s e n s ib i l id a d p ara d is c o n t in u id a d e s pequeñas.c ) . - Puede d e te c ta r d is c o n t in u id a d e s a b ie r ta s y de poca p ro

fu n d id a d .i ) . - Su tiem po de p e n e tra c ió n es c o r to .e ) . - Puede u t i l i z a r s e en p ie za s cromadas o a n o d iza d a s .

L im ita c io n e s :

a ) . - No es la v a b le d ire c ta m e n te ion agua.b ) . - La a p lic a c ió n d e l e n u ls i f i c a lo r a la rg a e l t ie m jo d e l —

ensayo .

33c ) . - P re c is a de cámara o b sc u ra , dotada de lu z n e g ra , p a ra la

o b s e rv a c ió n .d).- Es difícil de aplicar en materiales que presentan rugo

sidades.e).- En ocasiones se hace difícil el lavado en zonas inacce

sibles.f).- Suele ser inflamable.

PENETRANTE COLOREADO.

Ventajas:a).- Se puede emplear en equipos portátiles.b).- No es necesaria la luz negra par<¿ su observación.c).- Puede emplearse en piezas en las que no esté permitido-

el uso del agua para su lavado.d).- Puede utilizarse sobre piezas anodizadas.e).~ Es muy sensible para pequeñas discontinuidades.

Limitaciones:a).- Suele ser inflamable.b).- Las indicaciones son menos visibles que las obtenidas -

con penetrantes fluorescentes.c).- Resulta difícil su aplicación en piezas que presentan -

rugosidade s.TIEMPOS DE PENETRACION, DE ELIMINACION

Y DE REVELADO.

TIEMPO DE PENETRACION:En todos los procesos, sea cual sea el liquido empleado, el- tiempo necesario para una adecuada penetración depende del - tipo de material y más aún del tipo de discontinuidad y de - la temperatura de la pieza y el líquido.Para obtener mejores tiempos de penetración se recomienda enocasiones hacer un calentamiento precio a los materiales a - examinar hasta una temperatura que oscila entre los 60 y — 80°C. con la finalidad de acelerar el proceso por un aumento en la movilidad de las moléculas del líquido el cual está — en contacto con la pieza y por efecto de la dilatación de — las discontinuidades. Sin embargo e'sta es una práctica que - no está muy extendida, y que se invierte un cierto tiempo en hacer el calentamiento y además se gasta una energía que encarece el proceso.TIEMPO DE ELIMINACION:Es e v id e n te que s ó lo se toma en cuenta en lo s p e n e tra n te s —p o s t e m u ls io n a b le s , v a r ia n d o mucho, según e l es ta d o en que -se e n c u e n tre la s u p e r f ic ie que b ie n puede s e r l i s a o p re s e n t a r a lg u n a s ru g o s id a d e s .

No puede d arse una norma g e n e ra l ya que en p r i n c ip io , e l - -

34

tiempo depende de la composición del eliminador y del pene - trante, siendo, por tanto, un dato a suministrar por el fa - tricante de los productos. En caso de disponer de este dato- sólo la experiencia podría determinar el tiempo óptimo, que- además será variable dependiendo del tipo de discontinuidades que se presenten o se busquen. Asi, para discontinuidades — poco profundas o muy abiertas, será necesario ir a tiempos - de emulsificación cortos, para no arrastrar,en el lavado,penetrante de estas zonas defectuosas.En general los tiempos de emulsificación varían entre 10 segundos, o incluso menos, hasta 5 minutos, pero sólo se puede hacer una mayor aproximación a la vista del problema concreto y de los medios disponibles.TIEMPO DE REVELADO:Dadas las buenas características que presentan la mayoría de los reveladores comerciales, el tiempo de revelado suele ser corto (del orden de 30 segundos a un minuto) sobre todo cuan do se trata de reveladores aplicados en forma de polvo seco" o en suspensión en líquidos volátiles (alcohol etílico) aunque en este último caso influyen en cierta medida las condiciones atmosféricas del ambiente. En el caso de reveladores- dispersos en agua, el tiempo puede alargarse tanto más cuanto más próxima a saturación se halle el ambiente.En el caso particular de ensayos de fugas en los que se apli_ca el revelador por un lado y el penetrante por otro, el ---tiempo se alarga en función del tamaño de las discontinuidades que se pueden presentar. Así por ejemplo para grietas — muy finas o similares, serán necesarias vanas horas.

INTERPRETACION Y REGISTRO DE LAS INDICACIONES.Mecanismo de la formación de las indicaciones:Cualquier indicación de líquido penetrante es consecuencia - de una discontinuidad que a_flora a la superficie y señala - fielmente su situación. Debe existir pues, una abertura. Los líquidos penetrantes no pueden detectar inclusiones, segrega ciones en presencia de materiales extraños o cualquier otra- hetereogeneidad a menos que exista tal abertura. Así, cual— quier grieta pasará desapercibida en el ensayo a menos que - a_flore a la superficie. Como contra-partida los líquidos — penetrantes operan igualmente bien en cualquier material no- poroso, incluso en materiales ferromagnéticos, que son m s - peccionados normalmente por partículas magnéticas. Un caso - particular en el ensayo por líquidos penetrantes, es la de - tección de fugas, en tubos, bridas, soldaduras y otros ele - mentos de recipientes a presión donde la estanquidad es un - problema fundamental. En estos casos el penetrante se aplica por uno de los lados y al revelador por el otro, y la aparición de las indicaciones pone en evidencia discontinuidades- pasantes demostrando sin lugar a dudas que el material no —

35podrá ser empleado sin reparaciones en trabajos a presión.

ASPECTOS DE LAS INDICACIONES:

a).- Indicaciones lineales continuas:Son las indicaciones típicas procedentes de grietas (ta

les como grietas de fatiga, grietas de contracción, en pie - zas moldeadas o en uniones soldadas, grietas de temple, grie. tas de corrosión bajo tensiones etc,), cierres fríos en piezas moldeadas, pliegues de forja, faltas de pegado en unió - nes soldadas etc.b).- Indicaciones lineales intermitentes:

Suelen presentarse en pliegues de forja parcialmente — soldadas, en faltas de pegado en uniones soldadas.Algunos tipos de grietas, tales como las de contracción o — las de corrosión bajo tensiones, suelen también dar origen - a indicaciones de este tipo.c).- Indicaciones redondeadas:

Aparecen en productos moldeados con daños internos más- o menos grandes que afloran a la superficie a través de pe«- queñas aberturas.También pueden dar origen a este tipo de indicaciones los — cráteres profundos que 3e forman en los extremos de algunas- uniones soldadas.d).- Indicaciones Puntiformes agrupadas o dispersas:

Estas indicaciones suelen corresponder a porosidad del-matenal o, también a zonas con pequeñas cavidades de con---tracción en piezas moldeadas'. Si en los materiales las indicaciones aparecen homogéneamente distribuidas, y puestas demanifiesto* especialmente en zonas mecanizadas, ello revela - generalmente un estado de porosidad interno en todo el el ma terial.e).- Indicaciones Difusas:

Se presentan como un fondo casi continuo y homogéneo — que, bajo la lupa, puede aparecer como formado por muchas — indicaciones puntiformes muy próximas. Pueden corresponder a micro-porosidades difusas o a microrrechupes y, en zonas ano, dizadas en las aleaciones ligeras.No obstante es aconsejable cerciorarse previamente, de que- las indicaciones no sean consecuencia de un estado de rugo si. dad superficial, en cuyo caso las indicaciones, observadas - bajo la lupa, no son realmente puntiformes, sino más bien di, fusas, no apreciándose en el centro de los puntos zonas de - más alta intensidad de fluorescencia o color. En caso de duda conviene limpiar de nuevo el material, cuidadosamente y - volver a aplicar el revelador.

ASPECTO DE LOS BORDES DE LA INDICACION.Cuando la definición de los bordes de la indicación es muy -

36

nítida, puede asegurarse, en general, que corresponde a una- discontinuidad estrecha, que retiene poco volumen de liquido penetrante.No obstante, en esta interpretación se tendrá presente, que- las propiedades del revelador son decisivas, en la difmi ción de una indicación.

OTROS ELEIdENTGS DE JUICIO PARA INTERPRETAR UNA INDICACION.

a).- Brillo y extensión de la indicación.La intensidad de la fluorescencia o del color de una —

indicación están en relación directa con él volumen de la <— discontinuidad, lo mismo puede decirse de la extensión de la indicación.b'.- Tiempo necesario para que aparezca la indicación

Es inversamente proporcional al volumen de la discontinuidad. Asi, las discontinuidades grandes aparecen rápidamente, mientras que habrá que dejar actuar el revelador en cier to tiempo, para que vayan apareciendo las más pequeñas. En - este caso también influyen muchas condiciones ajenas a la — discontinuidad, en si tales como características del proceso temperatura,etc.c).- Persistencia de la Inducción.

Es una buena medida que nos sirve para estimar el tamaño de una discontinuidad.Si la indicación aparece después de eliminar el revelador y- volvcr a aplicarlo, es evidente que exista una reserva de — líquido penetrante. La intensidad y extensión de esta nueva- mdicación puede dar la medida del volumen de la discontinuó^ dad.

INDICACIONES FALSAS.

Son aquellas indicaciones que no responden a indicaciones — reales de los materiales. La indicación falsa puede estar — originada por tres causas diferentes:a).- Lavado defectuoso de la pieza.b).- Manipulación poco cuidadosa.c).- Geometría y construcción de la pieza.

LAYADO DEFECTUOSO.Es la causa más frecuente de que aparezcan indicaciones ----falsas. Si en la operación de lavado no se elimina totalmente el penetrante, que moja la superficie del material, al —realizar el examen se harán ectas zonas, pudiendo dar origen a confusiones, interpretándolas c no indicaciones realeo. — Sin embargo, es poco probable que .oto ocurra en un observador con experiencia en el proceso.

37Para evitar esto, lo mejor es realizar el lavado bajo luz — negra, o bien exas m a r la pieza antes de aplicar el revela - dor.

MANIPULACION POCO CUIDADOSA.

Puede dar origen a indicaciones falsas el manipular las pie- sas con las manos o útiles contaminados con líquidos pene — trantes, por lo que se recomienda una extremada limpieza, so bre todo éntre las operaciones de lavado y revelado.También es causa de indicaciones falsas el trabajar con reve ladores contaminados con gotas penetrantes.Esto puede dar origen a indicaciones difíciles de identifi— car falsas, por lo que es muy conveniente el examen periódico del revelador bajo luz negra para cerciorarse de su lia - pieza.

GEOMETRIA Y CONSTRUCCION DE LA PIEZA.

Esto rara vez es motivo de confusión para el observador, quedebe conocer perfectamente como está construida la pieza,--las indicaciones de este tipo se producen en zonas adjuntas- o en piezas montadas a presión (por ejemplo: álabe de turbinas), y tiene forma muy regular y geométrica, por lo que - no suelen causar problema.Sin embargo el líquido penetrante resagado de éstas zonas — puede enmascarar discontinuidades próximas, lo cual debe sef tenido muy en cuenta limpiando perfectamente evitando así — que pueda extenderse excesivamente.

CONTROL DE CALIDAD DE LOS LIQUIDOS PENETRANTES.

El uso repetido del mismo líquido en las instalaciones fijas hace que vaya contaminándose, y perdiendo calidad que se tra duce en una disminución del poder de penetración (pérdida de sensibilidad) y del brillo (fluorescencia).

CONTROL DE LA SENSIBILIDAD.

Debe realizarse periódicamente en las instalaciones fijas,— para comprobar que el líquido penetrante sigue en buenas con diciones de utilización.Para ello debe utilizarse un bloque patrón de aleación, lige_ ra, el bloque se calienta a la llama de un mechero por el — centro de una de sus caras hasta alcanzar los 500-520°C. El- calentamiento debe ser rápido (unos 4 minutos) e inmediata— mente se sumerge el bloque en agua fría.En la cara calentada se habrán formado numerosas grietas que permitirán verificar la sensibilidad del líquido penetrante, cubriendo la mitad - con producto usado y la otra mitad con nuevo, y conparando - los resultados. También se puede utilizar un bloque más grue_

3|so en el que, una vez provocadas las grietas de forma simi - lar, se corta por la mitad del espesor y, preparando cuidado sámente las dos caras del corte se utiliza una para el pro— ducto usado y la otra para el producto nuevo.Ambas superficies son en esencia, replica una de la otra.El bloque se presta también al ensayo de reveladores. Para - poder volver a utilizar los bloqufes patrón usados; basta con calentarlos lentamente a unos 400°C y enfriarlos a continuación en agua. Se sacan a unos 100-120°C para eliminar el ---agua del interior de las grietas, con lo cual quedan listos- para un nuevo ensayo. De todas formas no podrán ser emplea - dos más de 4 o 5 veces.Otro tipo de pieza patrón consiste en una chapa de hierro, - sobre la que se deposita electrolíticamente una capa frágil- de cromo o hierro. Doblando después la chapa se producen — grietas, cuya profundidad y frecuencia dependen del depósito y del radio del doblado.

TABLA 1 - TIEMPOS DE PENETRACION PARA PENETRANTESLAVADOb CON AGUA.

Material FORMA Tipo de Tiempo de Discontinuidad Penetración

en Min.Fundiciones Porosidad 5 a 15

Aluminio Extruciones y Cierres fríos 5 a 15ForjadosSoldaduras Pliegues 30

Falta de fusión 30Porosidad 30

Todas las formas Fracturas 30

Fundiciones Porosidad 15Cierres fríos 15

Magnesio Extruciones yForjados Pliegues 30

Falta de fusión 30Soldaduras Porosidad 30Todas las formas Fracturas 30


Acero Extruciones yForjados Pliegues 60Soldaduras Falta de fusión 60

Porosidad 60Todas las formas - Fracturas 30


Extruciones yForjados Pliegues 30

Latón y Soldadura con -Bronce Oxiacetileno o - falta de fusión 15

por resistencia Porosidad 15Todas las formas Fracturas 30

Plásticos Todas las formas Fractura s 5 a 30

Vidrio Todas las formas Fracturas 5 a 30

Herramientas - - - - - - - Falta de Fusión 30con puntas Porosidad 30carburizadas Fracturas 10

TABLA 2 - TIEMPOS DE PENETRACION SUGERIDOS PARA PENETRANTES POSTEMULSIFICADOS REMOVIB1ES POR SOLVENTES.

Material Forma Tipo de Tiempo de ̂Discontinuidad Penetración

en Min.

Fundiciones Porosidades 5Cierres fríos 5

Extruciónes y Forjados Pliegues 10

Aluminio Soldaduras Falta de fusión 5Porosidad 5



Extruciones y Forjados Pliegues 10Magnesio Soldaduras Falta de fusión 10

Porosidad 10Todas las formas Fracturas 10


Extruciones y Forjados Pliegues 10Acero Soldaduras Falta de fusión 20

Porosidad 20Todas las formas Fracturas 20


Extruciones y forjados Pliegues 10Latón y Soldadura con oxiace—Bronce tileno o por resisten

cia. Falta de fusión 10Porosidad 10


Plásticos Todas las formas Fracturas 5

Vidrio Todas las formas Fracturas 5

Herramientas - - - - - - - - Falta de fusión 5con puntas Porosidad 5Carburizadas Fractura 20

41

ÍL..Pr^ 3 j>,T'JisJ 3 1 L ví-to.H.C POR r^ E E T R A Í.Z .A fe

42

FUNDAjiE.íTOb 03L ENSAYO POR

p a i a e x e n s a y o , 1

Aplicación aei pene- ■crdíixe.

'¿

LI^UIDOb Ü'^TSÁJnTü ^

43APLICACION DE LIQUIDOS PENETRANTES EN SOLDADURAS DE

TUBERIA NUCLEAR.

La aplicación directa de este tipo de prueba no destructiva, está en función del tipo de discontinuidades que se preten - dan detectar, ya que como se sabe este método es ampliamente utilizado para discontinuidades o grietas superficiales únicamente.Sin embargo el uso de líquidos penetrantes en tubería de gra do nuclear requiere de criterios perfectamente definidos, — los cuales son decisivos para la aplicación de este tipo deensayo.Los criterios a seguir están basados en el Código ASME Sec— ción III, subsecciones NB, NC y ND, los cuales son considera dos fuera del alcance de este tema.

44APLICACION DE PARTICULAS M^GHETICAb.

FUNDAMENTOS DEL METODO.

E l ensayo p o r p a r t íc u la s m agnéticas p e rm ite d e te c ta r d is c o n t in u id a d e s e im purezas s u p e r f ic ia le s , t a le s como la s in c lu - s ie n e s no m e tá lic a s , en m a te r ia le s fe r ro m a g n é tic o s .

También es p o s ib le , con c ie r t a s l im ita c io n e s la d e te c c ió n de d is c o n tin u id a d e s e in c lu s io n e s no m e tá lic a s s u b s u p e r f ic ia — les.E l fenómeno f í s i c o en e l que se fundam enta e s te ensayo es e l s ig u ie n t e :

S i una p ie z a de acero a l carbón se somete a la a c c ió n de u n - canpo m a g n é tic o , cuyas l ín e a s de fu e rz a e s tá n o r ie n ta d a s hac ia una d eterm inada d ire c c ió n y s i e x is te una d is c o n t in u id a d en la s u p e r f ic ie de la p ie z a cuyo p la no sea p e rp e n d ic u la r a - la s l ín e a s de fu e r z a , e s ta s l in e a s te n d e rá n a s a lv a r la ya — que, en g e n e ra l, te n d rá una p e rm e a b ilid a d menor que e l a c ero

E s to se tra d u c e en una d is t o r s ió n de la s l ín e a s de fu e rz a en la s c u a le s la s que e s tá n más p róxim as a la s u p e r f ic ie se ven o b lig a d a s a s a l i r form ando a s í lo que se conoce con e l nom— bre de "campo de fu g a " .

La d is to r s ió n d e l campo hace que se e le v e la e n e rg ía d e l sns_ tem a, que r e s u l ta más in e s ta b le , que s i no e x is t ie r a la d is c o n tin u id a d .

S i ahora se e x tie n d e n sobre la s u p e r f ic ie de la p ie za p a r t í c u la s f in a s de un m a te r ia l fe r ro m a g n é tic o , te n d e rá n a acumula rs e en lo s campos de fu g a para f a c i l i t a r e l paso de la s l í_ neas de fu e rz a y c o n t r ib u i r a s í a que d ism in u ya la e n e rg ía - d e l s is te m a que pasa a un la d o más e s ta b le .

S i e l p lano de la d is c o n t in u id a d es p a ra le lo a la s l ín e a s de fu e r z a , no hay d is t o r s ió n d e l campo y no se form an in d ic a c i£ n e s . La consecuencia d ir e c ta de e s to s fenómenos es que la s - p a r t íc u la s a c tú an como d e te c to re s d e l campo de fu g a , cuya i - magon aparece en la s u p e r f ic ie de la p ie z a .

NATURALEZA DE LAS LINEAS DE FUERZA EN IMANES, DE FOPi'\S DIFERENTES.

E l imán más comunmente conocido es e l imán de h e r ra d u ra , e n - é ' t e , e l f l u j o m agnético o l ín e a s de fu e rz a e n tra rá n o abandonarán e l imán únicam ente a t ra v é s de lo s p o lo s , p o r lo que ' t r a e r ' o tro s m a te r ia le s n a .-n e t iz a b le ^ , so lam ente don le l a s - 1 íí!o « '- de fu e rz a sa lgan o e n tre n a l im án, como sem uestra a - c o n tin u a c ió n :

45

Si el imán de herradura se cierra formando casi un círculo — como se muestra en la siguiente- figura éste se comporta de ma ñera idéntica al imán de herradura.

Si, en vez de tener un imán circular abierto, ss tiene uá -- imán circular cerrado, las líneas de fuerza o flujo quedarán contenidas completamente dentro del círculo, ya que no existen polos, por lo tanto este imán no atrae a otros materia - les ferromagnéticos.

46Por o tra p a r te s i e l imán c i r c u la r c e rra d o p re s e n ta una gne_ ta en la s u p e r f ic ie e x t e r i o r , e s ta g r ie t a in te rru m p e e l f l u jo u n ifo rm e de la s l ín e a s de fu e r z a , a lg un a s de la s c u a le s - se ve rá n o b lig a d a s a s a l i r d e l im án. E s to genera un campo — n a g n é tic o , con un p o lo n o r te y un p o lo s u r . Las l ín e a s de — ¿fuerza que se ven fo rz a d a s a s a l i r d e l im án, como r e s u lta d o - de la g r i e t a , se conocen como fu g a s de f l u j o .

P o r lo ta n t o , s i se e s p o lvo re a n p a r t íc u la s m agnéticas s o b re - e l c ita d o im án , é s ta s se rá n a t r a íd a s p o r lo s p o lo s creados p o r la g r i e t a , dando a s í una in d ic a c ió n , p o r la a g lo m era c ió n de p a r t íc u la s en la zona d e l d e fe c to .

IMAN DE BARRA.

E l imán de b a rra t ie n e la s mismas c a r a c te r ís t ic a s que e l imán de h e r ra d u ra . Las l ín e a s de fu e rz a o f l u j o f lu y e n d e l - p o lo s u r h a c ia e l p o lo n o r t e , la s p a r t íc u la s m agnéticas se - rá n a t r a íd a s h a c ia lo s p o lo s , únicam ente donde la s l ín e a s de fu e rz a o f l u j o abandonan o e n tra n a l im án.

Una g r ie t a en e l imán de b a rra c a u s a r ía , ta m b ié n , fu g a s de - f l u j o , como lo m uestra la s ig u ie n te f ig u r a .

A q u í la s l ín e a s de fu e rz a que se lo c a l iz a n en e l fondc de la g r ie t a t ie n d e n e. s e g u ir la l ín e a de menor r e s is te n c ia y p e rmanecen en e l im án.

S in embargo la s l ín e a s de fu e rz a que pasan a t ra v é s d e l a rea de la g r ie t a t ie n d e n a s e r fo rz a d a s a s a l i r h a c ia la s u p e r f i c íe . A lg u n a s de é s ta s l ín e a s de fu e rz a lo g ra n p asar p o r encT ma de la g r i e t a , e s ta s l ín e a s de fu e rz a que s a lta n p o r e n c ina y a t r a v é s de la g r i e t a , causan fu g a s de f l u j o y form an - sus p o lo s n o r te y s u r donde se ha o r ig in a d o la g r i e t a .

S i ahora se c o n s id e ra un imán de b a r r a , con un c o rte en e l - c e n t r o , tam bién se o b te n d rá n fu g a s de f l u j o .

47

E l imán con e l c o rte en e l c e n tro se com porta de la misma £*» fo rm a que e l imán de b a r r a , con la g r i e t a .

En c u a lq u ie r im án, lo s m a te r ia le s como e l h ie r r o y e l a c e ro - se rá n a t r a íd o s h a c ia lo s p o lo s d e l im án.

Cuando se t ie n e un imán con una i r r e g u la r id a d s u p e r f ic ia l , - t a l como una s u p e r f ic ie o n d u la d a , en la zona de la s u p e r f i - c ié i r r e g u la r o n d u la d a , la s l ín e a s de fu e rz a permanecen dent r o d e l im án. E s ta s l ín e a s de fu e rz a t ie n d e n a s e g u ir la t r a y e c to r ia de menor r e s is t e n c ia , la s c u a le s permanecen d e n tro - d e l im á n , como r e s u lta d o , no se c rean p o lo s m a g n é tic o s , n i - fu g a s de f l u j o , como se m u estra en la s ig u ie n te f ig u r a

40

A-h^rí o ie n , s i se t ie n e c t r o im án, p re rcn V ? i_ -.. -s u b s a p e r f ic ia l , con e s ta ¿ n e t a - j lv ~ 'f_e_c-..I ~ * ’ -que a lg un a s de la s l ín e a s de fu e rz a pasan por encima y por - debajo de e l l a . A lg u n a s pasan a t ra v é s de la g r ie t a y o t r a s - son fo rz a d a s a s a l i r a la s u p e r f ic ie , provocando fu g as de — f l u j o . S i se a p lic a n p a r t íc u la s m a g n é tic a s , se p ro d u c irá una acum ulación de é s ta s donde se e n c u e n tra n la s fu g a s de f l u j o .

Los p r in c ip io s de la prueba p o r p a r t íc u la s m agnéticas dependen d e l e s ta b le c im ie n to de un campo m a g n é tic o , d e n tro de u n - espécim en de p ru e b a . P o r lo t a n to , e l espécimen que va a s e r in sp ecc io n a d o deberá e s ta r fa b r ic a d o de un m a te r ia l que pueda s e r fu e rte m e n te m a g n e tiza d o .

Los m a te r ia le s fe r ro s o s son lo s más fu e rte m e n te a fe c ta d o s p o r e l m agnetism o. Debido a que e l f i e r r o puede s e r fa c ilm e n te m a g n e tiza d o , es llam ado fe r ro m a g n é tic o . E l f i e r r o , a c e ro , t iq u e l , c o b a lto (y muchas de sus a le a c io n e s ) son llam ad os ma

t o n a le s fe r ro m a g n é tic o s .

.bos m a te r ia le s fe rro m a g n é tic o s son a q u é llo s que son a t r a íd o s fu e rte m e n te por un campo m a g n é tico .

Los m a te r ia le s no m ag néticos no pueden s a r m agnetizados fu e r te m e n te . Los m a te r ia le s no m ag néticos in c lu y e n , e n tre o t r o s , a l a lu m in io , la tó n , c o b re , m agnesio , b ro n c e , p lom o, t i t a n i o - y a lg unos a ceros in o x id a b le s .

Todo m a te r ia l e s tá s u je to , en a lg ún grado a la in f lu e n c ia de un campo m a g n é tic o , en o tra s p a la b ra s , son perm eables en a l guna pequeña c a n tid a d .

P o c o s t i p o s de m a te r ia le s , t a l e s r o m o e l b is m u to , son re p e li_ dos p o r un campo m a g nético , d icho? m a te r ia le s son c o n o c id o s - c o p ' o d ia m a g n é tic o s , o tro s m a te r ia le s , lo s que aon a t r a íd o s -

43cor un campo magnético, son llamados paramagnéticos.

PERMEABILIDAD.

La permeabilidad de un material se define como: "La facili - dad con la que las líneas de fuerza se introducen en el inte ñ o r del material.

Ny/

U

_ NN,\yjy5

’ sViy í

ALTA PERMEABILIDAD BAJA PERMEABILIDAD

Los hierros suaves y*los hierros con bajo contenido de carb£ no son sumamente fáciles de magnetizar y son altamente permeables. Estos materiales magnéticos conducen fácilmente las líneas de fuerza o flujo.Los materiales magnéticos que son difíciles de magnetizar — tienen baja permeabilidad. Los aceros duros, con alto contenido de carbono son difíciles de magnetizar y tienen baja — permeabilidad.

ETAPAS BASICAS DEL ENSAYO.

1.- Magnetización de la pieza.2.- Aplicación de las partículas magnéticas.3.- Observación y anotación de la presencia de las indica —

ciones.Entre los factores que afectan a la formación de las indicaciones, se mencionan los siguientes:

al.-b).-c). -d).-e). -

Dirección e intensidad del campo magnético.Forma y tamaño de la discontinuidad así como orienta--ción de la misma con respecto al campo magnético. Características de las partículas magnéticas y la forma de aplicarlas.Características rragnéticas de la pieza a ensayar.Forma y dimensiones de la pieza que afecxarán a la distribución del campo magnético.

f ) ° - E stad o de la s u p e r f ic ie ie la p ie z a , que a fe c ta rá a l a - n i t i d e z de la s in d ic a c io n e s .

E x is te una v a r ie d a d de equipos de ensayo p o r p a r t íc u la s magn é t ic a s para la re s o lu c ió n de lo s d iv e rs o s problem as que s e - p re se n ta n en la p r á c t ic a .

Según la f in a l id a d d e l ensayo , la s c a r a c te r ís t ic a s de d iseño de e s to s equ ipos podrán d i f e r i r unos de o t r o s .

SISTEMAS DE MAGNETIZACION.

la m a g n e tiza c ió n de la p ie z a , es la p rim e ra de la s e ta p a s a - c u b n r en e l ensayo p o r p a r t íc u la s m agnéticas y t ie n e p o r — o b je to "s u m e rg ir" la p ie z a en e l seno de un campo m a g n é tic o - de in te n s id a d y d ire c c ió n c o n o c id a s .

Para p ro d u c ir campos m ag nético s id óneos p ara e s te t ip o de - prueba no d e s t r u c t iv a se d ispone de dos s is te m a s de m a g n e tiz a c ió n .

1 . - F o r im anes.2 . - P o r c o r r ie n te e lé c t r ic a .

MAGNETIZACION MEDIANTE IMANES.

Cuando un m a te r ia l fe rro m a g n é tic o se s i tú a e n tre lo s p o lo s - de un imán perm anente , la s l ín e a s de fu e rz a d e l campo c e r ra ban e l c i r c u i t o a t ra v é s d e l a i r e , pasarán ahora c a s i en s u - t o t a l id a d a t ra v é s de la p ie z a , que t ie n d e a p re s e n ta r una - r e lu c ta n c ia ( r e s is t e n c ia a l paso d e l f l u j o m ag nético ) mucho- menor que la d e l a i r e .

Cuando se t ie n e la p ie z a m agnetizada lo n g itu d in a lm e n te , c u a l q u ie r d is c o n t in u id a d s u p e r f ic ia l que c o rte a la s l ín e a s de - fu e r z a , o se e n c u e n tre p róxim a a la s u p e r f ic ie , dará l u g a r , - s i la m a g n e tiza c ió n es de s u f ic ie n te in te n s id a d a un campo - de fug a cuya p re s e n c ia s e rá re v e la d a cuando se e x t ie n d e la - su sp en sió n de p a r t íc u la s m agnéticas p o r la s u p e r f ic ie de l a - p ie z a .

Además de lo s im anes perm anentes, cuya in te n s id a d de campo - su e le s e r b a ja pero c o n s ta n te , se u t i l i z a n ta iro ié n e l e c t r o i manes que p e rm ite n o b te n e r campos más p o te n te s y r e g u la b le s - a v o lu n ta d .

En casos extrem os puede u t i l i z a r s e como medio de m a g n e tiza - c ió n e l campo m agnético t e r r e s t r e .

A s í por e jem plo una b a rra de un m a te r ia l fe rro m a g n é tic o puede l le g a r a a lc a n z a r e l grado s u f ic ie n te de m a g n e tiza c ió n s i se ira n tie n e d u ra n te un c ie r to tiem po o r ie n ta d a de n o r te a — s u r . E s ta m a g n e tiza c ió n se a lc a n z a rá más r á r id o s i d ie n o mat e r i a l es oom etido a v ib r a c ió n .

5^

Este método es sin duda el idóneo para^magnetizar piezas que van a ser probadas por partículas magnéticas.Existen dos formas básicas de utilizar la corriente eléctrica para producir campos magnéticos.1.- Paso de la corriente a través de la pieza (magnetización

circular).2.- Introducción de la pieza en el núcleo de una bobina o —

solenoide por el que circula corriente eléctrica (magnetización longitudinal).

Magnetización mediante paso de corriente a través de la pieza. ,Se conoce también con el nombre de magnetización circular, - debido a que las líneas de fuerza del campo magnético, que - se generan en una barra cilindrica sometida a este ensayo, - siguen trayectorias circulares contenidas en planos perpendi. culares al eje de la barra (estrictamente hablando, perpendi. culares al eje de la corriente).En la práctica, la magnetización circular se realiza de dos- formas.

MAGNETIZACION MEDIANTE CORRIENTE ELECTRICA.

La primera es pasando una corriente eléctrica a través le — un conductor central, como se indica en la figura anterior y la segunda es pasando una corriente eléctrica a través de la barra misma, como se indica a continuación.

5 ?

41 p a °a r A c o r r ie n te e lé c t r ic a d ire c ta m e n te a t ra v é s de l a - b a r r a , se conoce como f l u j o e n tre c a b e za le s y p rovoca un cam po m agnético c i r c u la r , en e l i n t e r i o r de la misma.

Cuando una b a r ra es m agnetizada e n tre c a b e z a le s , e l campo m agnético es más fu e r t e cerca de la s u p e r f ic ie de la b a r r a . - E l campo m agnético se in c re m e n ta desde c e ro , en e l c e n tro de la b a r r a , h a c ia un máximo en la s u p e r f ic ie .

MAGNETIZACION CON BOBINAS 0 SOLENOIDES.

Cuando por una bobina o so le n o id e se hace p a sa r una c o r r ie n te e lé c t r ic a ( a l te r n a o c o n tin u a ) se genera un campo m agneti co cuyas l ín e a s de fu e r z a , en e l i n t e r i o r de la b o b in a , so n - p a r a le la s a l e je de la misma.

F o r lo la n to , s i se in tro d u c e en e l n ú c le o d e l d is p o s i t i v o , - um. b a rra de m a te r ia l fe r ro m a g n é tic o , cuyo e je c o in c id a con- e l de la bobina o sea p a ra le lo a e l , se m e s t i z a r a lo n g i t u d in a lm e n te .

la s d im ensiones de la bobina son de g ran im p o rta n c ia p ara —— una c o rre c ta m a g n e tiza c ió n .

CALÍPO MAGNETICO LONGITUDINAL.

En un campo m agnético lo n g i t u d in a l , la p ie z a se m a g n e tiza en su lo n g itu d . E l imán de b a rra es un buen e jem plo de un campo m agnético lo n g i t u d in a l .

Las l ín e a s de f l u j o m agnético ro ta n a t ra v é s de la lo n g itu d - de la b a r r a , de s u r a n o r t e . C u a lq u ie r d e fe c to que form e u n -á ng u lo com prendido e n tre 45° y 9 0 ° , con re s p e c to a la s l í --neas de f l u j o , p ro v o c a rá fu g a s de f l u j o y d ic h a s fu g a s son - la s que a tra e n la s p a r t íc u la s m a g n é tic a s .

La m a g n e tiza c ió n lo n g i t u d in a l tam bién se basa en e l p n n c i - p ío de que la c o r r ie n te e lé c t r ic a que pasa a t ra v é s de un^— c o n d u c to r de cobre form a un campo m agnético a lre d e d o r de é l .

CAMPO I.AGK3TTC0

Cuando se fa b r ic a una b o b in a con e l c o n d u c to r de c o b re , la s - l ín e a s , de f l u j o a lre d e d o r de cada v u e lta d e l embobinado s e - combinan con la s o tr a s v u e lta s d e l mismo. E s to in c re m e n ta la d ensid ad de f l u j o y da una fu e rz a t o t a l , en una d ir e c c ió n — lo n g i t u d in a l .

? /

S08IMCAMPO IviaGKE-í I CCLOi\GIIU DIN AI

-CC;^IE?\J

La densidad de f l u j o o in te n s id a d d e l campo m agnético es may o r en la s u p e r f ic ie d e l co n d u c to r de c o b re , p o r lo q u e , l a - densidad de f l u j o d e l campo m agnético lo n g i tu d in a l t o t a l se rá mayor en la s u p e r f ic ie in te r n a de la b o b in a .

P o r o t r a p a rte s i se c o lo c a una p ie z a en e l i n t e r i o r de u n a - b o b in a , a t ra v é s de la c u a l e s tá pasando c o r r ie n te e lé c t r ic a se e s ta b le c e un campo m agnético lo n g i t u d in a l , en la p ie z a , - como lo m u estra l a s ig u ie n te f ig u r a :

54

Una vez m agnetizada la p ie z a , la s ig u ie n te e tap a a c u b r i r , - c o n s is te en a p l ic a r sob re su s u p e r f ic ie e l " r e v e la d o r " , e l - c u a l p e rm ite d e te c ta r lo s campos de fu g a o r ig in a d o s en la s - d is c o n t in u id a d e s .

E s te es e l p a p e l que desempeñan la s p a r t íc u la s m a g n é tic a s , - cuyas p ro p ie d ad e s v a r ía n d e n tro de una am p lia gama según e l - problem a e s p e c íf ic o que se p re te n d a r e s o lv e r .

A s í pues, e x is te n g randes v a r ia c io n e s en tam año, fo rm a , dens id a d , m o v ilid a d y c o lo r e n tre lo s d iv e rs o s t ip o s de p a r t íc u la s , s i b ie n en tod o s lo s c a so s , se t r a t a de s u b s ta n c ia s f e - rro m a g n é tic a s fin a m e n te d iv id id a s .

Es de v i t a l im p o rta n c ia conocer lo más exactam ente p o s ib le , - la s p ro p ie d a d e s de la s p a r t íc u la s , ya que de su u n ifo rm id a d - dependerá e l que lo s ensayos sean re p r o d u c ib le s , in c lu s o por d i fe r e n te s o p e ra d o re s . De ig u a l manera e l a sp e c to y fo rm a de la in d ic a c ió n , que se form e en la s u p e r f ic ie de la p ie z a , es la ú n ic a base de que d ispone e l o p era d o r p ara e m it i r un j u i c io sobre la n a tu ra le z a y e l o r ig e n de la in d ic a c ió n , cuya - a p a r ie n c ia e s tá e strecham en te l ig a d a a l t ip o de p a r t íc u la s - u t i l i z a d a s .

EFECTO DEL TAMAÑO DE LAS PARTICULAS MAGNETICAS.

Es e v id e n te la im p o rta n c ia que t ie n e e l tamaño de la s p a r t í c u la s m ag néticas en la o b te n c ió n de la s in d ic a c io n e s p o r la s razo nes que a c o n tin u a c ió n se c i ta n .

S i e s ta s p a r t íc u la s son muy g ru e s a s , se rá n n e c e s a r ia s fu e r - zas re la t iv a m e n te g randes para m o v e r la s , y en c o n s e c u e n c ia ,- so lo lo s campos de fu g a de g ran in te n s id a d podrán a t r a e r la s - y r e te n e r la s , lo que s i g n i f i c a , que la s pequeñas d is c o n t in u i . dades no darán n in g u n a in d ic a c ió n . S i por e l c o n tr a r io son - demasiado pequeñas, pueden fa 'c ilm e n te a d h e r irs e a la s u p e r f i . c íe , aunque no e x is ta n d is c o n t in u id a d e s , ocasionando de e s ta manera e r ro re s en l a in te r p r e t a c ió n .

APLICACION POR V IA SECA.

En la a p lic a c ió n de p a r t íc u la s m agnéticas p o r e l método de - v ía seca puede v e rs e que la s e n s ib i l id a d p ara d is c o n t in u id a des pequeñas aum enta, aunque con c ie r t a s l im i t a c io n e s , a med id a que d ism inuye e l tamaño de la s p a r t íc u la s .

C i la s p a r t íc u la s son extrem adam ente pequeñas (d e l orden d e - a lg u n a s m ie ra s ) pueden acum ularse en d e p re s io n e s e i r r e g u la r id a d e s s u p e r f ic ia le s in c lu s o en p ie z a s con un f in o acabado. Pueden además, r e v e la r la p re s e n c ia de h u e lla s d a c t i la r e s o - de zonas iruy lig e ra m e n te e n g ra sa d a s , a p e sa r de que no e x is ta n campos de fu g a . P o r lo ta n to , la s p a r t íc u la s *iruy f in a s -

PARTICULAS MAGNETICAS.

no son utilizadas, porque se ha demostrado que ocasionan gra ves problemas de interpretación.En la práctica las partículas que se aplican en forma de pol vo seco son mezclados diversos tamaños en proporciones cuida dosamente elegidas. Así, mientras las más pequeñas proporcio nan sensibilidad al método, las más grandes, no solo ayudan- a localizar discontinuidades, sino que, por un efecto de barrido o arrastre, contrarrestan en gran parte la tendencia - que tienen las partículas muy finas a producir indicaciones- falsas.

APLICACION POP. VIA HUMEDArEn el método por vía húmeda, las partículas magnéticas se — aplican en suspensión en un medio líquido, (keroseno 6 agua)el cual permite utilizar tamaños de partículas mucho más ---finos.El límite superior del tamaño se localiza entre 40 y 60 mi ~ eras, ya q u e partículas de este tamaño o mayor son muy difíciles de mantener en suspensión.Existe además, otro inconveniente para los tamaños mayores,- que es su movilidad la cual prácticamente se anula cuando la película líquida que moja la superficie de la pieza disminuye de espesor.Las partículas mayores tienen, además cierta tendencia a ali nearse formando cadenas que tienden a sufrir deformaciones, debido a las fuerzas de arrastre, a que las somete el líquido, pudiendo así, originar indicaciones confusas o falsas.No existe límite inferior para los tamaños de las partículas que van a emplearse por vía húmeda.Sin embargo, estas partículas de dimensiones muy pequeñas, - en la práctica no actúan individualmente, sino que lo hacen, a través de agregados que se forman debido a que la retenti- vidad de la substancia las hace actuar como pequeñas imáge - nes.

EFECTO DS LA FORMA DE LAS PARTICULAS MAGNETICAS.

La forma de las partículas magnéticas ejerce una notable influencia sobre su comportamiento.Las partículas tienden alinearse en la dirección de las lí - neas de fuerza de los campos de fuga, y como en general, estos campos son muy débiles, es necesario que las partículas- opongan la menor resiritencia posible a su alineación.Estableciendo comparaciones una partícula alargada sumergida en un campo magnético, formará un dipolo norte-sur con najor

5̂>

5o

f a c i l id a d que o tr a p a r t íc u la redonda i e l mismo m a te r ia l , por lo que r e s u l t a r á más f á c i l su a lin e a c ió n con o tro s d ip o lo s , - lo que en d e f i n i t i v a redundará en una in d ic a c ió n más c la ra - y de más rá p id a fo rm a c ió n .

l a mayor e fe c t iv id a d de la s p a r t íc u la s a la rg a d a s , se m am-----f i e s t a , sobre to d o , cuando se t r a t a de d e te c ta r d is c o n t in u idades s u p e r f ic ia le s muy pequeñas o lig e ra m e n te s u b s u p s r f ic ia l e s . En e s to s c a so s , lo s campos de fug a son muy d ifu s o s y — p a r t ic u la rm e n te d é b i le s , p o r lo que se hace n e c e s a r io u t i l i - r z a r p a r t íc u la s de acusada p o la r id a d para poder o b te n e r in d i cac io nes más c la r a s .

Cuando se u t i l i z a p o lvo se c o , la form a de la s p a r t íc u la s i n f lu y e además sobre su capacidad de f l u i r a t ra v é s de lo s - - o r i f i c i o s de la p era de goma o de la p is t o la que se u t i l i c e - en la a p l ic a c ió n .

S i la s p a r t íc u la s son de form a a la rg a d a s e , fo rm a rá n , en e l - r e c ip ie n te que c o n tie n e e l p o lv o , cadenas que f l u i r á n le n t a - e ir re g u la rm e n te .

E s to puede l le g a r h a c e r que la in s p e c c ió n r e s u l t e incomoda y muy la b o r io s a . S in embargo con p a r t íc u la s re d o n d a s , e l f l u j o s e rá in te n s o y c o n s ta n te , debido a que no se form an aglom era c ió n de p o lv o .

P o r o tr a p a r te , la form a redonda p ro p o rc io n a in d ic a c io n e s me. nos c la ra s y su fo rm a c ió n es más le n t a , p o r lo ta n to se hace n e c e s a rio m e zc la r p a r t íc u la s de d ife r e n te s fo rm a s , p ara l l e g a r a una s o lu c ió n adecuada, e n tre la fa c u lta d de f l u i r conmayor fa c i l id a d y la o b te n c ió n de in d ic a c io n e s a c e p ta b le s .

E l método p o r v ía húmeda no re q u ie re de m ezclas de p a r t íc u - la s de d i fe r e n te s fo rm a s , porque no se p re s e n ta n problem as - de f l u j o en la s u s p e n s ió n .

MOVILIDAD DE LAS PARTICULAS.

3s e v id e n te que la m o v ilid a d de la s p a r t íc u la s in f lu y e de - manera d e c is iv a en la fo rm a c ió n de la s in d ic a c io n e s . M ien — t r a s ira y o r sea la m o v il id a d , más ráp idam ente se fo rm a rá n la s in d ic a c io n e s .

En e l método se c o , se f a c i l i t a n lo s d e sp la za m ie n to s de la s - p a r t íc u la s , golpeando o haciendo v ib r a r la p ie z a a e n s a y a r . La v ib r a c ió n hace que la s p a r t íc u la s permanezcan d u ra n te bre. ves in s ta n te s f lo ta n d o en e l a i r e , cuya pequeña v is c o s id a d - f a c i l i t a lo s d e sp la za m ie n to s . E l uso de c o r r ie n te a l te r n a o - s e i r i r r e c t i f ic a d a , p ro p o rc io n a buenos re s u lta d o s de d e s p la z a m ie n to s .

En e l método húmedo, e l fenómeno de la m o v ilid a d es b a s ta n te

57

Por un lado, interesa que las partículas tengan la menor ten iencia posible a sedimentar.Esto ímpnca tres posibles soluciones.

lo.- Reducir el tamaño de las partículas.2o.- Disminuir su densidad.3o.- Aumentar la viscosidad del medio líquido.Pero ninguno de estos recursos puede utilizarse sin sacrificar otras propiedades igualmente importantes.En efecto el problema del tamaño ya se ha discutido y se ha- comprobado que se pueden alcanzar límites muy bajos, pero — que si no se presentara el fenómeno de la aglomeración las - indicaciones se formarían muy lentamente.Por otra parte, las partículas magnéticas tienen una elevada densidad que puede ser reducida, recubriéndolas con pigmen - tos o substancias más ligeras, pero esto hace que las características magnéticas disminuyan en proporciones semejantes.

Por lo que, este recurso solo se utiliza, cuando se presen - tan problemas de visibilidad o contrastej siempre y cuando - que no afecte demasiado a la magnetización del conjunto. Por ultimo, si se eleva la viscosidad del líquido, se dificulta- de manera proporcional la formación de las indicaciones en - corto tiempo, puesto que las partículas se moverán con mayor dificultad a través del medio líquido.Se deduce pues, <̂ ue en cualquier caso, la movilidad de las - partículas estara lejos de ser la ideal.Sin embargo habrá que llegar a un equilibrio por algún medio tratando de salvar las características que deben existir entre esta propiedad y las anteriormente señaladas, que como - se ha visto resultan sacrificadas en cualquier intento que - se haga por elevar la movilidad.

VISIBILIDAD Y CONTRASTE.Estas dos propiedades son de gran importancia en esta prueba no destructiva. De nada serviría, que la formación de las — indicaciones se logrará en el menor tiempo posible, si debido a su calor no fuera posible distinguirlas.Por esta razón, se utilizan partículas pigmentadas con diver sos colores, sin que la capa del colorante, afecte las cara£ terísticas magnéticas..ictuí.lr?rxtE existen en el mercado partículas grises, blan - - cas, negras,amarillas o rojas. Esta gana de colores asegura-

más complicado,

u n b u e n c o n t r a s t e , s o b r e c u a l q u i e r s u p e r f i c i e .

En o ca s io ne s se puede r e c u r r i r a p in t a r la s u p e r f ic ie de l a - p ie z a , u t i l i z a n d o una p in tu r a adecuada.

S in emoargo, ra ra v e z es n e c e s a r io r e c u r r i r a e s to , puesto - que e x is te n p a r t íc u la s m ag néticas f lu o re s c e n te s cuyas in d ic a ¿ io n e s , observadas b a jo lu z negra en cámara o b sc u ra , p ro p o rc io n an un c o n tra s te y una v i s i b i l i d a d ó p tim o s .

M agnéticam ente , la s p a r t íc u la s f lu o re s c e n te s son de menor — s e n s ib i l id a d , que la s c ita d a s a n te rio rm e n te ^ , pero é s ta des - v e n ta ja a p a ren te e s tá compensada, ya que s o lo son n e c e s a r ia s unas cuantas p a r t íc u la s s itu a d a s sobre la d is c o n t in u id a d , pa ra que é s ta se v is u a l ic e p e rfe c ta m e n te .

TECNICAS OPERATORIAS Y CAMPOS DE APLICACION.

3n la m a g n e tiza c ió n de la s p ie z a s es p o s ib le u t i l i z a r d iv e r sos métodos a s í como d i fe r e n te s t ip o s de p a r t íc u la s m a g n é tic a s , a in s p e c c io n e s de e s ta n a tu ra le z a .

A c o n tin u a c ió n se resumen la s p o s ib le s v a r ia n te s que se p re s e n ta n , para después d i s c u t i r la s d i fe r e n te s c o n b in a c io n e s - en cuanto a v e n ta ja s e in c o n v e n ie n te s a l a p l ic a r la s a c a so s- c o n c re to s .

1 . - T ip o de c o r r ie n te .

a ) . - A l te r n ab).- Continuac ) . - A l te r n a m onofásica s e m ir r e c t i f ic a d a ( f l u j o en un —

s o lo s e n t id o , con p e río d o s de in te n s id a d n u la s ) .d ) .~ A l te r n a m onofásica to ta lm e n te r e c t i f ic a d a .e ) . - A l te r n a t r i f á s i c a to ta lm e n te r e c t i f ic a d a .

2 . - T ip o de p a r t íc u la s m agnéticas y fo rm a de a p l ic a c ió n .

a ) . - P a r t íc u la s c o lo re a d a s .b ) .~ P a r t íc u la s f lu o r e s c e n te s .c ) . - A p lic a c ió n por v ía seca .d ) . - A p lic a c ió n p o r v ía húmeda.

3 . - D ire c c ió n d e l campo m a g n é tico .a ) . - M a g n e tiza c ió n c i r c u la r ( t r a n s v e r s a l)b ) . - M a g n e tiza c ió n lo n g i t u d in a l .c ) . - M a g n e tiza c ió n m u l t id i r e c c io n a l .

4 . - S e n s i b i l i d a d .

a ) . - In te n s id a d d e l campo m agnético creado en l a p ie z a .b ) . - I n f l u e n c i a s o b r e l a s e n s i b i l i d a d , p o r l a e l e c c i ó n -

q u e se h a y a h e c h o e n t r e l a s v a r i a b l e s ya s e ñ a l a d a s .

58

59

a).- Portátil.b).- Fijo.c).- Automático.

CARACTERISTICAS DE LAS DISCONTINUIDADES Y DE LAS PIEZAS, QUE INFLUYEN SOBRE LA ELECCION DE LA TECNICA DE ENSAYO.Para la elección idónea de la técnica operatoria que será -- aplicada, a un problema específico, es preciso tener un cono, cimiento previo sobre los tipos de discontinuidades que pueden presentarse, así como las características magnéticas y- geométricas de la pieza que se pretende examinar.De esta forma se podrá disponer de los elementos de juicio - necesarios para elegir convenientemente las variables disponibles y combinar sensibilidad y costo del ensayo lo más óptimo que sea posible.Por lo tanto, es necesario considerar los siguientes aspee - tos del material a probar para programar dicho ensayo.a).- Situación de las discontinuidades respecto a la super -

ficie de la pieza (superficiales o subsuperficiales).b).- Forma y tamaño de las mismas.c).- Dirección (si es que existe) respecto el eje de la pie

za.d).- Orientación respecto a los esfuerzos a que va a ser so

metido dicho material.e).- Tamaño y forma de la piezá. objeto del ensayo.f).- Características magnéticas de la misma,g).- Consideraciones económicas.

ELECCION DEL SISTEMA DE MAGNETIZACION Y DE LAS PARTICULAS MAGNETICAS.

La elección del tipo de corriente de magnetización dependerá de la situación de las discontinuidades con respecto a la su perficie de la pieza, en particular si son superficiales o - subsuperficiales.

En cuanto al tipo de partículas magnéticas a utilizar, su — elección se concentra primero entre el método seco y el meto, do húmedo y posteriormente en el color.Si las discontinuidades son superficiales, será más sensible el método seco, y si se trata de discontinuidades superficia les muy finas, se utilizará el método por vía húmeda.

COMPARACION 3NTRE APLICACION POR VIA SECA Y FOR VIAHUMEDA.

El método por vía seca proporciona mejores resultados cuando

5.- Equipo.

6o

- lo s d e fe c to s son s u b s u p e r f ic ia le s , debido a l a a l t a permeab i l id a d y a la form a a la rg a d a de la s p a r t íc u la s , la c u a l f a v o re c e am pliam ente e l ensayo .

S in embargo cuando se t r a t a de d is c o n tin u id a d e s s u p e r f ic ia - le s muy f in a s , la s u p e r io r id a d d e l método húmedo es in c u e s - t io n a b le con c u a lq u ie r t ip o de c o r r ie n te u t i l i z a d o . La e le c c ió n d e l c o lo r de la s p a r t íc u la s m agnéticas depende; en am - oos m étodos, e xc lu s iv a m e n te d e l c o lo r y d e l acabado que p re se n te la s u p e r f ic ie sobre la c u a l van a s e r a p lic a d a s d ic h a s p a r t íc u la s . D ispon iendo de p a r t íc u la s de c o lo r negro y g r i s - pueden c o n se g u irse c o n tra s te s a c e p ta b le s en la m ayoría de — la s s u p e r f ic ie s , en e l caso d e l método p o r v ía húmeda la s — p a r t íc u la s f lu o re s c e n te s p ro p o rc io n a n v i s i b i l i d a d y c o n tra s te a c e p ta b le s .

INSTALACIONES PARA MAGNETIZACION.

Normalmente se u t i l i z a n dos t ip o s de in s ta la c io n e s en e l ensayo p o r p a r t íc u la s m a g n é tic a s .

a ) . - U n iv e rs a le s .b ) . - E s p e c ia le s .

Las u n iv e rs a le s son a q u é lla s que pueden u t i l i z a r s e para t r a b a ja r con c u a lq u ie r t ip o de p ie z a s .

Las segundas e s tá n d iseñad as e xc lu s iv a m e n te p ara un t ip o p a r t i c u l a r de p ie z a s , s u e le n e s ta r a u to m a tiza d a s y p e rm ite n e l - c o n tr o l de grandes s e re s .

INDICACIONES FALSAS.

Las in d ic a c io n e s fa ls a s se p re s e n ta n cuando e x is te ^acomula - c ió n de p a r t íc u la s m agnéticas y que permanecen mecánicamente o por g ra ved a d , en s u p e r f ic ie s i r r e g u la r e s .

Las in d ic a c io n e s fa ls a s son norm alm ente p ro d u c id a s p o r :a ) . - S u p e r f ic ie s i r r e g u la r e s , debido a escamas de la m in a c ió n

o in c lu s io n e s .b ) . - C ontornos s u p e r f ic ia le s a b ru p to s y no s u je to s a l campo-

n a g n é tic o .c ) . - C ontornos que form en l ín e a s de d re n a je , en e l método —

húmedo.d ) . - Grasa o a c e ite en la s u p e r f ic ie de la p ie z a debido a —

una lim p ie z a in a p ro p ia d a .

Cuando la s in d ic a c io n e s fa ls a s no permanecen en la pieza^ p o r una fu e rz a m a g n é tic a , é s ta s pueden s e r e lim in a d a s muy f a 'c i l - m ente , u t i l i z a n d o a ir e a p re s ió n o en su d e fe c to un d is o lv e n te a le c u a d o .

61

¿í.i-’.l ] O\CIC11 D I PÁn^ 1 CULAC í -a GNjí*j?IC Ab.

La a p l ic a c ió n ds s ^ ta prueba no d e '^ r u c t iv a en ^ tu b e ría s de - re a c to re s n u c le a re s es re d u c id a , debido a que únicam ente e s - a ^ l ic a b ls a m a te r ia le s fe r ro n ia g n é t ic o s .

Cu u s o ,a l ig u a l que lo s l íq u id o s p e n e tra n te s , e s tá d e te rm in a do ^ j r lo s códigos a p l ic a b le ^ .

62

FUNDUENTOS DEL EXAMEN RADIOGRAFICO.

La r a d io g r a f ía i n d u s t r ia l e s tu d ia la t e o r ía y a p l ic a c ió n d e- la s ra d ia c io n e s X y gamma, fundam entalm ente en cuanto _e r e la c io n a con la o b te n c ió n de la r a d io g r a f ía , en ten d ién d o se co ir o t a l la imagen fo t o g r á f ic a p ro d u c id a p o r un haz le c u a l — q u ie ra le e s ta s ra d ia c io n e s io n iz a n te s , y que t ie n e p o r f in a l id a d , basándose en la p ro p ie d a d de la 3 rism a e de a tr a v e s a r lo s r a t e r ia le s opacos a la lu z y de s e r a b s o rv id o s en m ayor- o menor p ro p o rc ió n según la n a tu ra le z a y e l esp eso r de lo s - r a t e r ia le s a tra v e s a d o s , a s í como o b te n e r una imagen lo más - n í t i d a y f i e l de la s p ro y e c c io n e s ae lo s d e fe c to s o h e te ro - ¿enciáades que puedan e x i s t i r en e l o b je to exam inado.

la imagen r a d io g r á f ic a se produce como consecuencia de la — p ro p ie d a d de e o ta s ra d ia c io n e s de im p re s io n a r una em uls ión - fo t o g r á f ic a y de la d is t r ib u c ió n v a r ia b le de la in te n s id a d - de la ra d ia c ió n que emerge d e l o b je to r a d io g r a f ia d o , d e b id o , p r in c ip a lm e n te , a la s d i fe r e n c ia s de e sp e so r o a la p re se n - c ía de s u s ta n c ia s e x tra ñ a s a l m a te r ia l que lo c o n s t i tu y e . En su co n secu en cia , la r a d io g r a f ía , no es más, que la m a te r ia l^ za c ió n le una sombra o "im agen r a d io g r á f ic a " p ro ye c ta d a so - e re una p e l íc u la f o t o g r á f ic a , u o tro c e d ió de d e te c c ió n , p o r un o b je to s itu a d o e n tre la p e l íc u la y e l fo co em isor de la - ra d ia c ió n . Por o tra p a r te te n ie n d o en cuenta que, la form a - c ió n de e s ta inagen s ig u e la s mismas le y e s g e o m é tric a s que - r ig e n la fo rm a c ió n de sombras p o r la lu z v i s i b l e , se rá preci_ so e s tu d ia r lo s fa c to r e s g e o m étric o s y lo s que a fe c ta n a l a - e x p o s ic ió n r a d io g r á f ic a ccn e l f i n le que se obtengan r a d io g r a f ía s le buena c a lid a d .

T:ORMAo APLICABLES üN EL ENJAYO RADIOGRAFICO.

La in s p e c c ió n r a d io g r á f ic a , es a p lic a d a generalm ente en la - d e te c c ió n 3e d is c o n t in u id a d e s o d e fe c to s t a le s como p o ro s , - f a l t a r , de p e n e tra c ió n , f a l t a s de fu s ió n , so cavados, m c lu s io ríes de e s c o r ia en la s u n io n e s s o ld a d a s . En la fa b r ic a c ió n de ’ lg u n o s m a te r ia le s se u t i l i z a n c ie r to s cód igos r a d io g r á f ic o s r e fe r e n c ia s o e s p e c if ic a c io n e s dependiendo de la s c o n d ic io - nes de t ra b a jo a que uste'h som etidos e s to s m a te r ia le s .

la r a t a l e fe c to es n e c e s a r io que e x is ta un con oc im ien to am - p l io jo t r e d icn as normas y e s p e c if ic a c io n e s re q u e rid a s con - 1> f i r a l i i a d 1c ,?oder o b te n e r re s u lta d o s s a t is f a c t o r io s .

Los c r i t e r i o s , e s p e c if ic a c io n c s o normas sobre la s c u a le s es tá babada la in te r p r e ta c ió n r a d io g r á f ic a , deberá s e r v i r para do° fu n c io n e s .

1 o .- Coro ,’ u ía ; ' r ' t i d e n t i f i c a r l o - d i fe r e n te s t 'p o s le l i ° - c o n t ir .u i la le s .

APLICACION RADIOGRAFICA.

2 o . - P ara e s p e c i f ic a r c la ra m e n te s i la s c o n d ic io n e s le lo s - m a te r ia le s bon a c e p ta b le s o in a c e p ta b le s .

Las normas que fu n c io n a n cor.o g u ía para 1 * id e n t i f i c a c ió n de la s d is c o n t in u id a d e s son la s e s p e c if ic a d a s en e l código A5JKS ie la s c u a le s oe rc n c io n a n la s c ig u ie n te s :

a ) . - Las so ld a d u ra s que re q u ie re n in s p e c c ió n r a d io g r á f ic a — 100$ deberán s e r exam inadas en su t o t a l id a d por e l méto_ do de ra yo s "X " o ra y o s gamma.

t i ) . - P a ra la s u n io n e s so ld a d a s a to p e , la s i r r e g u la r id a d e s - en la s u p e r f ic ie de la so ld a d u ra p o r d e n tro y por fu e - r a , deberán s e r rem o vid as p o r c u a lq u ie r medio m ecánico , para que no se confundan con lo s d e fe c to s , y poder l l e g a r a o b te n e r un buen c o n tra s te r a d io g r á f ic o .

c ) . - Las so ld a d u ra s se deberán r a d io g r a f ia r con una té c n ic a que in d iq u e e l tamaño de lo s d e fe c to s , te n ie n d o é s te un e sp e so r ig u a l o mayor a l 25$ d e l e sp eso r d e l m a te r ia l .

d ) . - Los p e n e trá m e tro s o in d ic a d o re s de c a lid a d de im agen, - deberán s e r usados p ara r e v is a r la té c n ic a r a d io g r á f i - ca .

e ) . - D u ran te la s e x p o s ic io n e s , la p e l íc u la deberá c o lo c á rs e lo más cerca p o s ib le de la s u p e r f ic ie de la s o ld a d u ra ;- e s ta d is ta n c ia no deberá s e r mayor de una p u lg a d a .

f ) . - Los p e n e trá m e tro s , usualm ente se co lo can en e l la d o d e - la u n ió n h a c ia la fu e n te . Pueden s e r c o lo c a d o s , tam bién en e l la d o Je la p e l íc u la s i e l ra d ió lo g o c o n s id e ra que la té c n ic a es a p ro p ia d a .

g ) . - Cuando una s o ld a d u ra c ir c u n fe r e n c ia l e a jra d io g r a f ia d a - a l 100$ y en una s o la e x p o s ic ió n , se deberán u s a r cua - t r o p e n e trá m e tro s u n ifo rm e re n te e sp a c ia d o s .

h ) . - Las marcas de id e n t i f i c a c ió n cuyas imágenes aparecen en la p e l íc u la , deberán s e r co locadas ju n to a la s ó id a iu ra y su lo c a l iz a c ió n deberá s e r e xa c ta y perm anentem ente - marcada en la s u p e r f ic ie e x t e r io r de la s o ld a d u ra , e s to s i r v e para la lo c a l iz a c ió n de d e fe c to s que a p a rezca n er una r a d io g r a f ía .

i ) . - Las p e l íc u la s r a d io g r á f ic a s que m u estren en a lg u n o s ^eo to r e s de so ld a d u ra d e fe c to s t a le s ccir.o: f a l t a de fu s ió n f a l t a de p e n e tra c ió n , in c lu s io n e s de o b c o n a , ¿ r i e t ^ j , - p o ro ^ id a d e s , e t c . , se rá n rech a za d as y p o s te r io rm e n te re_ paradas de acuerdo a l código a p l ic a b le .

Fr-.CTO'E^ DE Í L EXPOSICION.DENSIDAD FOrOGRAFICA.

E l e n n e g re c im ie n to que se produce e .. !<=> ¿ « J íc u l >. r a d i g r á f i c a , una ve z que se ha s o m e tilo a l t r a t .n i 'n to aiecu=> io , e~ - fu n c ió n ie la c a n tid a d de p la ta r e t á l i c a ie p o s ita d a r o r M Ni-

641 i le; 3u - » r f i c i e , dependiendo i su vez > la c - r . t i i _ a le ra i la c ió n a b s o rb id a io r la em uls ión s e n s ib le lo la r a d íc u la , j t i P ü e e . •o le-lie» t - n t o en fo t o g r a f ía cc o m r ¡ ¡ o lo ^ ia , ra ra d e s ig n a r e l g ra io de e n n e g re c im ie n to Je un-, p U i& s la px -- u 9 t t a a ia a c c ió n ie una r a l i . c i o n ec e l ie " t | 1 d lo to g r á f ic a y se ie x 'm e c o ro :

D = l o g . - - -

Jt

o ie n lo ̂ In te n s id a d d e l haz lum inoso \üe se hace m c i i i r1 .¡obre la p e l íc u la para su o b s e rv a c ió n .

I - In te n s id a d de la lu z t r a n s m it id a .XD = Densidad ío t o g r á f ic a .

La r e la c ió n I / I + es llam ad a "op ac id ad ó p t ic a " de la p e l íc u la y su v a lo r 1 re c íp ro c o " t r a n s m ita n c ia " . P a ra una p e lic u la oue tra n s m ita in te g ra m e n te la lu z in c id e n te , o sea , en la Ccuti I = & i la opacidad se rá ig u a l a 1 jr su densidad lo to g r á f ic á designada p o r O = j¿ .

i ; i la u e l ic u la que tra n s m ita la m ita d ie la l u z s la op .c id a i " e r» / ¡ D 0 , 3 . Las p e l íc u la s que tra n s m ite n 1 / 1 0 , 1 / l i íQ , - 1/loQO de la lu z in c id e n te t ie n e n una opacidad re s p e c t iv a de 1u , 100 y 1CCjJ m ie n tra s que sus c o rre s p o n d ie n te s densidades se rá n 1 , 2 y 3 •

Ln e l c o lig o A.J..ÍC, (.áecc ión V , A r t ic u lo &, f á r r a f c T234 - a i¿ c ió ñ 1*577 ) , se e s p e c if ic a que la densidad fo t o g r á f ic a Je ia - r a d i o t r a f i a , en la zona sobre la que ha de h ace rse la i r r c e r -

a c ió n , te n d rá un v a lo r mínimo de 1 .8 para .tas r a i io g r a f in . - o t te n id a s con ra yo s X y cuya in te r p r e ta c ió n se haga sobre un'-» q o la u e l ic u la ; en la s mismas c o n d ic io n e s de o b s e rv a c ió n , l a . r a d io g r a f ía s o b te n id a s con r a d ia c ió n gar.jr.a, p resen ta ra n un^ Ie n s i ia d mínima ig u a l a 2 .

Juan lo se íia -¿ t sobre dos p e l íc u la s , la densidad m ínima s e ra je 2 . i ~ o r lo ta n to , c a ía p e l íc u la en e s te caso deberá te n e r ur, , 1 ‘ n ^ i i l m in ina de 1 . j . La densidad maxima, cuando sa h i r-4 ¡m c.-e rv a c i ún obre la n e l íc u la s e n c i l la o d o b le , s e rá -Ijf lJ . 1 4 .

(JALIJhD i CANTIDAD DS RADIACION.

L i c a l i l a ! le la r l iia c L Ó n = m it i ia por la s : fu e n te s r a l i a c t i - v i i - ' ; ’ n ie le >u n i tu r a le z a y p o r j e r una c a r a c te r í ^ t i ca de i.as ̂i jira s es f i j a y no e x u t e p o s ib ix id a d Se v a n a o . l n . nn— ,1 *>,. , 1 » u r J i i i c ; ón L'1 lo n g itu d i - onda de !'-> r« l i a -

- l í i i a , , ' i , ccn .ccu ér^ l Í 1u | o l : r d q r e .m ir a c ió n , l e - - „ lé i -ón !•> ,‘ i í i t c íé n ; xt.or u ia n , i 5* v r i . -------

65c io n c s ie 3a te n s ió n de e x c ita c ió n a fe c ta n no soJf3r.ente a la c a lid a d , .-m o tam bién a 1° in te n s id a d le la r a d ia c ió n , es de c i r q ue, un aumento er. la te n s ió n de e x c ita c ió n ir r p l ic a un - aumento s m u ltá n e o en e l p o der de p e n e tra c ió n y en la in te n s id a d de la r a d ia c ió n .

bm embargo, e l té rm in o "p o der de p e n e tra c ió n " no Jebe ^ se r - c o n s id e ra d o come r ig u r o s a re r .te e q u iv a le n te a la "e n e rg ía d e - la ra d ia c ió n " ya que e l p a ra le lis m o e n tre ambos conceptos só lo e x is te en a q u e llo s casos en lo s que la fu e n te de r a d ia — c ió n em ite una r a d ia c ió n m onocrom ática.

P o r o t r a p a r t e , e l cód igo ASME (.Sección V . A r t íc u lo 2 , p a rra fo T24C e d ic ió n 197 7) f i j a la s c o n d ic io n e s l ím i t e s a te n e r - en cuen ta para la e le c c ió n de la e n e rg ía de la r a d ia c ió n .

La c a n tid a d t o t a l de r a d ia c ió n e m it ia a p o r un tub o de ra y o s - X , depende de la in te n s id a d de la c o r r ie n te que c ir c u la ^ p o r - e l -cubo ( itiA ) , te n s ió n de e x c ita c ió n (k V ) j de la d u ra c ió n de e s ta s dos a c c io n e s o tiem po de e x p o s ic ió n ( T ) .

S in embargo, te n ie n d o en cuenta que la in te n s id a d de la co - r r ie n t e o cuando menos su v a lo r máximo, v ie n e determ inad o — p o r la s c a r a c t e r ís t ic a s d e l tu b o , r e s u l t a recom endable tra b a j a r s iem pre con un v a lo r e s ta b le c id o de e s ta in te n s id a d . Por otra p a r t e , en fu n c ió n d e l esp eso r d e l m a te r ia l que se va a - r a d io g r a f ia r se habrá de f i j a r e l v a lo r de la te n s ió n de e xc i t a c ió n , p o r lo ta n to la c a n tid a d de r a d ia c ió n es d ir e c t a - mente p ro p o rc io n a l a l tiem po de e x p o s ic ió n , lo c u a l p e rm ite - c s ta b le c e r que:

E = M |

en cuya e x p re s ió n :E= e x p o s ic ió n K= in te n s id a d en MA T - tie m p o .

La c u a l p e rm ite d a r e l v a lo r de la e x p o s ic ió n en té rm in o s de m l/ m n , o r iA /s e g . s in te n e r que dar lo s v a lo r e s de la in t e n s id a d de la c o r r ie n te n i d e l tie m p o .

En e l caso de fu e n te s e m iso ras de ra d ia c ió n garm a, la c a n t i dad de r a d ia c ió n es p ro p o rc io n a l a l tiem po de e x p o s ic ió n y a su a c t iv id a d expresada en " c u n o s " ( C i ) . La e x p re s ió n dada - a n te r io rm e n te para e l v a lo r de la e x p o s ic ió n c ig ue --ícf.-do vá l id a s ó lo q u e , en e s te c a so , M re p re s e n ta e l v a lo r de la act iv id a d de la fu e r t e y p e rm ite Ja r la e x p o s ic ió n ?n t e r r in o s de C i/h o ra o C i/ im n . s in f i j a r la a c t iv id a d de la fu e n te o - l e í tie m p o .

7 a i r . t e : 1 q p e x j c p i c i ó n , p . ‘ r a l e a e q u i p e - ' I j f r a e r s e a , e =

66

p ro p o rc io n a l a ia in te n s id a d de c o r r ie n te c i r c u la f o rtuoo y en e l caso de la s fu e n te s r a d ia c t iv a s a l p ro d u c to d e - la ñ c t iv id ^ d de ia fu e n te por 61 tie m p o . En Oa'u Je ~fu e n te s r a d ia c t iv a s , más empleadas en la p ra c t ic a ra d ic g rá f i_ c a s , e l v a lo r de la s d o s i? . son la s í ig u ie n t é ' i t

C o ba lto 6 0 ------------- 1 .3 5 R .h .rV 'C i

I r i d i o 1 9 2 -------------- .0 .5 5 P .h . . 'y C i

De lo exp u esto a n te r io rm e n te se deduce que e le g id a la r a d ia c ió n a u t i l i z a r en fa n c ió n d e l m a te r ia l y e sp eso r de que s e - t r a t e , la s v a r ia b le s que in te r v ie n e n en e l c á lc u lo de La e x p o s ic ió n fo n , fu n d am en ta lm en te , la s s ig u ie n te s :

In te n s id a d de la r a d ia c ió n .

Tiempo de e x p o s ic ió n .

D is ta n c ia .

Teniendo en c u e n ta , además la le y de la in v e rs a d e l cuadrado de la d is ta n c ia se puede e s ta b le c e r que la e x p re s ió n que J a - e l v a lo r de la e x p o s ic ió n se rá E = M Í/d ^ . S i dos e x p o s ic io - nes E1 y E ,, , o b te n id a s p o r com binaciones p a ra m é tr ic a s d i fe - re n te é , son ig u a le s , es d e c ir f k = E2 se podrá e s ta b le c e r la s ig u ie n te e x p re s ió n .

M2 T2 donde:,2

2 M = In te n s id a d de la r a d ia —c ió n .

d = d is ta n c ia .

t = tie m p o .

E s ta p e rm ite e n c o n tra r e l v a lo r de uno de sus té rm in o s en — fu n c ió n de lo s r e s ta n te s .

FUEÍ.TES DE P.a DIACIPON.

En la ra n o lo g ía in d u s t r ia l se u t i l i z a n dos t ip o s de fu e n te s de r - id ia c ió n que corresponden a p r in c ip io s f í s i c o s co m p le tá ro n te d is t in t o s . En e l caso de lo s ra y o s X , la fu e n te em isora de 1 -i ra d ia c ió n e 3 un tubo e le c t r ó n ic o , cuyo fu n c io n a m ie n to re q u ie re un c ie r t o consumo de e n e rg ía e lé c t r ic a . P o r e l - c o n t r a r io , la s fu e n te s em isoras le ra 'd ia c ió n ganma, Don fu e n te s is o tó p ic a s que generan l 01 ra d ia c ió n por un proceso e.'pon táneo e L r r s í í n i b i e im p i jc ' ic . lo t-erm inad is re a e c iw n e ' r.u c l ' - ’.rv ’ , , o r lo que e t , ra d ia n c o n n ^n ten en tc s inc o n ju ró fe ^ n e rt' í a y únicam ente va 1 p e rd í 3<»do a c t iv id a d con- •j L t : e n o.

«j T1

67xjOo Ra YCS a

Los rayo s X se producen cuando un haz de e le c tro n e s animados de g ra n ;e lo c id á d , y p o r ta n to con ana g ran e n e rg ia , chocan- c o n tra un o b s tá c u lo m a te r ia l c u a lq u ie ra .

Cuando un e le c t r ó n con s u f ic ie n te e n e rg ia in te ra c c io n a con - un e le c t r ó n o r b i t a l de un átomo puede c re a r le una r a d ia c ic n - X " c a r a c t e r ís t i c a " , llam ad a a s i porque depende de la e s t r u c - tu r a c a r a c t e r ís t ic a d e l átomo que la engendró . E x is te tam — b ié n la p o s ib i l id a d de que e l e le c t r ó n choque c o n tra e l nú - c le o d e l átom o, on cuyo caso la e n e rg ía d e l e le c t r ó n se - — tra n s fo rm a en un cuantum de r a d ia c ió n , p rod uc iénd ose la ra - d ia c ió n c o rre s p o n d ía n te a l e s p e c tro c o n tin u o o " ra d ia c ió n - de f r e n a d o " , que no depende de la s c a r a c te r is t ic a s d e l á to iro que ha s u f r id o e l im pacto d e l e le c t r ó n . De todo e s to r e s u l t a q u e , en e l e s p e c tro c o n tin u o , c o rre s p o n d ie n te a la r a d ia c ió n áe fre n a d o , se superponen d is c o n t in u id a d e s de la m te n s id a d - p ara d e te rm inad as lo n g itu d e s de onda, c o rre s p o n d ie n te s a l a - r a d ia c ió n c a r a c t e r ís t ic a d e l e lem ento de que se t r a t e .

P ara c re a r la s c o n d ic io n e s n e c e s a r ia s para p ro d u c ir o engend ra r la ra d ia c ió n X , es p re c is o d is p o n e r de:

a ) . - Una fu e n te de e le c tro n e s ( cátodo ) .b ) . - Un m a te r ia l que a c tú e como b lanco y c o n tra e l c u a l cho

quen lo s e le c tro n e s ( a n t ic á to d o ) .c ) . - Un medio para a c e le r a r e s to s e le c tro n e s y h a c e r que cho

quen c o n tra e l a n t ic á to d o animados de g ran v e lo c id a d ,— ( c i r c u i t o e lé c t r ic o g e n e rad o r de a l t a t e n s ió n ) .

La r a d ia c ió n X a s i p ro d u c id a p re s e n ta como c a r a c t e r ís t ic a s - p r in c ip a le s la s que a c o n tin u a c ió n se c i t a n :

a ) . - La e m is ió n de un tubo de ra y o s X comprende un fo n d o con tm u o ,e n la c u a l se su p erp o nen , en c o n d ic io n e s fa v o ra - b le s , la s ra d ia c io n e s c a r a c t e r is t ic a s .

b ) . - La in te n s id a d d e l fcndo c o n tin u o crece con e l número a tóm ico d e l m e ta l que forrea e l a n t ic á to d o , pero e l as - p ecto de la cu rva es e l mismo para to d o s lo s e le m e n to s .

c ) . - Un aumento de la te n s ió n u t i l i z a d a oca s io na un aum ento- de la in te n s id a d s ig u ie n d o una le y de cu adrados.

i ) . - Un aumento de la te n s ió n hace que la r a d ia c ió n sea más- p e n e tra n te .

e ) . - P a ra una te n s ió n dada, la ín te n - ^ Jad de la ra d ia c ió n en todas sus lo n g itu d e s de o n d 1 es d ire c ta m e n te p ro p o rc io n a l a la inm ensidad de Art c o r r ie n te de a iim e a t_ .c ió n d e l tu b o .

í ) . - L a c a n t i d a d íp ¿ n e r g í a 4 a e l l e v a u n e l e c t r ó n d ü l n a z — e m i t i d o T'>o'i o ] c á t o d o y j u *2 I r - m t - i o i i r a d a 311 r a d i a —

C iór. a es n u j .U J fH .

La necean 1 J ie te n e r que exam inar e sp eso res c a l- ’, ve z i r is — fu e r t e : - , hace que sea p re c is o d is p o n e r Je r a d itc ic n e s ie isa-

o r jo d e r de p e n e tra c ió n . Como se ha m d ic t-d o , un aumento en 1:-- te n s ió n de e x c ita c ió n que ee ap laca a un tubo de r-t^, os X , le te rm m a e l poder de p e n e tra c ió n de la r a d ia c ió n engendra - la . Cuanto mayor sea e s ta te n s ió n , t - in to tp xyer se rá Ja e n e rg ía d e l e le c t r ó n , menor la lo n g itu d de onda de la r a d n c ió n - y mayor su poder de p e n e tra c ió n .

En lo s equipos c o n ve n c io n a le s e r t " a l t a te n s ió n , n e c e s a ria — para la c re a c ió n de la ra d ia c ió n X , se o b tie n e a p a r t i r le - tra n s fo rm a lo re s con n ú c le o de h ie r r o . E s to s tra n s fo rm a d o re s - ce u t i l i z a n para c o n s e g u ir te n s io n e s h a s ta de 400 k V , con lo que l i ra d ia c ió n o b te n id a p e rm ite r a d io g r a f ia r m a te r ia le s le acero de esp esores h a s ta de 75 mm. P ara a lc a n z a r m ayores te n s io n e r le e x c ita c ió n es p re c is o r e c u r r i r a la s té c n ic a s de - a l ta y muy a l t a te n s ió n . De todo e l c o n ju n to de a p a ra to s em- Dleados cono a c e le ra d o re s de e le c t r o n e s , capaces de s e r u t i l í z a l o s en r a d io lo g ía i n d u s t r i a l , e x is te n c u a tro t i f o s que - ordenados de menor a mayor e n e rg ía son :

a ) . - Los tra n s fo rm a d o re s de re s o n a n c ia . E fic a c e s en e l campo de te n s io n e s com prendido e n tre lo s 250 kV y 2 KeV .

b ) . - Los a c e le ra d o re s e le c t r o s t á t ic o s . Son a p lic a d o s p ara - - c o m e g u ir te n s io n e s de h a s ta unos 5 MeV pero en la p rác t ic a s ó lo se emplean h a s ta lo s 2 t-.eV.

c ) . - Los a c e le ra d o re s l in e a l e s . P e rm ite n té n s io n e s de h a s ta - 20 J.eV.

d ) . - Los b e ta tro n e s , con te n s io n e s de h a s ta 35 MeV.

IHoPECCION RADIOGRAFICA CON EA/OS "X "EQUIPO REQUERIDO.

a j . - Unidades c o m e rc ia le s de ra y o s X , fa b r ic a d a s e sp ec ia lice n te para in s p e c c io n a r so ld a d u ra s o c u a lq u ie r o tre d e fe c to ie fa b r ic a c ió n .

b ) . - P e l íc u la y f a c i l id a d de p ro c e sa m ie n to .o ) . - Equipo p a rc in s p e c c ió n f lu r o s c ó p ic a .

APLICACION.

a '1. - _e u t i l i z a p?ra exam inar la s c o a lic io n e s in te r n a s le - la s s o ld a d u ra s .

^ ''. - J e t o c t ’ 'o ’f 'e c to j ¡na ero . cópj.c u s in te r n o s , t ^ i ^ coro - - e- r i »t , pe: c : i d < d o .', ia c lu io n e .- lo e s c o r i a , p e n e tra - c ió n i . i c o r ’ ’. . t - . en J r a í z , o c a v a c io n e s , í ^ . l t a le fu - - 1 ón.

d8

VLNTAJAo.

a ) . - P ro ro rc ic r .a un p e r f i l d e f in id o y e l óptim o c o n tra s te — para esp eso re s h a s ta de t r e ? p u lg a d a s .

b ) . - P e r i r i t e o b te n e r una g r á f ic a y una le c tu r a re m a n e n te , - in d ic a n d o me l i l a y n a tu ra le z a d e l d e fe c to .

c ) . - ¿e o ü tie n e un r e g is t r o perm anente que puede c o n s u lta rs e en c u a lq u ie r momento.

d ) . - P ro p o rc io n a modelos e s ta b le c id o s de in te r p r e ta c ió n queque den s e r u t i l i z a d o s como g u ía .

L IM T A JIONES.

a ) . - R e q u ie re g ra n h a b il id a d en la s e le c c ió n de áng u lo s de - e x p o s ic ió n en zonas d i f í c i l e s ta n to en la o p e ra c ió n d e l equipo cono en la in te r p r e t a c ió n de r e s u lta d o s .

b ) . - No es muy c o n ve n ie n te p ara la in s p e c c ió n Je o d J a d u ra s - muy e sc o n d id a s .

OBSERVACIONES.

a ) . - la a p l ic a c ió n de ra y o s X en la s in s p e c c io n e s de u n io n e s s o ld a d a s , queda d e f in id a p o r cód igos y e s p e c if ic a c io n e s

b ) . - Es de g ran u t i l i d a d p ara e v a lu a r la capacidad de lo s — s o ld a d o re s y la a p ro b a c ió n de lo s p ro c e d im ie n to s .

c ) . - Es n e c e s a r io que e l á re a donde va a e fe c tu a rs e la p ru e ba e s t é lo s u fic ie n te m e n te p ro te g id a .

d ) . - Se re q u ie re un adecuado e n tre n a m ie n to té c n ic o p ara te - mar e in t e r p r e t a r la s p e l íc u la s .

e ) . - Debido a su c o s t o , su uso pue le l im i t a r s e h a sta que - - o tra s pruebas no d e s t r u c t iv a s d e n u e s tre n que sus r e s u l tad o s o b te n id o s no son d e l todo s a t i s f a c t o r io s .

RADIACION GAMMA.

O tro t ip o de fu e n te r a d ia c t iv a es la is o t ó p ic a , por medio Je la c u a l se producen la s ra d ia c io n e s gamma. S i b ie n en la natu r a le z a e x is te un c ie r t o número de e lem entos r a d ia c t iv o s , - lo s ra d io is ó to p o s g enera lm en te u t i l í z a l o s en r a d io g r a f ía in d u s t r ia l son a r t i f i c i a l e s y de tod o s e l lo s lo s de m a jo r a p l i . c a c ió n , a l menos p o r cuanto a l examen d e l a c ero se r e f i e r e , - son o l I r i d i o . 192 y e l C o o a lto 5 0 .

IR ID IO 1 9 2 .

E l I r i d i o 1¿2 , se o b tie n e a p a r t i r d e l I n d i o b o rb a r le á n d o lo con n e u tro n e s y p e río d o m ediador eo ae 75 J ísu . _u 'c c iv i Jad e s r e c í f ic a - i t a y e n t e r - U n c ió n ra con j v - r í ' - Je L , _ j l , 0 , 4 7 y C, o0 I>*eV, s ien do su poder Je p e n e tra c ió n j

70r a c x d o i j l e u n e q u i p o i e r°jO-: X do „í>¿ ¿ cVp . i . s i e u t i l i s l a i - p a r a l a r a d i o g r a f í a d e l a c e r o y o t r o s m e t a l e s a n á j . o cro s c o n - e* p e r o r e ' c o m r r e n d í d o o e n t r e l o s 5 y 75 n r . l a b a j a e n o r g í a - r e i a t i v a d e s u r a d i a c i ó n , j u n t o c o n s u a l t a a c t i v i l i d e s p e c í _ f i e , , p e r m i t e q u e ~e p u e d a n o b t e n e r f u e n t e s d e j e q u e n o t a m a ñ o j g r a n a c t i v i d a d q u e , p o r o t r a r a r t e s o n f á c i l e s d o b l i n - 1 1 r ■

COBALTO 00.

L.1 C o b a l t o 6ü e s u n i s ó t o p o a r t i f i c i a l q u e s e o r i g i n a a l - - bOi o e r d e a r c o n n e u t r o n e s e l c o b a l t o . í u p e r í o d o m e d i a d o r O b l e 5 , 3 a f i o o . L a e m i s i ó n d e r a d i a c i ó n gamma n o r e l c o b a l t o - oC s e c o r p o n e d e r a d i - i c i ó n c o n e n e r g í a s l e 1 , 33 y 1 , 17 L e V , - ^ i r l l a r e s a e f e c t o s e n e r g é t i c o s , a l a r a d i a c i ó n X p r o d u c i d a - p o r u n e q u i p o d e 2 M e V , e m p l e á n d o s e p a r a l a r a d i o g r a f í a d e l a c e r o y o t r o s m e t a l e s dte d e n s i d a d m e d i a y e s p e s o r e s c o m p r e n d í l o e e n t r e l o . ’ -5 y 200 m n . C omo c o n s e c u e n c i a d e l o s p e n e - e r a n t e s d e s u r a d i a c i ó n , s u s c o n t e n e d o r e s p r e c i s a n d e u n - - b l i n d a j e b a s t a n t e g r u e s o , l o q u e a c a u s a d e s u p e s o d i f i c u l t a e l m a n e j o d e l o s m i s m o s .

P o r „ e r l a t r a n s f o r m a c i ó n d e u n a s u s t a n c i a r a d i a c t i v a u n f e n ó m e n o a b s o l u t a m e n t e i n d e p e n d i e n t e m e n t e d e t o d a a c c i ó n e x t e r i o r , n c p u e d e s e r d e t e n i d o o a c e l e r a d o p o r n i n g ú n a g e n t e fí s i c o . S u r a d i a c t i v i d a d n o e s c o n s t a n t e , d i s m i n u y e c o n e l - - t i e m p o , s i g u i e n d o u n a l e y e x p o n e n c i a l . L a f o r m a m á s c o r r i e n t e d e e x p r e s a r e s t a p é r d i d a d e r a d i a c t i v i d a d o v e l o c i d a d d e - d e s m t e g r a c i ó n r a d i a c t i v a e s c o n s i d e r a r e l " p e r í o d o m e d i a — l o r " , e n t e n d i e n d o c om o t a l e l t i e n p o r e q u e r i d o p a r a q u e c u a l , u i 3 r :.úr, . r o d e n ú c l i d c s , m i c i a l i r e n t e p r e s e n t e s , s e r e d u z c a a l a m i t a d , o s e a , p a r a q u e s u a c t i v i d a d l l e g u e a s e r l a m i t a d d e r u v a l e r i n i c i a l .

O t r a d e l a s c a r a c t e r í s t i c a s d e l a s f u e n t e s r a d i a c t i v a s e s s u " - i c t i v i d a d " y c o n e l l a s e e x p r e s a J a c a n t i d a d d e r a d i a c i ó n — qu"1 u n . , f u e . i t e p u e d e p r o p o r c i o n a r e n u n d e t e r m i n a d o m o m e n t o . L a u n í J a l c o n q u e s e m i d e l a a c t i v i d a d r e c i b e e l n o m b r e d e - " C u n o " d e f i n i d a p o r a c u e r d o i n t e r n a c i o n a l c om o l a c a n t i d a d - í e ^ a n . l ú c l i d o c u a l q u i e r a q u o s e d e s i n t e g r a a r a z ó n d e 3 . 7 x - 1 á t o m o s c o r s e g u n d o , s i n e t r . o a r g o , e n l o t t r a b a j o s r a l i o -

g r á f i c c . e? f r e c u e n t e u t i l i z a r o t r i u n i d a d q u e m i l e l a p o t e n c í a ¡ > a. u i ó n e n r o e n t g e n p o r ñ o r a a u n m e t r o de d i s t a n c i a - y q a s e d e s i g n a t o m o " f a c t o r X " , c o r r e s p o n a i e n l o a c a d a i s ó t o i o u n " f a c t o r K " d e t e r i r i n a d o .

l o r l o t a n t o , l a s c a r a c t e r í s t i c a s l ^ e a b i a r r a q u e u n » j o - m e r t o r a l i a c t i v o p u e l e s e r u t i l i z a d o e n l a i n d u s t r i a c o n o — f ^ i . O í ’ i> r ^ J i i t i ó n g irni®. s o n :

a ) . - «i . p e r ’' o d o ^ e i i ^ J o r n o ¡ o t e r ' r . p r a , i a l o c o r t o .u ) . — ó a l o t ^ v i i-, i « ’ r c í f i o ^ ( C i / ^ r . ) d e j - c r ' I t a .c ) . - tii-í oo te 1'>j m t? r> : i a l b á . i c o I p i ' r c o r b a j o .

n1 ) . - E l f - i i - t o r ti q u o r u d o l a p o t e n c i a d e e m c i ó n er r o e n t g e n

p o r r . o r a a u n m e t r o , d e b e o e r p i t o .

J í O L ' - C I C l t F ¿ . D I O G P a? I C A CON RAYOS GAÍúL A .E Q U I P O R E Q U E R I D O .

a ) . - Se r e q u i e r e n u n i d a d e s c o m e r c i a l e s d e r a , y o s g a m m a , l o s - c u a l e s ; s o n f a b r i c a d o s e s p e c i a l m e n t e p a r a i n s p e c c i o n a r - s o l d a d u r a s , e n p i e z a s f u n d i d a s o f o r j a d a s .

b ) . - P e l í c u l a y f a c i l i d a d d e p r o c e s o .c ) . - E q u i p o p a r a i n s p e c c i ó n f l u r o s c ó p i c a .

A P L I C A C I O N .

a ) . - Se u t i l i z a p a r a e x a m i n a r e l e s t a d o e n q u e s e e n c u e n t r a - l a s u n i o n e s s o l d a d a s .

b ) . - L o c a l i z a c u a l q u i e r d e f e c t o p r o d u c i d o e n s o l d a d u r a s t a - l e s c o m o : p o r o s i d a d e s , g r i e t a s , f a l t a s d e f u s i ó n , p e n e - t r a c i ó n i n c o m p l e t a e t c .

V E N T A J A S .

L a s v e n t a j a s q u e p r o p o r c i o n a n l o s r a y o s gamma s o n l a s q u e —a c o n t i n u a c i ó n s e d e s c r i b e n :

a ) . - S o n m á s a p r o p i a d o s p a r a m a y o r e s e s p e s o r e s .b ) . - E s p o s i b l e u t i l i z a r e q u i p o s p o r t á t i l e s .c ) . - P e r m i t e n s u j e t a r l a f u e n t e a t r a v é s d e a b e r t u r a s p e q u e -

ñ a s .d ) . - S u c o s t o i n i c i a l e s b a j o .e ) . - N o r e q u i e r e m e c a n i s m o s d e e n f r i a m i e n t o .f ) . - P r o p o r c i o n a u n a g r á f i c a y u n r e g i s t r o p e r m a n e n t e .g ) . - G a r a n t i z a u n a e x a c t i t u d g e o m é t r i c a d e l a m a g e n r e s u l

t a n t e .O B S E R V A C I O N E S .

a ) . - L e r e q u i e r e l i c e n c i a o f i c i a l p a r a p o s e e r y u s a r i s ó t o — p o s .

b ) . - Se r t * q u : e r e e x t r e m a r p r e c a u c i o n e s p a r a g a r a n t í z a ^ an? - a d e c u a d a p r o t e c c i ó n d e l p e r s o n a l .

c ) . - E l p e r s o n a l n o p r e p a r a d o e n l a i n t e r p r e t a c i ó n i c p e í í c u l a s , p u e d e s u b e s t i m a r d c f e c t c s i n j e r t a n t e s .

72

L j r ü o O H L S , J M ¡ . O j A P . J I O G I ’.,?!/.?. C O N

K A D J n U T I V r t o w U ¿ I iO I C a I;.

E o J C C O R I N L ' OA i j_i Jt 1 A L

T n l i o 192 C o b a l t o 60

m m p u l g n c h 1 r. m n u l g a l a s

A c o r o 19 0 .75 38 1. 5

J o D r j o j.3 v i s a c i o n e s 17 j 6 i i 1 .3

A J e- i c : o.ieí- con . * l . , o c o n i ’ r'j’i l o n í q u e l . 17 0 . 6o 33

-oi—i

A l u n . 1 n . 1 0 y c a s a l e a c i o - n j ó . 64 2 . 5

7 i7 - C J J u -3_ i íj j . i ' ¿ i? u C I 1 ’ ; C ~ '’ C 31J T L j F * r.

1 C- X' C 3 I D A. TJ S S

L a s p o r o s i d a d e s m o s t r ó l a s a l r e d e d o r l e l a s o n . b r a , 3e v a n o s t a m a ñ o s y l e n c i r t a d e s , o c u r r e n s a l l o p o r g r u p o s o c a s u q . l i r . e n t e a i s l a d o s .

L ' i C L U S I O N E S l i o I T Á L I C A S

X '

o* h

74

_i j í n c l u . í ü i i e j n o m e t á 3 i c i j , c o n c c i l ' s * 1 x o l í c o t í e l n u r -r e e n o r i a s u s u n l i f s u * e m d i c ^ t i i s e n l í p e l í c u l a ’ o r . . c u o r - i s

’. e f u i ' á i i r " ' e m u l a r > e o c u r r e n J e n t r o l e u n a l i n e a <e U ‘■¡'i b u c i ó n o c í m i m a n t e e m p e c í a l a s .

P I J U K A C

J u i í i ' . o 3 , u í . i - o l i = i l u r a e x i s t e a l g u n a f i - u n a u n q u e é s t a c e a ■an-i r e ^ u e - i , a p a r e c e r á n e n l a p e l í c u l a u n a s l i n e a s o b s o u r a s - j ^ g a o or í " e c t a a , l a s c u a l e s i n ü c a n l a p r e s e n c i a 3e e s t e - l e i ' e c t o .

p ü ó i c " rrcoi-'j’- u E T A .

¿ = r = >

75

L-t fu.- ' ¿ i i n c o m p l e t a s e :2WMn í a e n i o s c o r I o n e s l e s o l ^ a l u - P t c o i . c u n a s SoCJFsu s _ue ¿ener - i l r . e n c e t x e n J e . i a s e r J e f o r m a a l a r g a l a .

S e l a f o r m a c a r a c t e r í s t i c a d e e s t e t i j o J e d e f e c t o c o n o c i d o - c o i t o f i l t a J e f u s i ó n .

r S i l t m C I O N I N G O i i l P L E f A .

E s t e t i p o Je J s f e c t o s e p r e s e n t a e n l a r a í z Je a n a „ o M 4 l u w y e n l a s p e l í c u l a s r a d i o g r á f i c a s g e n e r a l m e n t e e s t á i n i i c a i a - p o r u n a l i n e a r e c t a , o b s c u r a y c o n t i n u a a l c e n t r o Je l a s o l í a d u r a .

; C C A V A C I O N E S

76

L a s S o c a v a c i o n e s s o n d i s c o n t i n u i d a d e s q u e s e p r e s e n t a n g e n e r a l m e n t e c om o l í n e a s m á s o b s c u r a s y o n l u l a d a s a a m b o s l a l o s - ] e l c o r l ó n l e s o l d a d u r a .

E s t o s l a i e c t o s t i e n e n l a c a r a c t e r í s t i c a d e p o d e r s e r d e t e c t a d o s v i s u a l m e n t e .

w x n ’ e m b a r g o i * a r a s u c o r r e c t a i d e n t i f i c a c i ó n s o b r e l a p e l í c u l a r a d i o g r á f i c a e s , n e c e s a r i o p r e v e e r u n a m a l a i n t e r p r e t a — c i ó n p o r o t r o t i p o i e d e f e c t o .

„ O L O A X T’-'>--i

77

E n t r e l a s d i s c o n t i n u i d a d e s q u e p u e d e n s e r d e t e c t a d a s p o r e i - m é t o d o r a d i o g r á f i c o f i g u r a t a m b i é n e l d e s o l d a d u r a q u e m a d a .

E s t e d e f e c t o s e p r e s e n t a e n r a d i o g r a f í a e n f o r m a de c í r c u l o s o a r e a s a l a r g a d a s m á s o b s c u r a s . E l e x c e s o d e s o l d a d u r a e n l a r a í z s e p r e s e n t a e n f o r m a d e c í r c u l o s o a r e a s a l a r g ^ a s m á s - c l a r a s .

78

E l e x a m e n r a d i o g r á f i c o y s u c o n s e c u e n c i a l a r a d i o g r a f í a , t a l y c om o h a s i d o d e f i n i d o , p u e d e s s r a p l i c a d o p a r a e l r e c o n o c í m i e n t o d e u n g r a n n ú m e r o d e m a t e r i a l e s m e t á l i c o s y n o m e t a l i . c o a , a s i c o r o a l o s p r o d u c t o s c o n e l l o s f a b r i c a d o s .

R e f i r i é n d o s e a m a t e r i a l e s m e t á l i c o s ú n i c a m e n t e , e l m é t o d o r a d i o g r á í i c o p u e d e s e r e m p l e a d o p a r a e l e x a m e n d e :

a ) . - U n i o n e s s o l d a d a s .D j . - P i e z a s m o l d e a d a s .c ) . - S i s t e m a s y c o m p o n e n t e s e n f a s e d e m o n t a j e o e n s e r v i c i o

E n p r i n c i p i o e s t e m é t o d o s e a p l i c ó , c a s i e x c l u s i v a m e n t e , a l - e x a m e n d e " u n i o n e s s o l d a d a s y d e p i e z a s m o l d e a d a s r e l a c i o n á n d o s e ú n i c a m e n t e c o n p r o b l e m a s d e " d e f e c t o l o g í a " . P o s t e r i o r - m e n t e , e l d e s a r r o l l o , p o r u n a p a r t e , d e l a s f u e n t e s i s o t ó p i c a s y d e l o s e q u i p o s g e n e r a d o r e s d e r a y o s X d e a l t a s y m u y - a l t a s t e n s i o n e s y p o r o t r o l a d o , l o s e q u i p o s d e r a y o s X de - r e d u c i d a s d i m e n s i o n e s , h a n p e r m i t i d o e x t e n d e r l a a p l i c a c i o n - d e e s t e m é t o d o , t a n t o p a r a e x a m i n a r m a t e r i a l e s d e e s p e s o r e s - g r a n d e s , c om o a s i s t e m a s y c o m p o n e n t e s d u r a n t e s u m o n t a j e y - m a n t e n i m i e n t o .

E n e s t e o r d e n d e i d e a s , e l e x a m e n d e s i s t e m a s y c o m p o n e n t e s - ¿ o t a A d q u i r i e n d o g r a n i m p o r t a n c i a e n l a r e s o l u c i ó n d e p r o b ! e _ m a s , c o m u n e s a m u c h o s s e c t o r e s i n d u s t r i a l e s y t e c n o l o g í a s d i v e r s a s . E n t r e e s t o s p r o b l e m a s , a d e m á s d e l o s y a i n d i c a d o s , - m u j - p r o p i o s d e l a " d e f e c t o l o g í a " , c a ñ e m e n c i o n a r p o r s u i m - o o r t a ' i o i a , l o s r e l a c i o n a d o s c o n e l e x a m e n d e " z o n a s o c u l t a s - o i n a c c e s i b l e s " a o t r o s m é t o d o s d e e n s a y o ; p o r e j e m p l o p r o — b l e m a s c o n c r e t o s d e " m e t r o l o g í a " e n l o s q u e s e r e q u i e r e l l e v a r a c a b o l a c o m p r o b a c i ó n d e e s p e s o r e s , h o l g u r a s y e x c e n t r i c i l a d o c o a x i a l i d a d , y p o r ú l t i m o , l a c o m p r o b a c i ó n i n d i r e c t a do l a c a l i d a d i e l a m a n o d e o b r a .

V E N T A JA b D E L IÚETODO R A D I O G R A F I C O SOBRE OTKOS METODOS D E ENSAYOS NO D E S T R U C T I V O S .

a ) . - P u e d e s e r a p l i c a d o a c a s i t o d o s l o s m a t e r i a l e s .b } . - P r o p o r c i o n a u n r e g i s t r o p e r m a n e n t e d e l e s t a d o i n t e r n o -

d e l o b j e t o e x a m i n a d o .c j . - P e r m i t e v e r l a n a t u r a l e z a d e l a d i s c o n t i n u i d a d .d ) . - D e t e c t a d e t e r m i n a d o s e r r o r e s l e f a b r i c a c i ó n , y e n m u —

c h o 3 c a s o s , p r o p o r c i o n a s u f i c i e n t e i n f o r m a c i ó n s o o r e — l a r n e d i l a s c o r r e c t o r a s n e c e ' T í a s .

e ) . - D e s c u b r e l a c d i s c o n t i n u i d a d e s j a t r u c t u r a l e s y l o o e r r o - r o s d e n o n t i - ' j e .

APLICACION Y LICITACIONES.

DEL EXAMEN RADIOGRAFICO.

79

E x i s t e n c o n i i c i o n e s t a n t o f í s i c a s c om o e c o n ó m i c a s , q u e l i m i t a n e l c a m p o d e a p l i c a c i ó n d e l m é t o d o r a d i o g r á f i c o . A s í , p o r e j e m p l o l a d i s p o s i c i ó n g e o m é t r i c a q u e r e q u i e r e l a e x p o s i c i ó n h a c e q u e e l m é t o d o s e a i m p r a c t i c a b l e e n o b j e t o s c o n f o r m a s - c o m p l i c a d a s , e n l o s q u e n o s e a f a c t i b l e o b t e n e r l a o r i e n t a - c i ó n o d i s p o s i c i ó n a d e c u a d a d e l c o n j u n t o , f u e n t e de r a d i a — c i ó n - o b j e t o - p e l í c u l a o c u a n d o e l o b j e t o a e x a m i n a r n o s e a — a c c e s i b l e p o r a m b o s l a d o s . De o t r a p a r t e , p a r a q u e u n a h e t e r o g e n e i d a d , d i s c o n t i n u i d a d o i m p e r f e c c i ó n e n u n m a t e r i a l s e a d e t e c t a b l e r a d i o g r á f i c a m e n t e , e s p r e c i s o q u e s e c u m p l a n d o s - c o n d i c i o n e s : p r i m e r a , q u e p r e s e n t e u n c o e f i c i e n t e d e a b s o r - c i ó n d i f e r e n t e a l d e l m a t e r i a l e n q u e s e e n c u e n t r a , y s e g u n d a , q u e p r e s e n t e u n a d i m e n s i ó n s u f i c i e n t e e n l a d i r e c c i ó n — d e l h a z d e r a d i a c i ó n .

U n a v e z c u m p l i d a l a p r i m e r a c o n d i c i ó n , l a s h e t e r o g e n e i d a d e s - t r i d i m e n s i o n a l e s o " e s f é r i c a s " s e r á n d e t e c t a d a s , a l m e n o s e n p r i n c i p i o , c u a l q u i e r a q u e s e a s u p o s i c i ó n , e n t a n t o q u e l a s - h e t e r o g e n e i d a d e s " l a m i n a r e s " o p l a n a s s o l o p o d r á n s e r d e t e c t a d a s c u a n d o s e a n c o p l a n a r i a s a l a d i r e c c i ó n d e l h a z , l o ---c u a l h a c e q u e s u p r o b a b i l i d a d d e d e t e c c i ó n s e a b a j a p a r a u n - r n v e l d e c o n f i a n z a e l e v a d o . E n e s t e c a s o , c u a n d o s e s o s p e c h e l a e x i s t e n c i a d e e s t e t i p o d e h e t e r o g e n e i d a d e s , s e p r o c e d e - a r e a l i z a r v a n a s r a d i o g r a f í a s , m o d i f i c a n d o l a p o s i c i ó n r e í a t i v a d e l f o c o d e r a d i a c i ó n , e l o b j e t o y l a p e l í c u l a , d e f o r ma q u e l a h e t e r o g e n e i d a d p r e s e n t e s u m a y o r m a g n i t u d a l a d i r e c c i ó n d e l a r a d i a c i ó n .

T a m b i é n d e b e n s e r c o n s i d e r a d a s c om o l i m i t a c i o n e s p a r a l a a — p l i c a c i ó n d e l m é t o d o r a d i o g r á f i c o , l a s r a z o n e s d e s e g u r i d a d - y p r o t e c c i ó n c o n t r a l a r a d i a c i ó n , y a q u e l a s n o r m a s d e s e g u r i d a d e x i g e n e n m u c h o s c a s o s , c o s t o s a s c o n s t r u c c i o n e s p a r a - l a i n s t a l a c i ó n d e l l a b o r a t o r i o r a d i o g r á f i c o , l o c u a l u n i d o - a l a s n e c e s i d a d e s d e a m p l i t u d d e l a p r o p i a i n s t a l a c i ó n c om o- a l a n e c e s i d a d d e a l e j a m i e n t o d e o t r a s i n s t a l a c i o n e s , o c a s i o . n a n u n a p r o v e c h a m i e n t o p o c o r e n t a b l e d e l e s p a c i o d i s p o n i b l e : . *

E l m é t o d o r a d i o g r á f i c o e s e c o n ó m i c o , s i e m p r e q u e s e a p l i q u e - a i e x a m e n d e m a t e r i a l e s d e f o r m a s s e n c i l l a s y d e f á c i l m a n e j o o e n l o q u e s e a p r e c i s o h a c e r u n a g r a n c a n t i d a d d e e n s a - y o s e n f o r m a s e r i a d a . P o r e l c o n t r a r i o , r e s u l t a r á i n c o s t e a - b l e s i e m p r e q u e s e t r a t e d e e x a m i n a r m a t e r i a l e s m u y g r u e s o s , p u e s b a s t a r e c o r d a r l a s v a r i a b l e s q u e i n t e r v i e n e n e n e l c á l c u l o d e l a e x p o s i c i ó n p a r a c o m p r e n d e r q u e a m e d i d a q u e a u m e n t a e l e s p e s o r , s e h a c e p r e c i s o a u m e n t a r l a d i s t a n c i a f o c o - i / e l í g u l a , l o c u a l l l e v a i m p l í c i t o u n a u m e n t o d e l t i e m p o d e e x p o s i c i ó n o l a n e c e s i d a d d e d i s p o n e r d e e q u i p o s c o n u n g r a n - p o d e r d e p e n e t r a c i ó n , q u e a d e m á s d e s e r c a r o s , r e q u i e r e n c o ¿ t o s a s i n s t a l a c i o n e s .

E V A L U A C I O N DS L O . D E F E C A O S .

D p b c r e s a l t a r s e q u e , e n g e n e r a l , e l ú n i c o c r i t e r i o q u e s e h a

80

s e g u í l o p a r a c l a s i f i c a r a l o¡> d e f e c t o s e s g e o m é t r i c o , e s d e c i r , n o s e h a t e n i d o e n c u e n t a l a p o s i b i l i d a d d e q u e d e t e r m i n a d o t i p o d e d e f e c t o t r a i g a p a r e j o u n c a b i o d e e s t r u c t u r a - e n e l m e t a l , o e n l a s p r o p i e d a d e s d e á s t e , q u e d e l u g a r a — u n a p é r d i d a d e r e s i s t e n c i a . A p a r t e d e c o n s i d e r a r s e l o q u e p u d i e r a l l a m a r s e " f a c t o r d e f o r m a " d e l d e f e c t o c om o de g r a n í m p o r t a n c i a , é s t e e s e l ú n i c o q u e p u e d e c a r a c t e r i z a r s e s k u n - e x a m e n n o d e s t r u c t i v o p o r l o q u e , l ó g i c a m e n t e , h a d e s e r v i r - p a r a d e c i d i r s i e l d e f e c t o e s o n o a c e p t a b l e . S i n e m b a r g o , - m i e n t r a s q u e d e f e c t o s t a l e s c o m o , l a p o r o s i d a d , l a s i n c l u s i o n e s d e e s c o r i a y l a f a l t a d e p e n e t r a c i ó n s o l o i n d i c a n u n a he_t e r o g e n e i d a d , l a f a l t a d e f u s i ó n y l a s g r i e t a s s u e l e n i n d i ..c a r u n a p é r d i d a e n l a c a l i d a d m e t a l ú r g i c a o e n l a d u c t i l i d a d l e í m a t e r i a l q u e , p o r c u a n t o a l a p r e s e n c i a d e l a s g r i e t a s - s e r e f i e r e , p u e d e o c a s i o n a r l a r o t u r a f r á g i l a b a j a s t e n s i o n e s n o m i n a l e s o l a r o t u r a p o p f a t i g a .

E l k p r o b l e i r a d e l a i m p o r t a n c i a o s e v e r i d a d d e l o s d e f e c t o s — q u e p u e d a n p r e s e n t a r s e e n l a s s o l d a d u r a s y s u i n f l u e n c i a s o b r e l a s c a r a c t e r í s t i c a s m e c á n i c a s d e l a u n i ó n s e e n c u e n t r a - e n p l e n a e v o l u c i ó n p o r l o q u e r e s u l t a i m p o s i b l e e s t a b l e c e r - r e g l a s r i g i d a s y de c a r á c t e r g e n e r a l q u e e s t é n b a s a d a s e n u n e s t u d i o r a c i o n a l s o b r e l a s e v e r i d a d d e l o s d i s t i n t o s d e f e c — t o ; a u n q u e p a r e z c a f á c i l d e b i d o a l a s g r i e t a s a b i e r t a s a l a - j u p e r f i c i e n o r m a l e s a l a d i r e c c i ó n d e m á x i m a t e n s i ó n , s o b r e t o d o s i e x i s t e l a p o s i b i l i d a d d e f r a g i l i z a c i ó n , ( p . e . a c e r o s f e ’- r í t i c o s ) ; s i e x i s t e n c a r g a s a l t e r n a d a s ( f a t i g a ) o s i l a - u n i ó n s e e n c u e n t r a e n c o n t a c t o c o n u n m e d i o o x i d a n t e o c o r r o s i v o . L a s g r i e t a s i n t e r n a s , s i b i e n d e m e n o r s e v e r i d a d , p u e d e n e x t e n d e r s e y a b r i r s e e n c o n d i c i o n e s d e f a t i g a .

D e f e c t o s r e d o n d e a d o s , c a v i d a d e s e i n c l u s i o n e s , a p a r t e d e d e f i n i r a n a e j e c u c i ó n d e m a l a c a l i d a d , p u e d e n d a r l u g a r a u n a - r ^ d u o c i . 6 n d e l a s e c c i ó n n e t a y d e g e n e r a r e n g r i e t a s . L a f a l t a d e f u s i ó n o p e n e t r a c i ó n , y a s e a d e b i d a a m a l a e j e c u c i ó n o ' 1 p r o y e c t o e n s í , o c a s i o n a n u n a c o n s i d e r a b l e r e d u c c i ó n e n - l a r e s i s t e n c i a a l a f a t i g a , y a u n a c o r r o s i ó n l o c a l i z a d a - - c u a n d o s e h a l l a n a b i e r t a s o p a r c i a l m e n t e c e r r a d a s m e d i a n t e - s o l d a d u r a s d e e s t a n q u i d a d a g r i e t a d a s .

A P L I C A C I O N R A D I O G R A F I C A .

L a a p l i c a c i ó n d e e s t a p r u e b a n o d e s t r u c t i v a , e n t u b e r í a s d e - r e a c t o r e s n u c l e a r e s , e s m u y a m p l i a , d e b i d o a l a e f e c t i v i d a d - q u e t i e n e e s t e m é t o d o e n l a d e t e c c i ó n d e d e f e c t o s e n l a s u — n i o n e s s o l d a d a s . Su u s o e n l o s d i f e r e n t e s s i s t e m a s d e t u b e - r i a s e s t i c l a r a m e n t e e s p e c i f i c a d o p o r l o s c ó d i g o s a p l i c a - — b l e s .

81

L o s c ó d i g o s y e s p e c i f i c a c i o n e s q u e r i g e n a u n a c e n t r a l n u — c l e a r , n a n c l a s i f i c a d o a l a t u b e r í a d e l o s r e a c t o r e s e n d i f e _ r e n t e s s i s t e m a s , c a d a u n o d e l o s c u a l e s p e r t e n e c e a u n a c l a s e d e s e g u n d a d d e t e r m i n a d a .

A s í p o r e j e m p l o e l c ó d i g o ASu'E L C C I O N I I I c l a s i f i c a a l a t u b e r í a e n c l a s e I , I I y I I I .

E s t a c l a s i f i c a c i ó n s e h a c e e n f u n c i ó n d e l t i p o d e f l u i d o q u e v a a c o n d u c i r c a d a s i s t e m a y d e l a s c o n d i c i o n e s d e p r e s i ó n y t e m p e r a t u r a a l a q u e s e m u e v a n e o t o a f l u i d o s .

L a c l a s i f i c a c i ó n a n t e s s e ñ a l a d a , e s d e g r a n i m p o r t a n c i a , p o r q u e e n b a s e a é s t a , q u e d a e x p l í c i t a m e n t e e l e g i d a l a p r u e b a - n o d e s t r u c t i v a q u e d e b e r á a p l i c a r s e .

De a q u í q u e n o t o d o s l o s s i s t e m a s d e t u b e r í a s e a n p r o b a d o s - p o r l í q u i d o s p e n e t r a n t e s , p a r t í c u l a s m a g n é t i c a s , r a d i o g r a — f í a s o u l t r a s o n i d o s , s i n o q u e d i c h o s s i s t e m a s l l e v a r á n l a — p r u e b a n o d e s t r u c t i v a s q u e l e s c o r r e s p o n d a e n b a s e a l a c l a s i f i c a c i ó n q u e l e s a s i g n e e l c ó d i g o a p l i c a b l e .

P o r l o q u e s e h a e s c r i t o e n l o s c a p í t u l o s a n t e r i o r e s s o b r e - l o s f u n d a m e n t o s e n q u e s e b a s a n e s t o s e n s a y o s , s u s a p l i c a c i £ n e s y l a s l i m i t a c i o n e s q u e p r e s e n t a c a d a u n o d e e l l o s , p u e d e l l e g a r s e a l a s s i g u i e n t e s c o n c l u s i o n e s :

1 . - L a s p r u e b a s n o d e s t r u c t i v a s f o r m a n e n t r e s í u n c o n j u n t o - d e t é c n i c a s a p l i c a b l e s e n l a d e t e c c i ó n d e d e f e c t o s n o — t a n s ó l o e n l a s u n i o n e s s o l d a d a s y m a t e r i a l e s b a s e , s i n o t a m b i é n e n l a s d i s c o n t i n u i d a d e s o d e f e c t o s d e f a b r i c a — c i ó n .

2 . - E s t a s p r u e b a s n o d e s t r u c t i v a s a p e s a r d e q u e c a d a u n a d e e l l a s p u e d e s e r a p l i c a d a e n f o r m a s e p a r a d a , g u a r d a n e n - t r e s í u n a g r a n r e l a c i ó n , d e t a l f o r m a q u e l l e g a n a s e r - c o m p l e m e n t a r i a s u n a s c o n o t r a s .

3 . - So a f i r m a q u e e s t a s p r u e b a s s o n c o m p l e m e n t a r i a s u n a s c o n o t r a s p o r q u e n i n g u n a d e e l l a s g a r a n t i z a l a d e t e c c i ó n t o t a l d e l o s d i f e r e n t e s d e f e c t o s q u e p u e d e n p r o d u c i r s e e n - l a s u n i o n e s s o l d a d a s o d i s c o n t i n u i d a d e s , o d e f e c t o s d e f a b r i c a c i ó n .

A s i , p o r e j e m p l o , l o s d e f e c t o s d e l a m i n a c i ó n n o e s p o s i b l e - d e t e c t a r l o s m e d i a n t e u n a p r u e b a r a d i o g r á f i c a ; s i n e m o a r g o , - p o r m e d i o d e l e n s a y o u l t r a s ó n i c o e s p o s i b l e l o g r a r l a d e t e c c i ó n e x a c t a d e l d e f e c t o , s u s d i m e n s i o n e s y a l a p r o f u n d i d a d - q u p s e l o c a l i z a .

CONCLUáIONES.

82

4 . - S u u s o s e h a c e c a d a v e z m á : e x t e n s o e n p r i m e r l u g ' . r p o r q u e c om o s u n o m b r e l o i n d i c a s o n p r u e b a s n o " d e s t r u c t i - v a s " , d e t a l f o r m a q u e c u a l q u i e r t i p o d e d e f e c t o , l o c a l i , z a d o p o r é o t o s m e d i o s , p u e d e s e r r e p a r a d o d e a c u e r d o a l - c ó d i g o a p l i c a b l e , s i n c a u s a r p o r e s t o l a d e s t r u c c i ó n d e l m a t e r i a l i n s p e c c i o n a d o , d e a q u í q u e s u n o m b r e s e a e l d e- "PRUEBAS NO D E S T R U C T I V A S " , p r e c i s a m e n t e p o r q u e p e r m i t e n - l a c o n s e r v a c i ó n d e l m a t e r i a l .

E n s e g u n d o l u g a r s u a p l i c a c i ó n n o s e l i m i t a ú n i c a m e n t e - a r e a l i z a r i n s p e c c i o n e s e n l a f a s e c o n s t r u c c i ó n , 3 Í n o — q u e t a m b i é n t i e n e n g r a n a p l i c a c i ó n e n l a s i n s p e c c i o n e s - e n s e r v i c i o q u e d e b e r á n h a c e r s e c u a n d o l a c e n t r a l n u - - c l e a r e s t é e n f u n c i o n a m i e n t o .

E s t a s i n s p e c c i o n e s e n s e r v i c i o s o n de g r a n u t i l i d a d s o - b r e t o d o p o r q u e s e r e a l i z a n e n s i s t e m a s q u e t r a b a j a n a - g r a n d e s p r e s i o n e s y e l e v a d a s t e m p e r a t u r a s c o n d u c i e n d o — f l u i d o s a l t a m e n t e c o r r o s i v o s o c o n u n e l e v a d o p o r c e n t a j e d e r a d i o a c t i v i d a d . E s t a s i n s p e c c i o n e s p e r m i t e n d e t e c t a r - p o s i b l e s d i s c o n t i n u i d a d e s o e n s u d e f e c t o g a r a n t i z a n e l - b u e n e s t a d o d e l o s m a t e r i a l e s .

5 . - L a a p l i c a c i ó n d e p r u e b a s n o d e s t r u c t i v a s e n l a s t u b e r í a ^ d e r e a c t o r e s n u c l e a r e s , s e h a c e i n d i s p e n s a b l e p o r q u e s o l o a t r a v é s d e e l l a s e s p o s i b l e c o n s e g u i r q u e l a s u n i ó - n e s s o l d a d a s e s t é n l i b r e s d e l o s d e f e c t o s s e ñ a l a d o s e n - c a p í t u l o s a n t e r i o r e s y a l m i s m o t i e m p o c u m p l a n c o n l o s - r e q u i s i t o s e s t a b l e c i d o s e n l o s c ó d i g o s a p l i c a b l e s .

83

ASME .

A3ME .

ASME .

AWS.

A N S I .

B I B L I O G R A F I A

T h e A m e r i c a n S o c i e t y o f M e c h a m c a l E n g i n e e r s .

S e c c i ó n I I I . D i v . 1 y 2 , 1977.

T h e A m e r i c a n S o c i e t y o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r s .

S e c c i ó n V . 1977.

T h e A m e r i c a n S o c i e t y o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r s .

S e c c i ó n I X . 1977.

A m e r i c a n W e l d i n g S o c i e t y S t r u c t u - r a l W e l d i n g C o l é . 1977.

A m e r i c a n N a t i o n a l S t a n d a r . 1977 .

PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS EN TUBERIAS DE REACTORES …

Documents

Transcript of PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS EN TUBERIAS DE REACTORES …