Intr ntroduc ducción a los Ensa Ensayo yoss No Dest Destru ruct ctiv ivos os (END)
Índice
FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALES DPTO. DE INGENIERÍA DE MATERIALES Y FABRICACIÓN
Contenidos: Introducción a los END (NDT)
Descripción de los métodos más comunes de END
Apli Aplica caci cion one es y Eje Ejemplo mplos s
Fundamentos de END
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Índice
FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALES DPTO. DE INGENIERÍA DE MATERIALES Y FABRICACIÓN
Contenidos: Introducción a los END (NDT)
Descripción de los métodos más comunes de END
Apli Aplica caci cion one es y Eje Ejemplo mplos s
Fundamentos de END
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1.1.- Intr Introd oduc ucci ción ón a los los END
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DEFINICIÓN DE END: “Utiliza lizac ción de técni cnicas no inv invasiva ivas para la dete determ rmin inac ació ión n de la inte integr grid idad ad de un mate materia rial, l, comp compone onente nte o e estr struct uctura ura”” “Me “Medida dida cua cuantita titati tiv va de algun lguna as cara caract cte eríst rístic icas as de un obje objeto to sin sin dañ dañar arlo lo”” Ej: Ej: Ins Inspe pecci cción ón visua visuall de una pieza terminada
Fundamentos de END
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1.- Introducción a los END
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MÉTODOS DE END
I n t e r l a u s f i V e n ó i c c Líquidos L á r o m I ns p e s e e Penetrantes r t r í Ult ra sonid a os a c i t é s n g a a M n d ó i c i Termografía u c Med i
n d Rayos X M I i c r e s s t M o i n c a r os c o l o n e s i r u a p r d a ía c c A o í i c ú t C t s ti c s r é a a n
Emisión Acústica
Fundamentos de END
P Réplicas a g M
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1.- Introducción a los END
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Algunas Aplicaciones de los END: Detección y evalución de Grietas Detección de Fugas Determinación de Posición Medidas Dimensionales Caracterización de Estructura y Microestructura. Estimación de Propiedades mecánicas y físicas Medidas de Deformación Determinación de Composición Química
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1.- Introducción a los END ¿Dónde y Cuándo se utilizan los END?
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En cualquier etapa del ciclo de vida
Como ayuda en la etapa de Desarrollo. Control y Medida en la Recepción de materiales. Monitorizacion y control durante la Fabricación. Verificación de resultados de un Proceso (Ej.: Tratamiento térmico). Comprobación del Montaje. Inspección de daños en Servicio.
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1.- Introducción a los END
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CLASIFICACIÓN SEGÚN SU UTILIDAD E.N.D.
Estudio de Materiales
Estructuras
Fundamentos de END
Prop. Físicas
Defectología
Metrología
Discontinuidades
Impurezas
Corrosión
Fugas
Espesores
Recubrimientos
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2.- Descripción de los END
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MÉTODOS MÁS COMUNES DE END: Inspección visual (UNE-EN 13018:2001) Líquidos Penetrantes (UNE-EN ISO 3452-2:2008) Partículas Magnéticas (UNE-EN ISO 9934-1:2002) Ultrasonidos (UNE-EN 583-1:1999) Corrientes Inducidas (Eddy currents) (UNE-EN 12084:2001) Rayos X (UNE-EN 13068-1:2000)
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2.- Descripción de los END
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INSPECCIÓN VISUAL El método más básico y frecuente. Herramientas: fibroscopios, boroscopios, lupas, espejos, etc. En lugares peligrosos o muy pequeños (gaseoductos, reactores, tuberías) se usan robots motorizados Fundamentos de END
En grandes recipientes (tanques, cisternas, oleoductos), se usan videos portátiles con zoom
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2.- Descripción de los END
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LÍQUIDOS PENETRANTES Líquido de fácil mojado superficial Retirar exceso de líquido de la superficie, no de los defectos
Fundamentos de END
Aplicar sobre la superficie
Tiempo Capilaridad
Aplicar revelador (spray en polvo)
Infiltración en los defectos superficiales
Extrae el penetrante de los defectos
Inspección visual
Podemos usar una carga fluorescente e inspecccionar con un luz ultravioleta AEJB
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2.- Descripción de los END
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PARTÍCULAS MAGNÉTICAS Magnetizar la pieza a verificar
LÍNEAS DE CAMPO MAGNÉTICO
Aplicar partículas de Fe con pigmento fluorescente
PARTÍCULA MAGNÉTICA
Acumulación los límites de las discontinuidades
Flujo magnético en las discontinuidades
Inspección visual con luz ultravioleta
GRIETA Fundamentos de END
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2.- Descripción de los END
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PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
Fundamentos de END
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2.- Descripción de los END
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ULTRASONIDOS (PULSO-ECO) Onda sónica de alta frecuencia en el material
El sónido rebota en las paredes y grietas
Ecos Reflejos
La energía del sonido reflejado se representa en función del tiempo/distancia Pulso inicial
Eco de fondo
Eco de grieta 0
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Pieza
Osciloscopio Fundamentos de END
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2.- Descripción de los END
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ULTRASONIDOS Se puede obtener una imagen de alta resolución con las señales obtenidas, mediante software de control de escaneado. Imagen en escala de grises producida por los ecos sónicos reflejados en el fondo de una moneda Fundamentos de END
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2.- Descripción de los END
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CORRIENTES INDUCIDAS (EDDY CURRENT) Bobina
Campo magnético inducido
Campo magnético Eddy currents
Fundamentos de END
Material conductor AEJB
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2.- Descripción de los END
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CORRIENTES INDUCIDAS
Detección de grietas superficiales. Determinación de conductividad eléctrica Medición de espesor de capas de recubrimiento
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2.- Descripción de los END RAYOS X Radiación de alta energía, alta frecuencia, longitud de onda corta. Puede obtenerse de un generador de Rayos X o de una fuente radioactiva (Rayos gamma).
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Potencial electrico elevado
Electrones
+
-
Generador de Rayos X o Fuente Radioactiva (crear radiación)
La Radiación penetra en la muestra
Sistema de recogida de exposición Fundamentos de END
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2.- Descripción de los END
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RAYOS X Pieza entre fuente de radiación y película Pieza absorbe radiación según espesor y densidad PELÍCULA DE RAYOS X
El velado de la película depende de la cantidad de radiación que atraviese la pieza = MENOS EXPUESTA VISTA DE LA PELÍCULA REVELADA Fundamentos de END
= MÁS EXPUESTA AEJB
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2.- Descripción de los END
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RAYOS X
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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APLICACIONES USUALES DE LOS END: Inspección de Materias Primas. Inspección de Materiales en Proceso de Fabricación. Inspección de Daños en Servicio.
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE MATERIAS PRIMAS • Forja. • Fundición. • Extrusión. • Etc.
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE MATERIALES EN PROCESO DE FABRICACIÓN • Mecanizado. • Soldadura. • Pulido. • Tratamiento Térmico. • Placado. • Etc.
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE DAÑOS EN SERVICIO
• Agrietamiento. • Corrosión. • Erosión/Desgaste. • Fatiga térmica. • Etc.
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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PLANTAS DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA Periódicamente, las plantas se paran para su inspección. Las corrientes inducidas pueden detectar daños por corrosión en el interior de los tubos de los intercambiadores
Sonda Tubo con daño Fundamentos de END
Señales de los diferentes niveles de corrosión AEJB
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE CABLES Los sistemas electromagnéticos y la inspección visual se usa en la detección de alambres rotos en cables de transbordadores, telecabinas, grúas, ascensores.
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO • Robots con ultrasonidos las paredes de los tanques: deslaminaciones, pérdidas de espesor por corrosión
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• Brazos articulados con cámaras para tanques enterrados.
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE APARATOS A PRESIÓN Para evitar fallos se inspeccionan por ultrasonidos, Rayos X, Rayos gamma.
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN AERONÁUTICA • Usados de forma masiva durante la fabricación de la aeronave. • Durante la vida útil para localización de daños. Grieta por fatiga iniciada en el remache de una ventanilla. Fundamentos de END
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE UN TURBORREACTOR
• Los turborreactores son revisados completamente después de un tiempo de servicio: se desarman, limpian, inspeccionan y se montan de nuevo. • Los líquidos penetrantes nos permiten detectar grietas en muchos componentes. Fundamentos de END
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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Accidente en Vuelo United 232 (Iowa, 19/07/1989)
Un defecto no detectado en el rodete de una turbina fue la causa del accidente. Fundamentos de END
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE FERROCARRILES Un vagón especial es capaz de revisar km de raíles para la detección de grietas que puedan causar descarrilamientos
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE PUENTES • La corrosión, agrietamientos y otros pueden afectar el comportamiento de los puentes. • Cada dos años se realiza una inspección visual. • Algunos puentes tienen sensores de emisión acústica que “oyen” como crecen las grietas. Fundamentos de END
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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INSPECCIÓN DE TUBERÍAS Para prevención de fugas y daños medioambientales en oleoductos: Inspección visual, Rayos X, y ensayos electromagnéticos.
INSPECCIÓN POR FLUJO MAGNÉTICO. Un equipo conocido como “pig” se introduce por el tubo, recogiendo datos de la pared, desplazándose con el fluido Fundamentos de END
RADIOGRAFÍA DE JUNTAS SOLDADAS
INSPECCIÓN INTERIOR CON ROBOT CON CÁMARA Y LUCES
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3.- Aplicaciones y Ejemplos
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MEDICIONES ESPECIALES Empleados de Boeing en Filadelfia evaluaron la “Liberty Bell” utilizando corrientes inducidas para medir la conductividad eléctrica del bronce de la campana en varios puntos y evaluar su uniformidad.
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