Ensayos no destructivos

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS - 2014 B

Ing. Mauricio Cely

Escuela Politécnica Nacional

Facultad de Ingeniería Mecánica

Quito - Ecuador

Septiembre - 2014

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

DEPARTAMENTO DE MATERIALES ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS - MEC8C4




INTRODUCCIÓN A LOS END




DESARROLLO DE HABILIDADES PARA.

a.-. Establecer los requerimientos de END demayor aplicación en el control de calidad de losprocesos de fabricación y montaje de partes ycomponentes de instalaciones como: estructuras,tanques, líneas de flujo, recipientes de presión, etc.

OBJETIVOS.

1.- Conocer los principales métodos de END.

2.- Experimentar con estos métodos el control decalidad de soldaduras y procesos.




Los Ensayos No Destructivos (END), son métodos de

ensayo que permiten detectar y evaluar discontinuidades,

que Influyen en la estructura o propiedades de los

materiales, componentes o piezas sin modificar sus

condiciones de uso o aptitud de servicio. Esta disciplina

tecnológica tiene por objeto:

Asegurar calidad y confiabilidad

Prevenir accidentes

Producir beneficios económicos

Contribuir al buen desarrollo de la ciencia de los

materiales.

¿Qué son los ENDs?




¿Qué son los ENDs?Los END son tan antiguos como el hombre, pues este en sus

edades primitivas ya usaba los END.

Por ejemplo si un melón esta ya maduro se lo reconoce por su

sonido al ser golpeado. Esto cumple con los requisitos del END

al no interrumpir el proceso de maduración y utilizaba un

principio general de dichos ensayos el cual es evaluar una

propiedad particular usando la respuesta o el uso de otro campo

de acción.

Los Ensayos No Destructivos son de sentido común y a diario

todas las personas realizan END, pues al usar los sentidos para

detectar tal o cual propiedad de los materiales se están

cumpliendo con los requerimientos básicos de los END.




CONTROL DE CALIDAD DE MATERIALES METALICOS

El manejo de los metales como materia prima, supone elentendimiento de la relación de las propiedades físicas,mecánicas y tecnológicas con la estructura

base de los metales, los cristales.

Desde el punto de vista submicroscópico (a nivel de átomos ycristales) los metales no son perfectos, es más, son lasimperfecciones las que permiten una mayor facilidad deconformabilidad de los metales (dislocaciones).

Desde el punto de vista microscópico (8 niveles de observacióncon el microscopio óptico), la forma, naturaleza, tamaño,cantidad, distribución y orientación de las fases, controlan laspropiedades físicas de los materiales metálicos, como tambiénde materiales como los cerámicos, polímeros compuestos.




Desde el punto de vista macroscópico (a nivel deobservación vista sin ayuda), las propiedades de losmateriales metálicos pueden ser variadas sencillamentepor la presencia de discontinuidades macroscópicas.Muchas veces el proyectista establece un diseño tomandoen cuenta materiales perfectos, pero en la realidad noexiste tal material, la tendencia es obtener materiales quecon el suficiente control nos den una seguridad deoperabilidad, manteniendo a las discontinuidades bajorangos aceptables de acuerdo a códigos, normas yespecificaciones.

El control de la calidad en los procesos de latransformación de los metates, da cierta garantía de lacondición de uso o capacidad de servicio de losmateriales metálicos. Un capítulo importante es lainspección destructiva y la inspección no destructiva.




Las técnicas de ensayos no destructivos son aplicableshacia muchas especialidades, todas aquellas que tengaque ver con los materiales, entre ellas tenemos: IngenieríaQuímica, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería en Geología,Ingeniería de Petróleos, Ingeniería Industrial, etc.; pero esen la Ingeniería Mecánica donde encuentra su mayoraplicación en especial por tenerse en ella el manejo. físicode transformación de materiales metálicos y algunasaplicaciones en cerámicas y polímeros.

Cada proceso establece pruebas destructivas para ubicarel material dentro o fuera de una especificación. De igualforma los ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS establecen pruebasde calidad para determinar la condición de los materiales,piezas, componentes y equipos, sin necesidad dedestruirlos o inutilizarlos parcialmente, para de esta formagarantizar que las propiedades dadas en un determinadoelemento sean confiables en toda la vida útil de éste.




OBJETIVO

Producir beneficios económicos a losusuarios.

Asegurar calidad y confiabilidad.

Prevenir accidentes.

Contribuir al desarrollo científico ytecnológico

DEFINICION

Son métodos que permiten detectar yevaluar discontinuidades, sin modificar lacondición de uso o aptitud de servicio.




APLICACIÓN DE LOS END

Art. 1 Reg Gen 2 RI 3 RI, of metalic Casting 4 US 5 US for metal and fabric TECNICAS CODIGO 6 LP DE END ASME V 7 PM 8 Eddy C 9 Visual 10 Leak Testing 11 AE Emis 12 Cont AE Monitoring




I. Power Boiler and pressure vessels II. Materiales ferrosos y no ferrosos. III. Nuclear Power Plant Components. IV. Calderos de vapor saturado. CODIGO ASME V. Inspecciones No Destructivas. VI. Operación de Calderos a Vapor. VII. Cuidados de Calderos a Vapor seco. VIII. Calderos y Recipientes a presión. IX. Welding and brazing qualifications. OBRAS D 1.1 Structural Welding Code AWS D 1.3 Structural Welding Code 1104 St for weld pipelines API 650 Welded Steel Tanks for oil store ANSI B 31.4 Liquid Petroleum Transpiping Sis.







En la Producción → Industria

Industria END En mantenimiento Servicios

En el montaje → Grandes obras




* Las discontinuidades en algún material se producen durante el

proceso, el servicio o el montaje




CALIFICACIÓN PERSONAL NDT




Las Normas de USA exigen que el personal que trabaja en

el Control de Calidad que: Ejecutan, Fiscalizan, Supervisan

o Auditan estén Certificados en base a la ASNT. (Sociedad

América para el Desarrollo de Ensayos No Destructivos)

La efectividad del Control de Calidad mediante END

depende de los Conocimientos y Habilidades del Personal

involucrado.

EXIGENCIA DE LAS NORMAS




INSPECTOR ASNT NIVEL I: Está Calificado para realizar una

específica Calibración, END e Interpretación de acuerdo con

Procedimiento Escrito, debe Registrar los Resultados. Debe recibir

Instrucción y Supervisión de un Inspector ASNT Nivel II o III.

INSPECTOR ASNT NIVEL II: Está Calificado para realizar Preparar y

Calibrar el Equipamiento, Interpretar y Evaluar Resultados con

respecto a Normas, debe conocer los alcances y limitaciones del

método END, entrenar al Inspector ASNT Nivel I y Aprendices,

Organizar y Reportar los Resultados de END.

NIVELES DE CALIFICACIÓN




INSPECTOR ASNT NIVEL III: Está Calificado para Desarrollar,

Calificar y Aprobar Procedimientos, Establecer y Aprobar

Técnicas, Interpretar Normas y Especificaciones, Designar

Métodos, Técnicas y Procedimientos a utilizar, Interpretar y

Evaluar Resultados con respecto a Normas y donde no las

hubiera conocer lo suficiente de Materiales y Procesos

para establecer los Criterios a aplicar, Conocer todos los

métodos de NDT, Examinar y Entrenar a los Niveles I y II.

NIVELES DE CALIFICACIÓN




CLASIFICACIÓN DE LOS END




Métodos basados en la aplicación de Radiaciones Penetrantes

Radiografía (Rayos X)

Xerografía

Gamagrafía (Rayos Gamma)

Neutrongrafía

Métodos basados en vibraciones mecánicas

Ultrasonido

Emisión acústica

Análisis de vibraciones




Métodos basados en electricidad y magnetismo

Partículas magnetizables

Corrientes parásitas de Eddy

Ensayos eléctricos

Magnetoscopía

Métodos Ópticos

Examen visual (lentes, espejos, endoscopios)

Transmisión de imágenes

Réplicas

Métodos basados en energía térmica

Termografía (lápices térmicos)

Métodos infrarrojos




Métodos basados en transporte de materia

Líquidos penetrantes

Exudación de gases

Partículas filtradas

Métodos basados en energía mecánica

Dureza mecánica (resistencia)

Rugosimetría

Extensómetros eléctricos (medidores de deformación)

Lacas frágiles

Fotoelasticidad




RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL




Átomo

Protones (p+).- son partículas subatómicas que conforman el núcleo

con carga positiva, las cargas positivas en el núcleo de un átomo

definen al elemento. Número z

Electrón (e-).- son partículas subatómicas que conforman las celdas u

orbitas que circundan al átomo, con carga negativa, definen la

ubicación del elemento químico, sus propiedades, reactividad, etc.

Neutrones (n0).- son partículas subatómicas que conforman el núcleo

con carga neutra, se asume que es el colapso de un p+ y un e-, por la

anulación de la carga y la sumatoria de la masa.




INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LA MATERIA

Como se indicó en líneas anteriores la radiación atraviesa

la materia y se atenúa, básicamente por la interacción

radiación materia, los tres mecanismos o efectos más

importantes que se ponen de manifiesto son:

El efecto fotoeléctrico, efecto Compton y efecto de

producción de pares.

La materia en su mayoría está constituida por espacio o

vacío, existe gran cantidad de vacío entre las capas

electrónicas y el núcleo del átomo, la radiación tiene gran

probabilidad de atravesarlo, pero por la elevada cantidad

de átomos que conforman la materia siempre existe la

posibilidad de que interaccione con la envoltura o con las

proximidades del núcleo.




Efecto fotoeléctrico

Un fotón de Rx o R. gama cede toda su

energía a un electrón que es arrancado

de su órbita y puesto en movimiento.

Efecto Compton

Un fotón cede parte de su energía a un

electrón orbital externo, resultando un

electrón en movimiento y un fotón

secundario de menor energía y de

distinta dirección (radiación dispersa) a

la de la radiación inicial.




Efecto de Producción de Pares

Un fotón en el campo nuclear

transforma su energía en un electrón

y en un positrón.

Para Radiografía Industrial es de interés que se traduzca de

preferencia el efecto fotoeléctrico ya que la radiación que es

atenuada no afecta a la radiografía, y la que atraviesa la materia

lleva información hacia la placa radiográfica. El efecto Compton no

es beneficioso para la Radiografía pues produce radiación

dispersa que tiene dirección diferente que la del haz inicial e incide

en la calidad radiográfica. Cabe recalcar que se producen efectos

combinados, péro se puede decir que hay como controlar la

tendencia hacia un efecto u otro.




Efecto de Producción de Pares

Un fotón en el campo nuclear

transforma su energía en un electrón

y en un positrón.

Para Radiografía Industrial es de interés que se traduzca de

preferencia el efecto fotoeléctrico ya que la radiación que es

atenuada no afecta a la radiografía, y la que atraviesa la materia

lleva información hacia la placa radiográfica. El efecto Compton no

es beneficioso para la Radiografía pues produce radiación

dispersa que tiene dirección diferente que la del haz inicial e incide

en la calidad radiográfica. Cabe recalcar que se producen efectos

combinados, péro se puede decir que hay como controlar la

tendencia hacia un efecto u otro.







Se puede aseverar que para bajas energías de radiación y

altos pesos atómicos se domina Efecto Fotoeléctrico, para

altas energías de Radiación (cercanas a 1 Mey) y bajos

pesos atómicos domina efecto Compton, en el caso del

efecto fotoeléctrico se tiene una incidencia del haz primario

(el que viene de la fuente) directamente hacia la película (es

el que lleva la información de lo que acontece en el interior

del material), en el caso del efecto Compton se tiene una

incidencia del haz primario y de la radiación dispersa

(producida por este efecto) hacia la película, la radiación

dispersa no lleva la información del material sino que

ocasiona un efecto de velo sobre la información de la

radiación primaria por tanto la calidad radiográfica se ve

desmejorada.




Como conclusión se puede asegurar que la radiografía de

metales del relativo alto peso atómico como el Fe, Cu, Ni,

etc. no presentan mayor problema respecto a la calidad,

incluso usando energías de radiaci6n relativamente altas

(0,2 - 0,5 Mey), mientras que materiales de peso atómico

relativamente bajo Al, Mg, Si, polímeros algunos cerámicos

deberán ser radiografiados necesariamente con bajas

energías de radiación (alrededor de 0,1 Mey o menos).




Partículas Alfa (α).- Núcleo de He, 2p++2n0

Son emitidas por elementos químicos que están a la derecha del Plomo

(Plomo es el elemento más pesado no Radiactivo).

Partículas Beta (β).- n→p++(e-, Ve): emisión de un electrón ó

n→p++(e+, Ve): emisión de un positrón (antimateria)

Son emitidas por elementos cuyos núcleos de sus átomo son inestables

(artificialmente o naturalmente)

Rayos Gamma o Rayos X.- no son partículas, son Fotones de Energía que se

transmiten por medio de ondas electromagnéticas de longitud de onda muy

corta, por tanto penetrante, y de muy alta energía lo que las hace ionizantes.

Neutrones (n).- muy penetrantes pues no posee carga y por tanto no

interactúan con la materia, solo se pueden atenuar con materia que contenga

átomos de hidrógeno (agua).

Rayos Gamma y Neutrones son fruto de emisión de Partículas Alfa y Beta.

Tipos de Desintegración Atómica




ENSAYO POR RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL

PRINCIPIOS FÍSICOS DEL ENSAYO

El conocimiento de aspectos fundamentales de las leyes que rigen

la producción de las radiaciones y las propiedades de los mismos,

es esencial para el radiólogo.

Naturaleza de las radiaciones

En la práctica radiográfica se utilizan dos tipos de radiaciones:

Los rayos X y gamma. Son de naturaleza electromagnética con

longitudes de onda pequeñas (alta energía), diferenciados entre

ellos por su origen.

Las radiaciones electromagnéticas están de acuerdo con la teoría

cuántica, es decir, la energía de un haz de radiación está

compuesto de pequeños paquetes de energía denominados

cuantos de energía o fotones y de esta forma interaccionan con la

materia.




1. Origen de los rayos X

Los rayos X se producen por la transformación de energía que

poseen electrones animados de gran velocidad, al chocar

contra un obstáculo.

La mecánica de la emisión de la radiación X, es la siguiente:

-Emisión continua, cuando el electrón acelerado choca contra

el obstáculo, transforma su energía cinética ya sea porque

choca directamente contra el núcleo de los átomos

constituyentes del obstáculo, en este caso se transforma en un

fotón de energía de longitud de onda mínima, o porque

interacciona con electrones orbitales de éste, sacándolo de su

órbita y perdiendo parte de su energía, para luego chocar

contra el núcleo.




1. Origen de los rayos X

- Emisión característica, producto de la interacción de los

electrones acelerados, el átomo constituyente del obstáculo

pierde un electrón orbital y queda en un estado de excitación,

ya que la orbita electrónica que tiene una vacante tiende a

completarse con un electrón que ha de provenir de otra órbita.

Este llenado electrónico se debe a la diferencia de energías

entre las órbitas electrónicas, las que se manifiestan en forma

de fotones de rayos X y es característico de cada órbita y

para cada átomo.




2. Origen de los rayos gamma ()

La desintegración de una sustancia radioactiva (radioisótopo) va

acompañada de la emisión de una o mas formas de radiación

denominados, rayos alfa (núcleos de helio), rayos Beta (electrones), y los

rayos gamma de la misma naturaleza física que los rayos X, pero de

menores longitudes de onda.




Los rayos alfa y beta, a pesar de ser emitidos con una gran energía

cinética el poder de penetración es menor al de los rayos gamma, ya

que son partículas con masa.

Las transformaciones dentro del núcleo radioactivo son independientes

de acciones exteriores y ocurren dentro de rangos definidos.

2. Origen de los rayos gamma ()




3. Unidades de las radiaciones X y gamma

- Longitud de onda, se pueden expresar en centímetros,

pero es más frecuente utilizar el amstrong (A), siendo 1A =

10-8cm.

- Energía, corresponde a la calidad de la radiación (energía

del fotón), y se mide en electrón-voltios (eV) definido como

la energía adquirida por un electrón moviéndose bajo una

diferencia de potencial de un voltio. Esta unidad se emplea

para rayos X y gama, a pesar que el electrón no interviene

en la generación de los rayos gamma.

- En el caso de equipos de rayos X, la tensión de trabajo

define la energía de radiación y puede ser expresada en

forma indirecta por el voltaje pico (KVp) para equipos de

potencial constante.




3. Unidades de las radiaciones X y gamma

- La cantidad de radiación se mide en "Roentgen” definido

como la cantidad de radiación X o gama que en un centímetro

cúbico de aire a condiciones normales de presión y

temperatura producen 2.08 x 109 pares de iones, Esta unidad

permite evaluar la interacción de las radiaciones con la materia.

- Para evaluar la dosis absorbida por unidad de masa irradiada

se utiliza el "rad”, siendo 1 rad = 100 Erg/gramo.

- La intensidad emitida por equipos de rayos X o fuentes de

rayos gamma se miden en Roentgen por minuto a un metro de

distancia (R/min a 1 m), en el caso de rayos X. Para rayos

gama se utiliza el "Coeficiente de emisión gamma especifica”

(E γ) que se expresa como Roentgen por hora por Curie a un

metro de distancia (R/h·Ci a 1m).




4. Ley de la inversa del cuadrado de la distancia.

Considerando que la emisión de las radiaciones permanece

constante en intervalos de tiempos cortos, la intensidad total que

pasa a través de toda la superficie cerrada que envuelve la fuente

emisora es constante, es decir, la intensidad que atraviesa un

elemento de superficie es inversamente proporcional al cuadrado

de la distancia entre la superficie y el foco emisor.

Matemáticamente se expresa de la forma siguiente:

)1(2

1

2

2

2

1

d

d

I

I




5. Propiedades generales de las radiaciones

Las propiedades más importantes para la radiología son las

siguientes:

• Se proyectan en línea recta sin que le afecten los campos

magnéticos ni eléctricos

• Ionizan los gases

• Excitan radiación fluorescente de ciertas sustancias

• Sensibilizan las emulsiones fotográficas

• Dañan los tejidos vivos sin ser detectados por los sentidos

• Atraviesan todos los materiales, incluso los opacos a la luz




Decaimiento de la Actividad

Ea: Energía Actual, Eo: Energía Original

Actividad.- Es el número de Desintegraciones por segundo

1/s-1 = 1 Bq (1 Desintegración / segundo)

37 GBq = 37*109Bq = 1 Ci

Desintegración se refiere a un átomo que ha alcanzado su estabilidad

La Actividad de Un Isotopo Radiactivo se reduce a la mitad cuando a

transcurrido una Vida Media

La Vida Media es única y diferente para cada Isotopo







Atenuación de la Radiación POR BLINDAJE

Depende de la Sección Transversal de los átomos y del factor µ

(factor de empaquetamiento - lattice)

Pb (fcc) , W y Fe (bcc)




CONSTANTE GAMMA DE ISOTOPOS

ds : Distancia Segura, Acordonamiento

Io: Intensidad Emitida

Ia: Intensidad Deseada = 20µSv/h = 2mR/h

D: Distancia Referencial = 1m (Factor Gamma)

Io: Intensidad Original, d1

Ia: Intensidad Actual, d2

* Aplica también para tiempos




PROYECTORES GAMMAGRAFÍA, ISO-3999: EDICIÓN 2000







Hay tres medios de protección personal para ayudar a reducir

la exposición a la radiación:




LIMITES DE TASA DE DOSIS Y DOSIS

Reglamento Protección Radiológica 1979:

No debe recibirse: Tasas de Dosis superiores a 5mR/h

Dosis Acumulada en 1 año superior a 5rem (POE)

10% Dosis para Público

OIEA 1990:

No debe recibirse: Tasas de Dosis superiores a 20µSv/h

Dosis Acumulada en 1 año superior a 20mSv (POE)

1mSv (Público)




aproximadamente 100 mrem / año a partir de fuentes naturales y aproximadamente 100 mrem / año a partir de fuentes artificiales

El Humano tiene capacidad para asimilar la radiación pues está

sometido a ella todo el tiempo: 2mSv/año




Sobreexposición a Radiaciones Ionizantes

Efectos Deterministicos.- Poseen Umbral a partir de 1Sv (100rem), se

conocen sus efectos respecto a la Dosis, produce: quemadura,

enfermedad y muerte. Afectan a células de Rápida reproducción

SAR, Síndrome Agudo de la Radiación

Dosis Recibida en menos de 1 día Cuerpo Entero

1 Sv: Náusea, Mal estar estomacal, Mal estar general, Fiebre semejante a

una insolación o gripe; 1 o 2 horas depués.

5 Sv: Daño en Cristalino, Esterilidad, Muerte 50%, Daño en Medula

espinal, es donde se produce la sangre (conteo de plaquetas).

Recuperación con Tratamiento Médico por varios meses

(10-20)Sv: Muerte 80%

SCR, Síndrome Cutáneo Radio-inducido

6 Sv: Quemadura de 1er Grado (Superficial)

10Sv: 2do Grado, Ampollas, Doloroso,

Infeccioso,

20-30Sv: 3er Grado, Dolor, daño en venas

>30Sv: Remoción Quirúrgica




Efectos Estocasticos.- Son Probabilisticos, No Poseen Umbral

Dosis 10mSv: 1 en 10,000 es la

Probabilidad de generar Cáncer

- 1/3 de tener daño genético







Area Delgada

Poca energía de

radiaciónAlta energía de

radiación.




TECNICAS DE TOMAS RADIOGRAFICAS (GEOMETRIA)

TECNICA PANORAMICA

SWE/SWV

1 Pared Irradiada y 1

Sola Imagen

Radiográfica Obtenida

ASME Sección V 2010

No Mandatorios




TECNICA DOBLE PARED

DWE/SWV

2 Paredes Irradiadas y 1

Sola Imagen Radiográfica

Obtenida

ASME Sección V 2010 No

Mandatorios






TECNICA ELIPTICA

DWE/DWV

2 Paredes Irradiadas y 2

Imágenes Radiográficas

Obtenidas

ASME Sección V 2010 No

Mandatorios




PENUMBRA GEOMETRICA (Ug)












INDICADORES DE CALIDAD DE IMAGEN RADIOGRAFICA (IQI)

CODIGO ASME

V Artículo 2

Indican la Sensibilidad para Apreciar el Mínimo Tamaño de Discontinuidad

Posible de Ver en la Imagen Radiográfica.

Discontinuidades más pequeñas que el diámetro del Alambre que debe ser

observado en la Imagen del IQI, no son Relevantes







Ejemplos según API 1104:

Técnica 1 Pared Irradiada - 1 Imagen Obtenida (SWE/SWV) o Panorámica, de un

espesor de 6mm, el alambre que debe observarse si el Penetrámetro es ubicado

del lado de la fuente es el de diámetro 0.008” o N°5 del SET A. Si el Penetrámetro

es ubicado del lado Film debe verse el inmediato inferior el N°4.

Técnica 2 Paredes Irradiadas – 1 Imagen Obtenida (DWE/SWV) o Doble Pared,

de un espesor de 6mm, al tener que la radiación pasar por 2 paredes, nos da un

espesor total de 12mm, el alambre que debe observarse si el Penetrámetro es

ubicado del lado de la fuente es el de diámetro 0.013” o N°7 del SET B. Si el

Penetrámetro es ubicado del lado Film debe verse el inmediato inferior, el N°6 del

SET A o del SET B.




Calculo de tiempo de Exposición

FF: Factor Fuente (Ir192 = 4.1)

fp: Factor Película (AGFA D7 = 1.2) (FOMA R7 = 1)

dfp: Distancia Fuente-Película (pulgadas)

e: Espesor Irradiado (mm)

A: Actividad de Fuente a la Fecha (Ci)

t: Tiempo de Exposición a la Radiación (segundos)




Calculo de tiempo de Exposición




TABLA DENSIDAD OBTENIDA – DENSIDAD DESEADA




TABLA DENSIDAD OBTENIDA – DENSIDAD DESEADA

Cambio Distancia Fuente

Película




PELICULA RADIOGRÁFICA

AgBr + ɤ → AgBr + Ag0 (Imagen Latente)

AgBr: Sal (Cristal) formado por:

Bromuro de Plata

ɤ: Radiación mediante Efecto Fotoeléctrico y Compton genera e- libres

Fotón Relación 1:1, e- Relación 1:1000

AgBr: Plata no Quemada, Zona Clara, sin interacción con ɤ

Ag0: Plata Quemada, Zona Oscura), interactuó con ɤ (se libera Br- de molécula, se

Gasifica)




MARCAS DE PELICULA RADIGRAFÍCA Y CLASIFICACIÓN

Graininess: Un fotón de Energía interactúa

con varios Cristales de Bromuro de Plata;

mientras más fino el grano más limites de

grano van a atenuar este efecto.

Por esta razón mientas más fuerte la E

utilizada, es necesario grano más fino.




Aplicaciones según

Clasificación de

Película




Curva Roja Revelado Automático, Curva Azul Revelado Manual

Rango de Densidades que acepta la Norma




Pantallas Intensificadoras de Plomo

La cantidad de e- emitida por Pb es uniforme pero

las direcciones son aleatorias, por eso la

importancia del contacto cercano Pb-Film

Un rayón en la pantalla de Pb resulta en una línea

muy negra en el Film por el aumento de área de

interacción

1) Blindan de la Radiación Secundaria e

Intensifican la Radiación Primaria

2) Las pantallas reducen el tiempo de exposición

5 veces

3) Mejoran la definición 3 veces

También existen las Pantallas Fluorescentes,

que emiten luz al interactuar con la Radiación,

reducen el tiempo de exposición 15 veces,

pero su falta de definición las hace imprácticas

para inspección en busca de Fisuras




Revelado de Imagen Latente en Película Radiográfica

Revelado: Medio Alcalino (básico) PH10, objeto oxidar y reducir e-

PQ: hydroquinone, se oxida con halógenos en un medio alcalino.

Baño de Parada: Baño Acido (Agua)

Fijado: Medio Acido (PH 4)

Elimina la Plata no Quemada Thiosulfate (H2S2O3) → (Ag2S)

Aluminio para Endurecer

Acido Acético (5%), detener Revelado

Lavado: El Fijador daña el Film, puede eliminar todo Ag

Da el tiempo de Vida al Film

Humectante para evitar el Rayado al Secar




Re-shoots por mala calidad de Imagen Radiográfica

ASME V, Artículo 2




INTERPRETACIÓN RADIOGRÁFICA




DEFECTOS EN SOLDADURA

De acuerdo a la clasificación hecha por el Instituto

Internacional de Soldadura, los defectos se han

dividido en seis grupos:

Fisuras

Cavidades

Inclusiones sólidas

Falta de fusión y de penetración

Defectos de forma

Defectos varios no incluidos en los grupos anteriores.

FISURAS

Discontinuidades producidas por roturas locales, que pueden ser

provocadas por enfriamiento o tensiones. Cuando la fisura tiene

dimensiones microscópicas, recibe el nombre de microfisura.







CAVIDADESSon discontinuidades conocidas también como sopladuras, ya que soninclusiones gaseosas, en otras palabras carencia de material.




INCLUSIONES SÓLIDAS

Son materias salidas extrañas aprisionadas en el metal fundido.




FALTA DE FUSIÓN Y DE PENETRACIÓN

Falta de fusión

Falta de ligazón entre el metal depositado y el metal base o entredos capas de metal depositado.

Falta de penetración

Fusión parcial de los bordes, que da lugar a una discontinuidad entre los

mismos.




DEFECTOS DE FORMA

Forma defectuosa

Falta de conformación de orden geométrico de la superficieexterna con relación al perfil correcto.







DEFECTOS VARIOS

Corte del arco

Mordedura accidental

Proyección

Salpicaduras

Proyección de W

Depósito de W

Desgarre local

Daño del metal base al retirar las sujeciones

Marcas




Fisuras longitudinales

Fisuras transversales

Fisuras radiales




Fisuras de cráter

Fisuras discontinuas

Fisuras ramificadas




CAVIDADES

Porosidad Esferoidal localizada

Poros alargados




Poros alineados

Porosidad vermicular

Rechupe de cráter




INCLUSIONES SÓLIDAS

Inclusión de escoria alineada

aislada de cualquier forma

Falta de fusión

Falta de penetración




DEFECTOS DE FORMA

Mordeduras

Mordedura de raíz

Sobre espesor excesivo




Convexidad excesiva

Exceso de penetración

Ángulo de sobre espesor

incorrecto




Desbordamiento

Defecto de

alineación

Defecto angular




Hundimiento

•Cornisa vertical

•En plano

•En rincón

•En solape

Hueco

Falta de espesor




Defecto simétrico

Rechupe de raíz

Empalme defectuoso




Aparece en la placa radiográfica como líneas oscuras longitudinales

ubicadas en el centro y alineadas con el eje de la junta soldada.

Constituyen un espacio interno no ocupado por el metal depositado,

son concentradores de tensión y además son un lugar idóneo para el

inicio de desgaste por corrosión. Sus causas más frecuentes son:

separación insuficiente de bordes en la raíz (muy cerrado), diámetro

del electrodo demasiado grueso, excesiva velocidad de avance de

la soldadura, baja intensidad de corriente de soldadura (Amperaje).

FALTA DE PENETRACIÓN




FALTA DE PENETRACIÓN




Pueden aparecer longitudinalmente o transversalmente. Se ven en la placa

radiográfica como líneas continuas oscuras, onduladas, de grueso variable

y ramificadas. Las fisuras más peligrosas son las superficiales y orientadas en

la dirección perpendicular a los esfuerzos en los lugares donde se

encuentran los puntos críticos o de mayor carga en el material. Este

defecto inhabilita la soldadura y por ello las normas no las permiten.

•Pueden producirse por excesiva rigidez de la pieza, por excesivo contenido

en Carbono, Manganeso, Azufre y Fósforo.

•El material de aportación puede influir, por selección inapropiada en

relación con el metal base que se va a soldar.

•Durante la soldadura puede ocurrir por enfriamiento demasiado rápido del

metal depositado, por insuficiente precalentamiento de la pieza a soldar o

por insuficiente de apoyos para los miembros de la junta soldada.

FISURAS




FISURA LONGITUDINAL




FISURAS TRANSVERSALES




Está discontinuidad tiene menor densidad que el metal, por lo que son

atravesadas fácilmente por la radiación, por los que se forman

impresiones oscuras redondeadas. A veces se observan varios poros

alineados resultando ser la forma más peligrosa por su tendencia a

generar fisuras con el pasar del tiempo.

• Los poros pueden ser causados por la composición química del metal

base (elevado contenido en Carbono, Azufre y Fósforo.) También por la

presencia de óxidos y por falta de limpieza en la junta.

• También se producen por una excesiva intensidad de corriente

(Amperaje) que provoca el desprendimiento del revestimiento del

electrodo al calentarse demasiado, igualmente por excesiva longitud del

arco.

POROSIDAD




POROSIDAD

http://blog.utp.edu.co/metalografia/files/2010/11/soldadura1.jpg




Estas discontinuidades por su baja permeabilidad, debilitan enérgicamente

la radiación, generando en la placa radiográfica impresiones borrosas e

irregulares. En algunos casos aparecen alineadas (en el segundo pase o

pase caliente cuando se suelda en vertical descendente con electrodos

celulósicos).

La peligrosidad de esta discontinuidad la discontinuidad depende del

tamaño y la distancia entre ellas, ya que si están próximas entre sí, la

resistencia del material se reduce notablemente, pues la escoria no tiene

las propiedades mecánicas como el metal base.

Se producen por falta de limpieza de los cordones de soldaduras entre

pasadas, cordones mal alineados o mal traslapados, inclinación incorrecta

del electrodo y baja intensidad de corriente (Amperaje).

ESCORIA




ESCORIA

http://blog.utp.edu.co/metalografia/files/2010/11/soldadura22.jpg




Aparecen en la placa radiográfica como sombras oscuras en los

costados de la raíz o de la capa de presentación siguiendo el contorno

de la soldadura. Esta discontinuidad es una entalladura y por tanto un

concentrador de esfuerzos que puede dar origen a fracturas. Las

causas más comunes son: cuando el electrodo es demasiado grueso,

su inclinación es inadecuada y excesiva intensidad de corriente

(Amperaje).

MORDEDURAS




MORDEDURA




Aparece en la placa radiográfica como áreas de menor densidad

ubicadas longitudinalmente y centradas con el eje del deposito de

soldadura. Es una discontinuidad, que al contrario de la falta de

penetración presenta un brotado excesivo de material en la raíz. Puede ser

un defecto muy grave en el caso de oleoductos, gasoductos, líneas de

flujo, pues es el causante de atrapar los equipos de limpieza interna de

tuberías, los cuales deben circular con frecuencia por el interior de éstas y

que al quedar atrapados en alguna junta soldada detienen la operación

de transporte, a veces por mucho tiempo ya que resulta muy difícil

establecer en donde quedaron atrapados. Las causas pueden ser: excesiva

separación de bordes en la raíz, intensidad de corriente (Amperaje)

elevada al depositar el cordón de raíz, velocidad de soldadura lenta.

EXCESO DE PENETRACIÓN




EXCESO DE PENETRACIÓN

http://blog.utp.edu.co/metalografia/files/2010/11/septima.jpg




PIG TRAP PIPELINE




Presentan en la placa radiográfica una imagen parecida a la de las

inclusiones de escorias, pero a diferencia de éstas, son líneas oscuras,

rectas y de espesor uniforme. La causa de este tipo de discontinuidad

es temperatura inadecuada para la fusión del metal de aporte con el

metal base y por tanto no se consigue el proceso metalúrgico de

soldar, quedando afectada la unión soldada. Puede generar fracturas

por fisuramiento. Se producen por una mala preparación de los bordes

del material base, excesiva velocidad de avance de la soldadura,

longitud de arco demasiado larga o intensidad de corriente (Amperaje)

baja.

FALTA DE FUSIÓN




FALTA DE FUSIÓN

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Ensayos no destructivos