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Introducción a los Ensayos No Destructivos (END)

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  • Introduccin a losEnsayos No Destructivos

    (END)

  • 2AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACINndice

    Contenidos:Introduccin a los END (NDT)

    Descripcin de los mtodos mscomunes de END

    Aplicaciones y Ejemplos

  • 3AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    DEFINICIN DE END:Utilizacin de tcnicas no invasivas parala determinacin de la integridad de un material, componente o estructura

    Medida cuantitativa de algunascaractersticas de un objeto sin daarlo

    1.- Introduccin a los END

    Ej: Inspeccin visual de una pieza terminada

  • 4AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    Part

    cula

    s

    Mag

    ntic

    asCo

    rrien

    tesInd

    ucida

    s

    1.- Introduccin a los ENDMTODOS DE END

    Inspeccin Vi

    sual

    Ultrasonidos

    LquidosPenetrantes

    Rayos XMicroondas

    Termografa

    Emisin Acstica

    MedicinMagnti

    ca

    Interferometra

    Lser

    Rplicas

    Microscopa Acstica

  • 5AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN1.- Introduccin a los END

    Algunas Aplicaciones de los END: Deteccin y evalucin de Grietas Deteccin de Fugas Determinacin de Posicin Medidas Dimensionales Caracterizacin de Estructura y Microestructura. Estimacin de Propiedades mecnicas y fsicas Medidas de Deformacin Determinacin de Composicin Qumica

  • 6AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN1.- Introduccin a los END

    Dnde y Cundose utilizan los END?

    En cualquier etapadel ciclo de vida

    Como ayuda en la etapa de Desarrollo. Control y Medida en la Recepcin de materiales. Monitorizacion y control durante la Fabricacin. Verificacin de resultados de un Proceso(Ej.: Tratamiento trmico). Comprobacin del Montaje. Inspeccin de daos en Servicio.

  • 7AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN1.- Introduccin a los END

    CLASIFICACIN SEGN SU UTILIDAD

    Estructuras Prop. Fsicas

    Estudio de Materiales

    Discontinuidades Impurezas

    Corrosin Fugas

    Defectologa

    Espesores Recubrimientos

    Metrologa

    E.N.D.

  • 8AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN2.- Descripcin de los END

    MTODOS MS COMUNES DE END:Inspeccin visual (UNE-EN 13018:2001)Lquidos Penetrantes (UNE-EN ISO 3452-2:2008)Partculas Magnticas (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)

  • 9AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN2.- Descripcin de los END

    INSPECCIN VISUALEl mtodo ms bsico y frecuente.Herramientas: fibroscopios, boroscopios, lupas, espejos, etc.

    En grandes recipientes (tanques, cisternas, oleoductos), se usan videos porttiles con zoom

    En lugares peligrosos o muy pequeos (gaseoductos, reactores, tuberas) se usan robots motorizados

  • 10AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN2.- Descripcin de los END

    LQUIDOS PENETRANTES

    Lquido de fcil mojado superficial

    Aplicar sobre la superficie

    Infiltracin en los defectos superficiales

    Tiempo

    Capilaridad

    Retirar exceso de lquido de la superficie, no de los defectos

    Aplicar revelador (spray en polvo)

    Extrae el penetrante de los defectos

    Inspeccin visual

    Podemos usar una carga fluorescente e inspecccionarcon un luz ultravioleta

  • 11AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    LNEAS DE CAMPO MAGNTICO PARTCULA MAGNTICA

    GRIETA

    Magnetizar la pieza a verificar

    Aplicar partculas de Fe con pigmento fluorescente

    Acumulacin los lmites de las discontinuidades

    Flujo magntico en las

    discontinuidadesInspeccin visual con luz ultravioleta

    2.- Descripcin de los ENDPARTCULAS MAGNTICAS

  • 12AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN2.- Descripcin de los END

    PARTCULAS MAGNTICAS

  • 13AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    Pieza0 2 4 6 8 100 2 4 6 8 100 2 4 6 8 10Osciloscopio

    2.- Descripcin de los ENDULTRASONIDOS (PULSO-ECO)

    Onda snica de alta frecuencia en el material

    El snido rebota en las paredes y grietas

    Ecos Reflejos

    Pulso inicial

    Eco de grieta

    Eco de fondo

    La energa del sonido reflejado se representa en funcin del tiempo/distancia

  • 14AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN2.- Descripcin de los END

    ULTRASONIDOSSe puede obtener una imagen de alta

    resolucin con las seales obtenidas, mediante software de control de escaneado.

    Imagen en escala de grises producida por los ecos snicos reflejados en el fondo de una moneda

  • 15AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    Material conductor

    2.- Descripcin de los ENDCORRIENTES INDUCIDAS (EDDY CURRENT)

    Bobina Campo magntico inducido

    Eddycurrents

    Campo magntico

  • 16AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN2.- Descripcin de los END

    CORRIENTES INDUCIDAS 9 Deteccin de grietas superficiales.9 Determinacin de conductividad elctrica9 Medicin de espesor de capas de recubrimiento

  • 17AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN2.- Descripcin de los END

    RAYOS X Potencial electrico elevado

    Electrones

    -+

    Generador deRayos X o FuenteRadioactiva (crear

    radiacin)

    Sistema de recogida de exposicin

    La Radiacinpenetra

    en la muestra

    Potencial electrico elevado

    Electrones

    -+

    Generador deRayos X o FuenteRadioactiva (crear

    radiacin)

    Sistema de recogida de exposicin

    La Radiacinpenetra

    en la muestra

    9 Radiacin de alta energa, alta frecuencia, longitud de onda corta.9 Puede obtenerse de un generador de Rayos X o de una fuente radioactiva (Rayos gamma).

  • 18AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    PELCULA DE RAYOS X

    VISTA DE LA PELCULA REVELADA= MENOS EXPUESTA

    = MS EXPUESTA

    2.- Descripcin de los ENDRAYOS X

    Pieza entre fuente de radiacin y pelcula

    Pieza absorbe radiacin segn

    espesor y densidad

    El velado de la pelcula depende de la cantidad de radiacin que atraviese la pieza

  • 19AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN2.- Descripcin de los END

    RAYOS X

  • 20AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    APLICACIONES USUALES DE LOS END:

    Inspeccin de Materias Primas.

    Inspeccin de Materiales en Proceso de Fabricacin.

    Inspeccin de Daos en Servicio.

  • 21AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN DE MATERIAS PRIMAS Forja. Fundicin. Extrusin. Etc.

  • 22AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN DE MATERIALES EN PROCESO DE FABRICACIN

    Mecanizado. Soldadura. Pulido. Tratamiento Trmico. Placado. Etc.

  • 23AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN DE DAOS EN SERVICIO

    Agrietamiento. Corrosin. Erosin/Desgaste. Fatiga trmica. Etc.

  • 24AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    Seales de los diferentes niveles de corrosin

    3.- Aplicaciones y EjemplosPLANTAS DE PRODUCCIN DE ENERGA

    Tubo con dao

    Sonda

    Peridicamente, las plantas se paran para su inspeccin. Las corrientes inducidas pueden detectar daos por corrosin en el interior de los tubos de los intercambiadores

  • 25AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN DE CABLESLos sistemas electromagnticos y la inspeccin visual se usa en la deteccin de alambres rotos en cables de transbordadores, telecabinas, gras, ascensores.

  • 26AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    Brazos articulados con cmaras para tanques enterrados.

    3.- Aplicaciones y EjemplosINSPECCIN DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

    Robots con ultrasonidos las paredes de los tanques: deslaminaciones, prdidas de espesor por corrosin

  • 27AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN DE APARATOS A PRESINPara evitar fallos se inspeccionan por ultrasonidos, Rayos X, Rayos gamma.

  • 28AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN AERONUTICA Usados de forma masiva durante la fabricacin de la aeronave. Durante la vida til para localizacin de daos.

    Grieta por fatiga iniciada en el remache de una ventanilla.

  • 29AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN

    INSPECCIN DE UN TURBORREACTOR

    Los turborreactores son revisados completamente despus de un tiempo de servicio: se desarman, limpian, inspeccionan y se montan de nuevo. Los lquidos penetrantes nos permiten detectar grietas en muchos componentes.

    3.- Aplicaciones y Ejemplos

  • 30AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    Accidente en Vuelo United 232 (Iowa, 19/07/1989)

    Un defecto no detectado en el rodete de una turbina fue la causa del accidente.

  • 31AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN DE FERROCARRILESUn vagn especial es capaz de revisar km de rales para la deteccin de grietas que puedan causar descarrilamientos

  • 32AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN DE PUENTES

    La corrosin, agrietamientos y otros pueden afectar el comportamiento de los puentes. Cada dos aos se realiza una inspeccin visual. Algunos puentes tienen sensores de emisin acstica que oyen como crecen las grietas.

  • 33AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    INSPECCIN DE TUBERASPara prevencin de fugas y daos medioambientales en oleoductos: Inspeccin visual, Rayos X, y ensayos electromagnticos.

    INSPECCIN INTERIOR CON ROBOT CON CMARA Y

    LUCESRADIOGRAFA DE JUNTAS SOLDADASINSPECCIN POR FLUJO

    MAGNTICO. Un equipo conocido como pig se introduce por el tubo,

    recogiendo datos de la pared, desplazndose con el fluido

  • 34AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACIN3.- Aplicaciones y Ejemplos

    MEDICIONES ESPECIALESEmpleados de Boeing en Filadelfia evaluaron la Liberty Bellutilizando corrientes inducidas para medir la conductividad elctrica del bronce de la campana en varios puntos y evaluar su uniformidad.

  • 35AEJBFundamentos de END

    FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALESDPTO. DE INGENIERA DE MATERIALES Y FABRICACINMs Informacin

    www.ndt-ed.org (Non DestructiveTesting)

    www.asnt.org (American Society forNon Destructive Testing)

    www.aend.org (Asociacin Espaola de Ensayos No Destructivos)