View
251
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
1/40
ENSAYO POR LIQUIDOS
PENETRANTES
NIVEL IIINSTRUCTOR
JUAN JOSE YGLESIAS
NIVEL III ASNT 105615
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
2/40
INTRODUCCION
Objetivo
Proveer a los participantes de las
herramientas necesarias para la
correcta aplicacin de la tcnica de
examinacin no destructiva por
lquidos penetrantes.
Que es la examinacin por lquidos
Penetrantes?
Es un mtodo no destructivo que se
basa en los principios de la inspeccin
visual.
Es un mtodo de examinacin queaumenta la visibilidad de
discontinuidades muy pequeas que el
ojo humano no es capaz de detectar
sin ningn medio de ayuda
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
3/40
Contenido del Curso
Introduccin General
Materiales de ensayo y sus consideraciones
Pasos bsicos en el mtodo de ensayo
Equipo bsico
Ventajas y limitaciones
Resumen
Glosario de trminos
Evaluacin
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
4/40
Como Trabajan los Lquidos Penetrantes?
Un lquido con una alta humectabilidad es aplicado a la superficie de un
componente bajo ensayo.
El lquido penetra en las discontinuidades abiertas a la superficie por medio
de la accin capilar y otros mecanismos.
El exceso de penetrante es removido de la superficie y luego es aplicado unrevelador para extraer el penetrante atrapado en la discontinuidad.
Con una adecuada tcnica de inspeccin visual, las indicaciones visibles de
cualquier discontinuidad abierta vienen a ser mucho mas visibles.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
5/40
Como Trabajan los Lquidos Penetrantes?
Cada paso del proceso del ensayo
es realizado para promover la
accin capilar.
Este es el fenmeno por el cual un
lquido se eleva o trepa cuando esconfinado dentro de una cavidad
pequea debido a la accin de la
tensin superficial y la
humectabilidad.
Ejemplos:
El transporte de agua en las
plantas y rboles desde sus races
a travs de tallos y ramas hasta
las hojas
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
6/40
Proceso Bsico de los Lquidos Penetrantes
1. Limpiar y secar.
2. Aplicar penetrante
3. Remover exceso.
4. Aplicar revelador
5. Aplicar revelador
6. Limpieza final
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
7/40
Que puede ser inspeccionado por lquidos
penetrantes?
Casi cualquier material que
presente una superficie lisa y no
porosa puede ser inspeccionado
por lquidos penetrantes.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
8/40
Que NOpuede ser inspeccionado por lquidospenetrantes?
Componentes con superficie
excesivamente rugosa, como las
fundicones en molde de arena, la
cual atrapa y retiene penetrante.
Cermicas porosas.
Madera y materiales fibrosos.
Partes de plstica que pueden
absorber y reaccionar con los
materiales penetrantes.
Componente con recubrimientos
que impiden la entrada del
penetrante a la discontinuidad
Las discontinuidades tienden a
enmascararse por el efecto del
sustrato (ruido)
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
9/40
Que Tipo de Discontinuidades puede ser detectada por
los lquidos penetrantes
Todas las discontinuidades que
estn abiertas a la superficie.
Productos laminados. Grietas,
costuras, laminaciones.
Fundiciones. Unin fra,
desgarre en caliente,
porosidades, tubuladuras,
contracciones.
Forjas. Grietas, solapes,
grietas externas de forja.
Soldaduras. Grietas,
porosidades, socavaduras,
solapes, falta de fusin, falta
de penetracin.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
10/40
Eleccin de los Materiales
PENETRANTETipo.
i. Fluorescentes.
ii. Visibles (contraste)
Mtodo.
A. Lavables con Agua.B. Pos emulsificables.
C. Removibles con solvente
REVELADOR Forma.a. Polvo seco.
b. Hmedos solubles en agua.
c. Hmedos suspendidos en
agua.
d. Hmedos, no acuosos
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
11/40
Propiedades de los Penetrantes
Los penetrantes son formulados para que posean un importante nmero
de caractersticas.
Para un buen desempeo, un penetrante deber:
De facial extensin sobre la superficie a ser inspeccionada.
Que se pueda introducir en las discontinuidades por accin capilar u
otro mecanismo.
Permanecer en el defecto pero que sea de fcil remocin de la
superficie de la parte.
Permanecer fluido durante la etapa de aplicacin y secado
del revelador de modo que pueda ser extrado hacia la superficieSer altamente visible o fluorescente para producir indicaciones
fciles de ver.
No ser daino para el inspector o para los materiales a ser
inspeccionados.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
12/40
Niveles de Sensibilidad
Los penetrantes son tambin formulados para producir una variedad de
niveles de sensibilidad. A un nivel de sensibilidad mayor, menor el
defecto que el sistema penetrante es capaz de detectar.
Los cinco niveles de sensibilidad son:
Nivel 4Ultra alta.
Nivel 3Alta.
Nivel 2Mediana.
Nivel 1Baja.
Asi como el nivel de sensibilidad aumenta, la hace el nmero de
indicaciones irrelevantes; por lo tanto un penetrante requiere serseleccionado de modo que pueda encontrar las discontinuidades de
inters pero no producir muchas indicaciones no relevantes
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
13/40
Penetrantes Visibles Vs Fluorescentes
Las inspecciones pueden ser
realizadas utilizando penetrantes
visibles (rojos) o fluorescentes.
Los penetrantes visibles se
inspeccionan bajo luz blanca
mientras que los penetrantes
fluorescentes se inspeccionanutilizando luz ultravioleta en un
rea oscura.
Los penetrantes fluorescentes son
mas sensibles que los visibles
debido a que el ojo es massensible a las indicaciones
brillantes sobre un fondo oscuro.
Photo Courtesy of Contesco
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
14/40
Por que el penetrante visible es rojo y el fluorescente
verde?
Los penetrantes visibles son
usualmente rojos por que este se
mantiene firme y provee un
elevado nivel de contraste contra
un fondo iluminado.
El penetrante fluorescente es
verde por que el ojo es mas
sensible al color verde debido al
nmero y arreglo de los receptores
de color en el ojo.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
15/40
Mtodo de Remocin del Penetrante
Los penetrantes son tambin clasificados por el
mtodo de remocin de los excesos.
Removibles con solvente
Son removidos mediante el frote con un
pao empapado en solvente. El solvente
normalmente se suministra en aerosoles para
su portabilidad y se usan principalmente en
ensayos puntuales.
Lavables con agua
El penetrante es removido mediante un
chorro de agua. Son fciles de aplicar y mas
efectivos cuando se inspeccionan reas
extensas.
Pos emulsificables
Estos penetrantes son lavables al aguasiempre que reaccionen con una solucin
emulsificable. El sistema pos emulsificable es
utilizado cuando existe el riesgo de sacar el
penetante fuera de la discontinuidad. El
emulsificante reacciona en un tiempo
determinado reacciona con el penetrante sobre
la superficie pero no con el que esta atrapado
en la discontinuidad
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
16/40
Reveladores
El papel del revelador es el de extraer fuera dela
discontinuidad el penetrante atrapado y esparcirlo
sobre la superficie de modo que pueda ser visto confacilidad.
Tambin el fondo para incrementar el constraste
cuando se utilizan penetrantes visibles
Los reveladores estn disponibles en diferentes formas:
Forma a. Polvo seco. Es una mezcla de polvo fino muy ligero que junta donde elpenetrante exuda a la superficie para producir indicaciones bien definidas.
Forma b. suspendible en agua. Es un polvo que esta suspendido en agua el cual
cubre la superficie con una capa relativamente uniforme cuando el agua de la
suspensin se evapora. La solucin es algo difcil de mantener ya que el polvo
tiende a sedimentarse en el tiempo.
Forma c. Solubles en agua. Es un polvo que forma una solucin cristalinacuando se mezcla con el agua. La solucin recristaliza sobre la superficie
cuando el agua seca. Las indicaciones algunas veces pierden definicin o se ven
lechozas. No se recomienda utilizar con penetrantes lavables con agua.
Forma d. NO acuosos. Es suministrado en latas de aerosoles y es el mas
sensible de los reveladores para inspeccin de reas pequeas. Son muy
costosos y difciles de utilizar para cubrir grandes superficies.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
17/40
6 Pasos del Ensayo de Lquidos
Penetrantes
1. Pre limpieza
2. Aplicacin del
penetrante
3. Remocin del exceso
de penetrante
4. Aplicacin del
revelador5. Inspeccin evaluacin
6. Pos Limpieza
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
18/40
Pre limpieza paso 1
La pre limpieza es elpaso ms importante
en el mtodo de
lquidos penetrantes
Las partes debern estar libres desucio, polvo, xidos, aceites ygrasas para poder as realizar unainspeccin confiable.
El proceso de limpieza deberremover los contaminantes delasuperficie de la parte y lasdiscontinuidades y no deber sellarninguna discontinuidad.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
19/40
Cuidados acerca del sellado por
deformacindel metal
Algunos procesos de mecanizado, acabadosuperficie y limpieza pueden causar la
deformacin de capas finas de metal previniendo
as que el penetrante se introduzca en la
discontinuidad.
Algunas veces el ataque mediante soluciones
cidas puede ser requerido.
Before Sanding
After Sanding
After Etching
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
20/40
Aplicacin del Penetrante Paso 2
Algunosmtodos
posibles de
aplicacin son:
Borocha Rociado
inmersin
Flujo
Otros
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
21/40
Tiempo de Penetracin
Se debe permitir elreposo en superficie a lasolucin del penetrantepara que as esta puedallenar cualquier
discontinuidad presente.El tiempo de reposo o de
penetracin vara deacuerdo al tipo de
penetrante, temperaturay tipo de material yacabado superficial.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
22/40
Remocin del Exceso de Penetrante Paso 3
La remocin depender del tipo de
penetrante utilizado
Removibles con solvente
Lavables al agua
Pos emulsificables
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
23/40
Remocin del exceso de Penetrante Paso 3
(cont.)
Lavables al agua El exceso se eliminamediante la aplicacinde un chorro de agua.
La temperatura delagua deber estar deunos 10 a 40 y lapresin no mas de 40
psi.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
24/40
Removibles con solventeLa parte es frotada con
una pao seco paraeliminar la mayor
cantidad depenetrante.
Luego se aplica unpao empapado en
solvente para eliminarel remanente depenetrante que hayaquedado en superficie.
Remocin del exceso de Penetrante Paso 3
(cont.)
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
25/40
Remov ible con Solvente(cont.)
El solvente es utilizado encualquier momento durante elproceso de inspeccin, demodo y en cado uso hay quedar un tiempo adecuado de
evaporacin. solvent toevaporate.
Remocin del Exceso de Penetrante Paso 3
(cont.)
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
26/40
Remocin del Exceso de Penetrante Paso
3 (cont.)Pos emulsificable
Cuando existe preocupacin por laremocin del penetrante que lleno ladiscontinuidad se debe utilizar unsistema pos emulsificable .
Esto involucra un paso adicional en elcual un emulsificante es aplicado a lasuperficie de la parte luego del tiempode permanencia del penetrante.
Al emulsificante se le da el tiemposuficiente para que reaccione con elexceso de penetrante en la superficiede la parte y hacerlo lavable con agua,pero un tiempo prolongado ya quepuede difundir hacia el penetranteatrapado en el defecto.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
27/40
Aplicacin del Revelador Paso 4
El mtodo de aplicacin del Reveladordepende del tipo de revelador utilizado. Losprincipales mtodos para los princiapalestipos de revelador sern mostrados a
continuacin.. Seco
Hmedo
Seco no acuoso.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
28/40
Aplicacin del Revelador Paso 4 (cont.)
Revelador de polvo seco
Antes de la aplicacin deeste revelador, la partedeber estar bien seca. Elsecado normalmente selogra en una estufa decirculacin de airecaliente.
El revelador es entoncesaplicado por inmersin dela parte o porespolvoreado de la parte.
La parte puede tambincolocarse en una cmarade espolvoreado..
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
29/40
Aplicacin del Revelador Paso 4 (cont.)
Los reveladores sonaplicados por inmersin orociado inclusive mientras la
parte an est hmeda delproceso de lavado anterior.
La parte es completamentecubierta y el exceso deliquido se permite que drene a
un deposito. La parte es entonces secada
en una cmara de circulacinde aire caliente.
Revelador Hmedo (Suspendido
en agua soluble en agua.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
30/40
Aplicacin del Revelador Paso 4 (cont.)
Reveladores no Acuosos(suspendidos en solvente)
Este revelador es aplicadopor rociado desdeaerosoles a la parte
totalmente seca y fria. Se debe aplicar una
delgada capa. La capa debeser blanca pero an concierta transparencia cuando
se realiza inspeccin portintas visibles y mucho msdelgada cuando se utilizantintas fluorescentes.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
31/40
Inspeccin / Evaluacin Paso 5
En este paso elinspector evala lasindicaciones depenetrante contra uncriterio de aceptacin
especificado ydetermina adems elorigen de la indicacin.
Las indicaciones se
juzgan sobre si estasson relevantes o norelevantes o falsas.
Non-relevant weld geometry indications
Relevant crack indications from an
abusive drilling process
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
32/40
Inspeccin / Evaluacin Paso 5
Una etapa muyimportante en elpaso de evaluacines el registro ya queaqu se documentan
los hallazgos de lainspeccin .
Esta documentacinpuede ser soportada
con fotos, dibujos, oun descripcindetallada de laindicacin.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
33/40
Pos Limpieza Paso 6
El paso final en lainspeccin porPenetrantes es dejar laparte completamentelimpia removiendo todo el
material penetrante que seutiliz en el proceso.
Los materiales residualespudieran afectar eldesempeo de la parte o
afectar su aparienciavisual .
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
34/40
Sistemas de Inspeccn por Penetrantes
Los sistemas pueden ser altamenteportables o estacionarios .
Sistema portable Sistema estacionario
Image courtesy of Nebraska Army National Guard
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
35/40
Verificacin del Desempeo del Sistema
Penetrante
En vista de que el ensayopor lquidos penetrantes
involucra muchos pasos,
el desempeo de los
materiales deber ser
verificado de formarutinaria con herramientas
de verificacin del
desempeo, las cuales
incluyen: Cupones pre fisurados
Cupones de sensibilidad
de grieta
Cupones de chequeo de
corridas
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
36/40
Ventajas del Ensayo por Lquidos Penetrantes
Relativamente fcil de usar.
Se puede utilizar en un amplio rango de Materiales.
Se pueden inspeccionar reas extensas as comovolmenes grandes.
Se pueden inspeccionar sin problemas geometrascomplejas.
Las Indicaciones se producen directamente sobre laparte proveyendo una imagen visual del defecto.
Inversin inicial baja.
Alta portabilidad.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
37/40
Desventajas del Ensayo por Lquidos
Penetrantes Solo detecta defectos abiertos a la superficie.
Requiere que el material no sea poroso.
La pre limpieza es crtica. Los contaminantespueden enmascarar los defectos.
Requiere de multiples operaciones bajo condicionescontroladas.
Sellado de los defectos por efecto de operaciones
mecanizado, esmerilado, arenado u otro proceso.
Es necesaria la pos limpieza
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
38/40
NATURALEZA DE LOS DEFECTOS
La naturaleza del defecto puede tener un granefecto sobre la sensibilidad en la inspeccin por
lquidos penetrantes.
Normalmente , la longitud de la grieta en la
superficie de la muestra es utilizada para definir el
tamao del defecto, esto esta demostrado en laelaboracin de las curvas POD (probabilidad de
deteccin).
La longitud de la grieta no es determinante para
la deteccin o no del defecto, siendo el volumen deldefecto lo ms importante.
La discontinuidad debe ser de suficiente
volumen de modo que pueda expulsar suficiente
tinta para que sea detectada con facilidad.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
39/40
NATURALEZA DE LOS DEFECTOS
En general, la inspeccin por penetrantes es mas efectiva encontrando:
Pequeos defectos redondeados a pequeos defectos lineales.
Son defectos volumtricos que pueden atrapar mayores cantidades de
penetrante.
Se llenan con mayor rapidez que los defectos lineales.
Defectos mas profundos que superficiales.
Los defectos mas profundos atrapan mayor cantidad de penetrante que los
superficiales adems de ser menos propensos al sobre lavado.
Defectos con superficies angostas que con superficies anchas.
Las superficies angostas son menos propensas al sobre lavado.
Defectos en superficies lisas que en superficies rugosas.
La superficie rugosa afecta la re movilidad del penetrante adems de afectar
la velocidad a la cual el penetrante se introduce en la discontinuidad causando
tambin un efecto de background.
Discontinuidades sometidas a esfuerzos de traccin que las sometidas a
esfuerzos de compresin.
8/12/2019 Ensayo Por Tintas Penetrantes Nivel II
40/40
Resumen
El ensayo por lquidos penetrantes es uno delos mtodos no destructivos msampliamente usados.
Su popularidad se atribuye a dos principalesfactores, uno su facilidad de uso y el otro suflexibilidad.
Sin embargo el mtodo involucra un nmerode pasos que deben ser celosamente
controlados para lograr un optimasensibilidad.
Recommended