¿Qué es el END?

¿Qué es NDT?

Las pruebas son una parte integral del mantenimiento del equipo.Es fundamental evaluar los materiales, los componentes, el diseño y la estructura de los productos y activos.Los programas se pueden clasificar como destructivos o no destructivos según el estado del componente bajo prueba después de que se complete la detección.

Si el componente se daña durante la detección, el método de detección utilizado se denomina detección destructiva.Por el contrario, las pruebas no destructivas se llevan a cabo sin causar daños al equipo bajo prueba.

En este artículo, nos centraremos en las diferentes aplicaciones de los métodos de ensayo no destructivos.

¿Qué son las pruebas no destructivas?

Los métodos de prueba que no comprometen la integridad estructural de la pieza bajo prueba se denominan pruebas no destructivas (NDT).NDT emplea una variedad de técnicas de inspección para evaluar los componentes de forma individual y colectiva.Utiliza diferentes principios de los campos de la ciencia (física, química y matemáticas) para examinar los componentes.NDT también se puede llamar evaluación no destructiva (NDE) o prueba no destructiva (NDI).

Imaginemos un pistón funcionando dentro de un motor que se prueba para detectar defectos o degradación del material.El pistón se puede abrir para comprobar si hay defectos en el interior.Sin embargo, una vez probado, incluso si se encuentra que el pistón está libre de defectos, el pistón ya no puede usarse en el motor.Esta es una forma de detección destructiva.

El pistón se puede examinar por radiografía en lugar de abrirlo.Podemos utilizar radiaciones ionizantes (rayos X, rayos gamma) para detectar defectos en componentes o degradación de materiales.Si pasa la prueba, el componente aún se puede utilizar.Esta es una forma de ensayo no destructivo.

¿Dónde se utilizan los ensayos no destructivos?

NDT se utiliza para probar la calidad y el estado de la máquina de los componentes antes o durante el uso.Las pruebas no destructivas se utilizan para la evaluación de condiciones y el control de calidad en una amplia gama de industrias, que incluyen (pero no se limitan a):

• Aeroespacial - Pruebas de fundición

• Automoción: prueba la durabilidad de las cabezas de los pistones

• Fabricación: prueba de la calidad de los componentes antes de ponerlos en producción.

• Dispositivos médicos: pruebe la durabilidad y la composición del stent

• Militar y Defensa - Detección y análisis balísticos

• Empaquetado: prueba de la estructura del empaque y oportunidades de fugas

• Industria marina - Identificación de la corrosión

• Generación de energía - Detección de defectos asociados a la soldadura

• Gestión de residuos: identificación de metales reciclables en los residuos

• Industria petroquímica: prueba de tuberías utilizadas para transportar petróleo

¿Por qué utilizar pruebas no destructivas?

Una ventaja significativa de NDT es la reutilización de los componentes bajo prueba.Lo que es más importante, las pruebas no destructivas generalmente se pueden realizar en componentes que aún están en funcionamiento.El equipo y los equipos de prueba utilizados para llevar a cabo la mayoría de los métodos de prueba no destructivos son compactos y portátiles.Esto facilita la detección de componentes en una máquina en funcionamiento.

Otros beneficios de las pruebas no destructivas se enumeran a continuación:

Las pruebas no destructivas pueden garantizar la seguridad de las piezas de trabajo.Los componentes sufren desgaste, lo que inevitablemente conduce a averías y fallas.NDT ayuda a detectar signos tempranos de degradación y ayuda a determinar la causa de la falla del equipo.Los equipos de mantenimiento pueden usar esta información para realizar mantenimiento correctivo y ajustar sus esfuerzos de mantenimiento preventivo.Todo esto aumenta la confiabilidad de los activos.

El propósito de la garantía de calidad.El método NDT se puede utilizar para garantizar la calidad de la salida del producto.El equipo de control de calidad podrá analizar rápidamente si el producto está dentro del rango de tolerancia.

Evalúe la vida útil restante de la máquina.El desgaste de las máquinas es un subproducto natural de su funcionamiento.Deben ser reemplazados al final de su vida útil.Pero todas las máquinas se degradan a diferentes velocidades debido a las diferentes condiciones de operación y otros factores.Los controles NDT pueden ayudar a estimar cuánto tiempo durará la máquina antes de que pueda comprar un reemplazo.

Método de ensayo no destructivo

Hay disponible una gran cantidad de opciones de detección no destructivas.El método que utilizará depende del tipo de pieza que esté probando y de los defectos que desee encontrar.

Algunos métodos NDT se aplican solo a categorías específicas.A continuación, discutimos los métodos NDT más comunes que tienen aplicaciones más amplias.

1) Detección visual

La prueba visual es, con mucho, el método de prueba no destructivo más simple.Por lo general, se clasifica como parte del mantenimiento de rutina.Los profesionales de mantenimiento lo utilizan a diario para comprobar si hay signos comunes de desgaste.Dependiendo de su aplicación, puede ocurrir o no mientras la máquina está funcionando.

Se pueden utilizar robots y drones equipados con cámaras para realizar inspecciones visuales de forma remota en los casos en que no sea posible el acceso directo a los sujetos de prueba.

En sus aplicaciones más avanzadas, la detección visual se combina con algoritmos de aprendizaje automático.Esto solo se aplica a las pruebas de calidad del producto en las que es necesario examinar una gran cantidad de componentes estandarizados.

2) detección ultrasónica

La detección ultrasónica se basa en el principio de propagación y reflexión de ondas sonoras de alta frecuencia.Se puede utilizar para detección/evaluación de defectos, medición dimensional, caracterización de materiales, etc. Para la detección se utilizan receptores y transmisores ultrasónicos.

Las ondas de sonido ultrasónicas se transmiten a través del material bajo prueba.El sonido viaja a través del conjunto y se refleja en una superficie rígida ubicada en el otro extremo del transmisor.Mide el tiempo que tarda en transmitir y recibir ondas sonoras.Las diferencias de tiempo entre las diferentes partes de un componente se pueden utilizar para identificar defectos en el material.

Se pueden usar diferentes tipos de modos de detección ultrasónica para identificar diferentes defectos, cavidades, deterioro del material, etc. Las partes mecánicas con una gran carga de trabajo deben inspeccionarse con ultrasonido regularmente.Un buen ejemplo de prueba ultrasónica es la detección de defectos y deformaciones en las ruedas y ejes de vagones de ferrocarril.

3) Análisis de vibraciones

El análisis de vibraciones es un método común para controlar el estado de las piezas giratorias en funcionamiento.El principio básico del análisis de vibraciones es que diferentes materiales tienen diferentes características de vibración.

Además de los dispositivos vibrómetros, se pueden instalar diferentes tipos de sensores para medir vibraciones.Están diseñados para medir el desplazamiento, la velocidad y la aceleración, la desalineación, el aflojamiento y fallas similares que pueden encontrar los equipos rotativos.

Al igual que con todas las demás técnicas que analizamos aquí, el análisis de vibraciones proporciona datos valiosos para el monitoreo de condiciones y el mantenimiento predictivo.

4) MT de detección de partículas magnéticas

La detección de partículas magnéticas se utiliza para detectar defectos cercanos a la superficie en materiales ferromagnéticos.La muestra se mantiene entre los dos polos magnéticos del electroimán y se vierte una suspensión de partículas magnéticas sobre la muestra.El método de prueba se basa en el efecto de un campo magnético sobre material ferromagnético.

Cuando las partículas magnéticas se juntan cerca de defectos y grietas, se resaltarán los defectos en la superficie del material.Para una mejor visibilidad, use luz ultravioleta para ver los defectos.

La inspección de polvo magnético se puede realizar con un dispositivo manual, como una máquina horizontal húmeda o un yugo magnético.Especifica que MT se puede usar para verificar los siguientes elementos:

• Las superficies internas y externas de calderas y recipientes a presión.

• Componentes que han sufrido daños por fuego

• Locomotoras y calderas históricas

• secador yanqui

• bodega de carga

• Buques de servicio de gas licuado de petróleo

• Reparación de soldadura y cambio de elementos a presión

5) Detección de penetración

En los casos en que la detección de partículas magnéticas no sea factible, se puede utilizar la detección de penetración.Se requiere una superficie de trabajo limpia para las pruebas de penetración.

Durante la inspección de penetración, el líquido penetrante de tinte se rocía sobre el área a probar y se deja sin cambios al aire libre.El tiempo requerido para que el penetrante actúe sobre la superficie (también conocido como tiempo de retención) puede oscilar entre 10 minutos y una hora.Depende de las propiedades del material bajo prueba.

Utilice un paño seco sin pelusa para eliminar el líquido penetrante de la superficie de trabajo.Rocíe una pequeña cantidad de solución reveladora sobre la superficie de trabajo de la prueba.Si la superficie bajo prueba es defectuosa, el tinte líquido se lleva a la superficie después de aplicar el revelador.

Las pruebas de penetración de líquidos se usan comúnmente para probar superficies soldadas y funcionan según el principio de acción capilar.

6) Detección de corriente de Eddy

La prueba actual de Eddy es una técnica de prueba no destructiva común utilizada en escenarios de prueba manual y automática.Se basa en el principio de la inducción electromagnética.

Cuando se aplica un voltaje a la bobina, se crea un fuerte campo magnético.Cuando se introduce metal en la bobina, el campo magnético fluctúa y la corriente que circula por el circuito aumenta.Esto se debe al flujo de remolinos dentro del metal.

El consumo de corriente aumenta cuando hay defectos o agujeros en el material.Los remolinos deben viajar distancias más largas, aumentando la resistencia, lo que se manifiesta como un mayor consumo de corriente.La diferencia en el consumo de corriente entre diferentes secciones transversales del material se puede utilizar para identificar la ubicación y el tamaño de los defectos.

Este tipo de prueba no destructiva se realiza utilizando equipos de prueba de corrientes de Foucault, que incluyen sondas electromagnéticas, detectores de fallas de corriente, conductancias ECT y otros accesorios.Estas herramientas se utilizan para realizar diferentes tipos de pruebas electromagnéticas, como escaneo de superficie, prueba de subsuperficie, prueba de soldadura, prueba de orificios de sujetadores, prueba de tubos, verificación de tratamiento térmico y clasificación de grado de metal.

7) Pruebas de rayos X y tomografía computarizada industrial.

Los rayos X y otras técnicas de tomografía son ampliamente utilizadas en medicina.Sin embargo, algunas de las mismas técnicas también se utilizan en aplicaciones industriales como parte de las pruebas no destructivas.

Los rayos X y las tomografías computarizadas se pueden usar para radiografía industrial para ver imágenes detalladas del material bajo prueba.Los rayos X pasan a través de los componentes y las imágenes se pueden imprimir en película o ver en tiempo real usando una computadora.

Ct también puede codificar por colores varios objetos en función de los metales compuestos o la presencia de cavidades.Se pueden enviar rayos X sobre el objeto de prueba desde diferentes ángulos para obtener imágenes con mayor detalle.Las pruebas de rayos X y la tomografía computarizada pertenecen a la categoría más amplia de pruebas radiográficas en las que se pueden utilizar diferentes tipos de radiación ionizante.

Otras aplicaciones

Las siete NDTS descritas en las secciones anteriores se utilizan comúnmente en diferentes industrias.Sin embargo, se están adoptando más tecnologías de END en laboratorios científicos y operaciones industriales, como:

Detección de ondas guiadas: Identificación de defectos mediante la excitación controlada de múltiples ondas ultrasónicas enviadas en diferentes direcciones.

Detección láser: los rayos láser se utilizan para detectar defectos en los materiales.Las tres técnicas de prueba con láser utilizadas son la holografía, la fotografía de corte y la perfilometría.

Detección de fugas: las fugas se prueban mediante varios métodos, como burbujas, cambios de presión, diodo halógeno y pruebas de espectrómetro de masas.

Fuga de flujo magnético: Identificación de defectos de diferentes patrones de flujo magnético en materiales ferrosos.

Detección radiográfica de neutrones: los neutrones de baja energía atraviesan la superficie de trabajo en lugar de los rayos X.

Detección térmica/infrarroja: mapee las temperaturas de la superficie en función de la radiación infrarroja emitida.