Misión Naval Venezolana en España

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ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

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Por:   CC. Gherson P. Buitrago Muñoz 

         Se denomina ensayo no destructivo (también llamado END, o en inglés NDT de nondestructive testing) a cualquier tipo de prueba practicada a un material que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un daño imperceptible o nulo.

 


 

 

 

Oficial egresado de la Escuela Naval de Venezuela en el año 1994, con la promoción “Gran Mariscal de Ayacucho” y diplomado como Licenciado en Ciencias Navales, mención Plantas Navales . Cursó estudios de ingeniería naval en la Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada Nacional (UNEFA), de la que egresó en el año 2002 con el título correspondiente. Ha ocupado los diferentes cargos inherentes a su especialidad a bordo de las unidades flotantes de la ARBV, siendo su último desempeño como armador en el Servicio de Mantenimiento de Plataforma de la Base Naval “CA Agustín Armario”. Actualmente se desempeña como jefe de área de Acero y habitabilidad de la Comisión Inspectora para los Buques de Vigilancia Litoral.

 

 

 

 

      

        Los diferentes métodos de ensayos no destructivos se basan en la aplicación de fenómenos físicos tales como ondas electromagnéticas, acústicas, elásticas, emisión de partículas subatómicas, capilaridad, absorción y cualquier tipo de prueba que no implique un daño considerable a la muestra examinada.

        La amplia aplicación de los métodos de ensayos no destructivos en materiales se encuentra resumida en los tres grupos siguientes:

  • Defectología. Permite la detección de discontinuidades, evaluación de la corrosión y deterioro por agentes ambientales; determinación de tensiones; detección de fugas.
  • Caracterización. Evaluación de las características químicas, estructurales, mecánicas y tecnológicas de los materiales; propiedades físicas (elásticas, eléctricas y electromagnéticas); transferencias de calor y trazado de isotermas.
  • Metrología. Control de espesores; medidas de espesores por un solo lado, medidas de espesores de recubrimiento; niveles de llenado.


        En la construcción naval esta herramienta para el aseguramiento de la calidad es ampliamente usada, específicamente para la detección de defectos en la soldadura,  a continuación describiré en forma resumida tres de los más comunes: 


1.   INSPECCIÓN POR LÍQUIDOS PENETRANTES


         La inspección por líquidos penetrantes es un tipo de ensayo no destructivo que se utiliza para detectar e identificar discontinuidades presentes en la superficie de los materiales examinados. Generalmente se emplea en aleaciones no ferrosas, aunque también se puede utilizar para la inspección de materiales ferrosos cuando la inspección por partículas magnéticas es difícil de aplicar. En algunos casos se puede utilizar en materiales no metálicos. El procedimiento consiste en aplicar un líquido coloreado o fluorescente a la superficie en estudio, el cual penetra en cualquier discontinuidad que pudiera existir debido al fenómeno de capilaridad. Después de un determinado tiempo se remueve el exceso de líquido y se aplica un revelador, el cual absorbe el líquido que ha penetrado en las discontinuidades y sobre la capa del revelador se delinea el contorno de éstas. (Fig.1)


         Las aplicaciones de esta técnica son amplias, y van desde la inspección de piezas críticas como son los componentes aeronáuticos hasta los cerámicos como las vajillas de uso doméstico. Se pueden inspeccionar materiales metálicos, cerámicos vidriados, plásticos, porcelanas, recubrimientos electroquímicos, entre otros. Una de las desventajas que presenta este método es que sólo es aplicable a defectos superficiales y a materiales no porosos.

1. Corte de un material que presenta una grieta.
2. La superficie del material se cubre con penetrante.
3. Se remueve el exceso de penetrante.
4. Se aplica el revelador, volviéndose visible el defecto.

Figura 1: secuencia de END por líquido penetrante.

 

2.   INSPECCIÓN POR ULTRASONIDO


        La inspección por ultrasonido se define como un procedimiento de inspección no destructivo de tipo mecánico, y su funcionamiento se basa en la impedancia acústica, la que se manifiesta como el producto de la velocidad máxima de propagación del sonido entre la densidad del material. Cuando se inventó este procedimiento, se medía la disminución de intensidad de energía acústica cuando se hacían viajar ondas supersónicas en un material, requiriéndose el empleo de un emisor y un receptor. Actualmente se utiliza un único aparato que funciona como emisor y receptor, basándose en la propiedad característica del sonido de reflejarse al alcanzar una interfase acústica.


         Los equipos de ultrasonido que se utilizan actualmente permiten detectar discontinuidades superficiales, subsuperficiales e internas, dependiendo del tipo de palpador utilizado y de las frecuencias que se seleccionen dentro de un rango que va desde 0.25 hasta 25 MHz. Las ondas ultrasónicas son generadas por un cristal o un cerámico piezoeléctrico denominado transductor y que tiene la propiedad de transformar la energía eléctrica en energía mecánica y viceversa. Al ser excitado eléctricamente el transductor vibra a altas frecuencias generando ultrasonido. Las vibraciones generadas son recibidas por el material que se va a inspeccionar, y durante el trayecto la intensidad de la energía sónica se atenúa proporcionalmente a la distancia del recorrido. Al alcanzar la frontera del material, el haz sónico es reflejado, y se recibe el eco por otro (o el mismo) transductor. Su señal es filtrada e incrementada para ser enviada a un osciloscopio de rayos catódicos. (Fig. 2)

 

Figura 2: representación esquemática de END por ultrasonidos.

3.   RADIOGRAFÍA

        Una radiografía es una imagen registrada en una placa o película fotográfica. La imagen se obtiene al exponer dicha placa o película a una fuente de radiación de alta energía, comúnmente rayos X o radiación gamma procedente de isótopos radiactivos (Iridio 192, Cobalto 60, Cesio 137, etc). Al interponer un objeto entre la fuente de radiación y la placa o película las partes más densas aparecen con un tono más o menos gris en función inversa a la densidad del objeto. Por ejemplo: si la radiación incide directamente sobre la placa o película, se registra un tono negro. Sus usos pueden ser tanto médicos, para detectar fisuras en huesos, como industriales en la detección de defectos en materiales y soldaduras tales como grietas, poros, "rechupes", etc. (Fig.3)


        La radiografía industrial de molgilner ensayo no destructivo de tipo físico utilizado para inspeccionar materiales en busca de discontinuidades macroscópicas y variaciones en su estructura interna. La radiación electromagnética de onda corta tiene la propiedad de poder penetrar diversos materiales sólidos, por lo que al utilizarla se puede generar una imagen de la estructura interna del material examinado. El principio de esta técnica consiste en que cuando la energía de los rayos X o gamma atraviesa una pieza, sufre una atenuación que es proporcional al espesor, densidad y estructura del material inspeccionado. Posteriormente, la energía que logra atravesar el material es registrada utilizando una placa fotosensible, de la cual se obtiene una imagen del área en estudio. los rayos x son una forma electromagnética (como una luz) que contiene una gran energía y por ello, es posible que penetre en el cuerpo humano, produciendo así, una imagen en una placa de fotografía durante este paso, las radiaciones se modifican, entonces, al pasar por estructuras de gran densidad como el hueso, la imagen que se producirá en la placa será de color blanco y si atraviesa estructuras con aire se formara una imagen de color negro. Los colores dependerán de la densidad de las estructuras


Aplicaciones de la Radiografía en Pruebas No Destructivas


       Para la detección, interpretación y evaluación de discontinuidades internas tales como grietas, porosidades, inclusiones metálicas o no metálicas, faltas de fusión etc., en uniones con soldadura, piezas de fundición y piezas forjadas.

VENTAJAS

  • Puede usarse en materiales metálicos y no metálicos, ferrosos y no ferrosos.
  • Proporciona un registro permanente de la condición interna de un material.
  • Es mas fácil poder identificar el tipo de discontinuidad que se detecta.
  • Revela discontinuidades estructurales y errores de ensamble.

LIMITACIONES

  • Difícil de aplicar en piezas de geometría compleja o zonas poco accesibles.
  • La pieza o zona debe tener acceso en dos lados opuestos.
  • No detecta discontinuidades de tipo laminar.
  • Se requiere observar medidas de seguridad para la protección contra la radiación.

Figura 3: esquema de END por Radiografía)

FUENTES:

1. Rodríguez Salgado, David. SOLDADURA. Formularios técnicos y científicos Vol. 10. Bellisco ediciones técnica y científicas,2006.
2. 
www.wikipedia.com
3. www.soloexpeertos.com

 

Notas editoriales:    

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Última actualización el Martes, 03 de Febrero de 2009 17:09