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• Franco Celis Vallejos

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Ingeniería en ejecución mecánica de procesos y mantenimiento industrial Universidad técnica Federico Santa María Sede José Miguel Carrera

Inspección del mantenimiento Actividad N: 5

“Tintas penetrantes y polvos magnéticos”

Integrantes: Profesor: Grupo: Curso:

Alvarado, Alexis Celis, Franco Olguín, Claudio 1 342

Fecha de realización: Fecha de entrega:

7-11-2013 15-11-2013

Índice Contenido Introducción ........................................................................................................................................ 3 Instrumentos de medición empleados ............................................................................................... 4 I.

Kit de yugo magnético magnavis operado con baterías Y-8 ................................................... 4

II.

Penetrante SKL-SP1 ................................................................................................................. 5

III.

Removedor SKC-S ................................................................................................................ 5

IV.

Revelador de solvente no halogenado SKD-S2 ................................................................... 5

Esquema de medición ......................................................................................................................... 6 Proceso de medición principal ........................................................................................................ 7 Proceso para la inspección .............................................................................................................. 7 Pruebas no destructivas (PND)............................................................................................................ 9 ¿Qué se entiende por PND? ............................................................................................................ 9 Inspección visual ............................................................................................................................... 10 Líquidos penetrantes......................................................................................................................... 11 Explicación detallada por cada paso a aplicarse ........................................................................... 13 Polvo magnético ............................................................................................................................ 15 Conclusiones y comentarios personales ........................................................................................... 17 Apéndice............................................................................................................................................ 18 Apéndice1. Mojabilidad en una superficie .................................................................................... 18 Apéndice2. Esquemas de clasificación tintas penetrantes ............................................................ 19

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Introducción El estudio de líquidos penetrantes y polvos magnéticos dan un procedimiento como a la ves una ejecución propia del proceso, es asi que las ventajas que se proporcionan debido a la utilización de este método es un rasgo importante a lo que mantenibilidad se refiere. Analizar los datos nos constara de etapas de adquisición lo que constara de interpretación posterior, todo con el fin de determinar formas y condiciones mecánicas las cuales fueron sometidas las maquinarias y elementos usados. El análisis no destructivo de los líquidos penetrantes se emplea generalmente para evidenciar problemas estructurales y superficiales sobre casi todos los materiales no porosos como pueden ser metales, cerámicos, vidrios, plásticos, etc… El método se introdujo en tiempos de guerra lo que dice que fue de mucha importancia y que tuvo un buen impacto a lo que industria militar en esos tiempos se requería, este fenómeno es basado en las características de capilaridad de superficies (fisuras, rugosidades, etc.. ) independiente de la geometría del elemento a utilizar. “El antecedente histórico del método actual de ensayo por líquidos penetrantes, es el conocido como del “petróleo y la cal”, que antiguamente se empleaba en talleres para buscar fisuras en piezas de acero, particularmente en la industria ferroviaria. Éste método consistía en limpiar la superficie de la pieza y cubrirla con un aceite mineral disuelto en keroseno durante un tiempo determinado, remover la mezcla de la superficie mediante trapos o papeles y una vez seca, cubrirla con una lechada de cal. Posteriormente la pieza se golpeaba o se hacía vibrar para ayudar a salir al líquido de las fisuras, con los que se obtenía una mancha oscura sobre el fondo blanco como indicación de la discontinuidad. Este método, permitía detectar solo fisuras grandes.” (Fuerza área, servicio de mantenimiento, departamento de ingeniería)

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Instrumentos de medición empleados Los instrumentos vistos son de real importancia dado que dan a conocer una forma no invasiva de verificación mediante la propia observación de daños y problemas que surgen dentro de ejes u/o cualquier otro elemento dispuesto a una medición necesaria en donde los instrumentos para desempeñarse son los siguientes:

I. -

Kit de yugo magnético magnavis operado con baterías Y-8 Modelo Numero 620145 (Sin cargador) Especificaciones Generales Yugo Y-8 Peso 7.75 lbs Rango de las patas 0" - 12" Consumo de corriente de la horquilla 4 amperes a 6 voltios Consumo de corriente del cargador de baterías 0.2 amperes a 115V o 230V Longitud del cable 12 pies Especificaciones del cargador de baterías 6 voltios, 12-amperes hora 5.25 lbs 4.25 x 2.75 x 5.5 Carga de tensión de salida 6.84V o 7.35V Corriente de salida de la batería 1.6 amperes máximo Temperatura de operación de la batería Rango: -40°C a 60°C (-40°F a 140°F)

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II.    

III.

Penetrante SKL-SP1 Número de parte y tamaño del envase: F01001 - 1 LTR F01002 – Aerosol Aplicaciones: Soldadura, piezas forjadas, recipientes a presión, piezas fundidas, Trabajos en metal, prueba de fugas, Plantas eléctricas, Construcción. Clasificación: Tipo 2, Método B, C o D Temperatura: SKL-SP1 debe de ser usado en temperaturas que estén entre los 40° F a 125°

Removedor SKC-S

 -

Número de parte y tamaño del envase: 01-5750-35: 1 galón (caja de 4) 01-5750-40: Cubeta de 5 galones 01-5750-45: Barril de 55 galones Disponible en latas de 16 oz. en aerosol



Aplicaciones: SKC-S se utiliza para eliminar el exceso de penetrante de la superficie de la zona de inspección antes de la aplicación del revelador. Clasificación: Clase 2 Temperatura: 40°F a 125°F

 

IV.

Revelador de solvente no halogenado SKD-S2



Número de parte y tamaño del envase:

-

01-5352-35: 1 galón (caja de 4) 01-5352-40: Cubeta de 5 galones 01-5352-45: Barril de 55 galones

  

Disponible en latas de 16 oz. en aerosol Aplicaciones: Revelador para proceso de inspección por líquidos penetrantes. Clasificación: No acuosa 1 fluorescente ; No acuosa 2 Tinte visible

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Esquema de medición

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Proceso de medición principal 1. Verificar accesorios que estén en buen estado y suficiente para la aplicación (Líquidos o tintas penetrantes) 2. Atender explicaciones pizarrón 3. Inspección visual de los componentes del eje a dar liquido 4. Tomar la selección de donde es mejor aplicar las tintas 5. Agrupar en orden las diferentes latas en spray para su posterior aplicación 6. Anotación posterior de daños en el eje. 7. Toma de mediciones de eje aparte del principal en donde se ocultan chavetas, esto da a entender que no siempre la observación netamente da solución, he de allí la aplicación de estos datos no invasivos.

Proceso para la inspección 1. Conocer principios del ensayo 2. Conocer e identificar el equipo a utilizar y tecnologías de este 3. Conocer y comprender conocimientos 4. Conocer normas y criterios para aceptabilidad – rechazo 5. Establecer acciones de mantenimiento

Para certificación personal en el método líquidos penetrantes

Calificación y certificación en el testeo no destructivo

Norma ISO 17024 ASNT CP 189

Norma ISO 9712:2012 ASNT TC-1ª

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Mediante los spray de spotcheck se pueden realizar inspecciones que puedan llegar a detectar o analizar grietas, poros u otra forma de fuga que pueda presentar el objeto a analizar ya sea tanto en materiales ferrosos como no ferrosos.

Tiene sus ventajas como la señalacion en el campo en donde se desempeña, los cuales son:

Ventajas -

Ideal para portabilidad, en sectores requeridos que sean de dificil acceso Barato comparado con otros productos que sean del tipo no destructivos dentro del mercado actual Color llamativo (rojo), el cual permite ser visible en el dia. Se fabrica con los solventes de mejor calidad en el mercado.

Desventajas -

Lento de ejecucion Discontinuidades superficiales Dificil registro permanente

Usos y aplicaciones     

Soldadura Pruebas de fuga Inspecciones Mantenimiento de aviones Oleoductos y gaseoductos

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Pruebas no destructivas (PND)

¿Qué se entiende por PND?

PND son pruebas o ensayos de carácter no destructivo, que se realizan a los materiales, ya sean éstos metales, plásticos (polímeros), cerámicos o compuestos. Este tipo de pruebas, generalmente se emplea para determinar cierta característica física o química del material en cuestión. Las principales aplicaciones de las PND las encontramos en: • Detección de discontinuidades (internas y superficiales). • Determinación de composición química. • Detección de fugas. • Medición de espesores y monitoreo de corrosión. • Adherencia entre materiales. • Inspección de uniones soldadas. Las PND son sumamente importantes en él continúo desarrollo industrial. Gracias a ellas es posible, por ejemplo, determinar la presencia defectos en los materiales o en las soldaduras de equipos tales como recipientes a presión, en los cuales una falla catastrófica puede representar grandes pérdidas en dinero, vida humana y daño al medio ambiente.

Las principales PND se muestran en la siguiente Tabla Tipo de prueba Inspección visual Líquidos penetrantes Prueba magnética Ultrasonido Pruebas radiográficas Prueba electromagnética Prueba de fuga Acústica Infrarrojo

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Inspección visual La inspección visual, es sin duda una de las pruebas no destructivas (PND) más utilizada ya que gracias a esta, uno puede obtener información rápidamente, de la condición superficial de los materiales que se estén inspeccionando, con el simple uso del ojo humano. Durante la inspección visual en muchas ocasiones el ojo humano recibe ayuda de algún dispositivo óptico, ya sea para mejorar la percepción de las imágenes recibidas por el ojo humano (anteojos, lupas, etc.) o bien para proporcionar contacto visual en áreas de difícil acceso, tal es el caso de la IV del interior de tuberías de diámetro pequeño, en cuyo caso se pueden utilizar boroscopios, ya sean estos rígidos o flexibles, pequeñas videocámaras, etc. Es importante marcar que, el personal que realiza IV debe tener conocimiento sobre los materiales que esté inspeccionando, así como también, del tipo de irregularidades o discontinuidades a detectar en los mismos. Con esto, podemos concluir que el personal que realiza IV debe tener cierto nivel de experiencia en la ejecución de la IV en cierta aplicación (Por ejemplo, la IV de uniones soldadas).

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Líquidos penetrantes El método o prueba de líquidos penetrantes, se basa en el principio físico conocido como "Capilaridad" y consiste en la aplicación de un líquido, con buenas características de penetración en pequeñas aberturas, sobre la superficie limpia del material a inspeccionar. Una vez que ha transcurrido un tiempo suficiente, como para que el líquido penetrante recién aplicado, penetre considerablemente en cualquier abertura superficial, se realiza una remoción o limpieza del exceso de líquido penetrante, mediante el uso de algún material absorbente (papel, trapero, etc.) y, a continuación se aplica un líquido absorbente, comúnmente llamado revelador, de color diferente al líquido penetrante, el cual absorberá el líquido que haya penetrado en las aberturas superficiales. Por consiguiente, las áreas en las que se observe la presencia de líquido penetrante después de la aplicación del líquido absorbente, son áreas que contienen discontinuidades superficiales (Grietas, perforaciones, etc.) En general, existen dos principales técnicas del proceso de aplicación de los líquidos penetrantes. La diferencia entre ambas es que, en una se emplean líquidos penetrantes que son visibles a simple vista ó con ayuda de luz artificial blanca y, en la segunda, se emplean líquidos penetrantes que solo son visibles al ojo humano cuando se les observa en la oscuridad y utilizando luz negra o ultravioleta, lo cual les da un aspecto fluorescente. Estas dos principales técnicas son comúnmente conocidas como:  Líquidos Penetrantes Visibles  Líquidos Penetrantes Fluorescentes. Cada una de estas, pueden a su vez, ser divididas en tres subtécnicas:   

Líquidos removibles con agua, Líquidos removibles con solvente Liquido a base de agua

Cada una de las técnicas existentes en el método de líquidos penetrantes, tiene sus ventajas, desventajas y sensibilidad asociada. En general, la elección de la técnica a utilizar dependerá del material en cuestión, el tipo de discontinuidades a detectar y el costo. En la siguiente tabla se muestran las técnicas de aplicación de los líquidos penetrantes.

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En la siguiente Figura, se puede visualizar el procedimiento general de ejecución del método de los líquidos penetrantes:

Limpieza

Aplicación del penetrante

Remoción

Revelado

Inspección

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Explicación detallada por cada paso a aplicarse     

Penetración del tinte en el eje Expulsión del penetrante sobrante Formación de la indicación Inspección Problema señalado con el tinte de color rojo en el eje.

A) Limpieza Para efectuar este procedimiento al que llamaremos de pre-limpieza se necesita esencialmente de cubrir la pieza con limpiado o removedor, hacer esto apenas se empiece a hacer este procedimiento nos dará el plazo efectivo para que lo que es la disolución de lo sucio. Al terminar se procede mediante un pañuelo a sacar el sobrante del limpiador, si es necesario repetir la intervención ultima. Es necesario secar bien antes de poder saltar al siguiente paso de penetrante.

B) Aplicación penetrante Aplicar el spray penetrante sobre la pieza o por sobre la sección que se necesite de una inspección, acordar de que se tiene que esparcir por toda la sección, en caso de que se disperse en gotas volver a limpiar y

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C) Remover penetrante Una vez que haya transcurrido el tiempo suficiente para la penetración limpiar la superficie con una toalla o pañuelo. Algunas superficies requieren solamente una pasada, sin embargo, se debe eliminar todo el exceso de penetrante de la superficie. En ocasiones podrá humedecer el pañuelo o la toalla con un Limpiador - Removedor pero nunca aplicar éste en chorro sobre la superficie porque reducirá la sensibilidad. Se necesitara eliminar por completo el penetrante en el área.

D) Revelador Agitar y rociar el spray sobre la pieza o sección que se esté inspeccionando con la cantidad suficiente para humedecer el área con una película delgada y uniforme pero no más. Si el espesor de la película es el adecuado, ésta se secará formando una capa blanca pareja. Por el contrario, si la cantidad de Revelador es excesiva, las marcas quedarán ocultas, mientras que de ser escasa, éstas no se revelarán suficientemente. Deje secar el Revelador. Las grietas gruesas se manifestarán inmediatamente, mientras que las diminutas podrían tardar unos cuantos minutos en revelarse por completo

E) Inspección

Los defectos se manifiestan mediante una indicación de color Rojo Vivo. Las grietas, solapas, reventones por forjadura o cierres en frío se marcarán mediante una línea continua o punteada. Si el defecto es ancho y profundo la indicación crecerá y se expandirá. Por otra parte, las porosidades, contracciones, falta de adherencia y fugas, aparecerán como puntos o áreas localizadas de color. Estas indicaciones de color rojo también crecerán y se expandirán si el defecto es grande o extenso.

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Polvo magnético Este método de prueba no destructiva, se basa en el principio físico conocido como Magnetismo, el cual exhiben principalmente los materiales ferrosos como el acero y, consiste en la capacidad o poder de atracción entre metales. Es decir, cuando un metal es magnético, atrae en sus extremos o polos a otros metales igualmente magnéticos o con capacidad para magnetizarse. Si un material magnético presenta discontinuidades en su superficie, éstas actuarán como polos, y por tal, atraerán cualquier material magnético o ferromagnético que esté cercano a las mismas. De esta forma, un metal magnético puede ser magnetizado local o globalmente y se le pueden esparcir sobre su superficie, pequeños trozos o diminutas Partículas Magnéticas y así observar cualquier acumulación de las mismas, lo cual es evidencia de la presencia de discontinuidades subsuperficiales y/o superficiales en el metal.

Este método de ensayo no destructivo está limitado a la detección de discontinuidades superficiales y en algunas ocasiones sub-superficiales. Así mismo, su aplicación también se encuentra limitada por su carácter magnético, es decir, solo puede ser aplicada en materiales ferromagnéticos. Aún así, este método es ampliamente utilizado en el ámbito industrial y algunas de sus principales aplicaciones las encontramos en:

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  



El control de calidad o inspección de componentes maquinados. La detección discontinuidades en la producción de soldaduras. En los programas de inspección y mantenimiento de componentes críticos en plantas químicas y petroquímicas (Recipientes a presión, tuberías, tanques de almacenamiento, etc.) La detección de discontinuidades de componentes sujetos a cargas cíclicas (Discontinuidades por Fatiga).

En general, existen dos principales medios o mecanismos mediante los cuales se puede aplicar las partículas magnéticas, estos son: vía húmeda y vía seca. Cuando las partículas se aplican en vía húmeda, éstas normalmente se encuentran suspendidas en un medio líquido tal como el aceite o el agua. En la aplicación de las partículas magnéticas vía seca, éstas se encuentran suspendidas en aire.

Así mismo, existen dos principales tipos de partículas magnéticas: aquellas que son visibles con luz blanca natural o artificial y aquellas cuya observación debe ser bajo luz negra o ultravioleta, conocidas comúnmente como partículas magnéticas fluorescentes.

Cada medio de aplicación (húmedo o seco) y cada tipo de partículas magnéticas (visibles o fluorescentes) tienen sus ventajas y desventajas. El medio y el tipo de partícula a utilizar lo determinan distintos factores entre ellos podemos enunciar: el tamaño de las piezas a inspeccionar, el área a inspeccionar, el medio ambiente bajo el cual se realizará la prueba, el tipo de discontinuidades a detectar y el costo.

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Conclusiones y comentarios personales -

El método de inspección visual es un método económico , practico y de gran confiabilidad en estos casos, el cual permite obtener los datos necesarios acerca de la integridad del material medido

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A través del ensayo de líquidos penetrantes se lograron evaluar la situación de las uniones y fisuras dentro del equipo medido, también se vio la facilidad de detectar los puntos mediante todo el proceso del ensayo.

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El método de líquidos penetrantes se puede aplicar inclusive en pequeñas piezas lo que hace de este un gran accesorio para la determinación oportuna de alguna falla, también se puede realiza en piezas de gran envergadura en ambos casos se puede realizar el ensayo tanto en recinto cerrado como abierto.

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Los polvos magnéticos da vista a cabo de los grandes polaridades en donde circula una gran cantidad de polvo.

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Por consiguiente los ensayos no destructivos no deben de ser subestimados por su fácil aplicación dentro de los materiales y equipos intervenidos, puesto que a la facilidad puede llegar datos erróneos lo que puede producir grandes problemas a futuro.

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Apéndice

Apéndice1. Mojabilidad en una superficie

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Apéndice2. Esquemas de clasificación tintas penetrantes Página | 19