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• Juan Carlos

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POR FAVOR RECUERDA ESTO: • • • • • •

Discute con entusiasmo. Aporta libremente tus conocimientos y experiencia. Pregunta y aclara tus dudas. Escucha atentamente y toma notas con exactitud. Recibe con interés el repaso que es constructivo. Valora los puntos de vista de otros estudiantes.

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Objetivos

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Familiarizar al técnico con los alcances y limitaciones del Método de Ultrasonido Industrial, para que ejerza responsabilidad del adiestramiento y sea guía del personal Aprendiz y Nivel I. Capacitarlo para que ajuste y estandarice equipos de Ultrasonido Industrial, inspeccione, interprete y evalúe los resultados con respecto a códigos, normas, especificaciones y procedimientos aplicables, y sea capaz de organizar y reportar los resultados obtenidos. ICCAEND

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Capítulo 1 Ensayos No Destructivos y Certificación de Personal

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Parte 1 Ensayos No Destructivos “La examinación de un objeto, con métodos físicos o físico químicos, realizada de manera indirecta la cual no afecta, modifica, altera o deteriora el uso futuro o serviciabilidad del objeto” Puede ser referido, por su siglas en ingles como NDT, NDI, NDE, y por sus siglas en español como END, PND. ICCAEND

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Condiciones para un NDT efectivo
Una fuente (proporcionar)
Cambios en el medio de prueba (variaciones)
Detector (cambios)
Un registro o indicación de los cambios
Interpretar la causa de los cambios (relacionarlos con discontinuidades) ICCAEND

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Requerimientos de Capacidad Un método de NDT es usualmente es aplicado para:






Detectar discontinuidades metalúrgicas Verificación dimensional Verificación de ensamblajes apropiados Detección de material extraño Cualquier otra condición que podría responder al medio de prueba

Un NDT como mínimo debería detectar todas las discontinuidades que sean consideradas perjudiciales a la aplicación de la parte ICCAEND

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Parte 2 Métodos de NDT Hay aproximadamente 70 métodos reconocidos, los más utilizados son:









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Inspección Visual Líquidos Penetrantes Partículas Magnéticas Radiografía Ultrasonido Electromagnetismo Radiografía por Neutrones Termal e Infraroja Emisión Acústica Fuga

VT PT MT RT UT ET NRT TIR AE LT

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Clasificación de los NDT Ensayos no Destructivos SUPERFICIALES.





VT - Inspección Visual PT - Líquidos Penetrantes MT - Partículas Magnéticas ET – Electromagnetismo Ensayos no Destructivos VOLUMÉTRICOS.


RT - Radiografía Industrial
UT - Ultrasonido Industrial
AET - Emisión Acústica Ensayos no Destructivos de HERMETICIDAD.
LT - Pruebas de Fuga • Por cambio de Presión: Hidrostática y Neumática • Por pérdida de flujo: Cámara de burbujas, Detector de Halógenos, ICCAENDCámara de Vacío. CIMEPI - CIMEC 10

NDT Indicación Interpretación Falsa

Si

No

No

No relevante

Relevante

Si

Evaluación Interfiere con la Inspección

Si

No

No ICCAEND

Ignorar

Viola los criterios de aceptación

Si

Aceptar

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Rechazar

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Parte 3 Certificación del Personal de NDT Todos los métodos de NDT requieren de personal calificado y certificado, debido a la naturaleza crítica de las inspecciones. Este proceso, debe ser llevado a cabo, antes que un individuo desarrolle independientemente una inspección para la aceptación o rechazo de partes. Muchos procesos se basan sobre los requerimientos de: SNT-TC-1A ICCAEND

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El término “Calificación”, generalmente se refiere a las habilidades, características y capacidad de la persona que realiza la prueba, lo cual se logra a través de una combinación equilibrada de formación y experiencia.





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Entrenamiento formal Experiencia práctica Exámenes visuales Exámenes escritos y prácticos

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El término “Certificación”, generalmente se refiere a algún tipo de documento o testimonio que da fe de la calificación de un individuo. Este documento es responsabilidad del empleador.

La simple posesión de una Certificación no garantiza que no habrá errores. Entonces, Quién pide se cumpla con este proceso? ICCAEND

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Existen varios documentos que hacen relación a que el personal que realiza examinaciones no destructivas debe ser Calificado y Certificado “API STANDARD 1104 WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES. 8.4 CERTIFICATION OF NONDESTRUCTIVE TESTING PERSONNEL. 8.4.1 Procedures. Nondestructive testing personnel shall be certified to Level I, II or III in accordance with the recommendations of American Society for Nondestructive Testing, Recommended Practice No. SNT-TC-1A, ACCP or any other recognized national certification program that shall be acceptable to the company for the test method used. Only Level II or III personnel shall interpret test results.” ICCAEND

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CÓDIGO ANSI/ASME BPV SECC. VIII DIV 1 UW-54 QUALIFICATION OF NONDESTRUCTIVE EXAMINATION PERSONNEL. (a) The Manufacturer shall be responsible for assuring that nondestructive examination (NDE) personnel have been qualified and certified in accordance with their employer's written practice prior to performing or evaluating radiographic or ultrasonic examinations required by this section. SNT-TC-1A or CP_189 shall be used as a guideline for employers to establish their written practice. National or international Central Certification Programs, such as the ASNT Central Certification Program (ACCP), may be used to fulfill the examination and demonstration requirements of the employer's written practice. Provisions for training, experience, qualification. And certification of NDE personnel shall be described in the Manufacturer's quality control system. ICCAEND

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AWS D1.1/D1.1 M: 2015 STRUCTURAL WELDING CODE -STEEL. 6.14.6 Personnel Qualification. 6.14.6.1 ASNT Requirements. Personnel performing NDT other than visual shall be qualified in conformance with the current edition of the American Society for Nondestructive Testing Recommended Practice No. SNT-TC-IA. Individuals who perform NDT shall be qualified for: (1) NDT Level II, or (2) NDT Level I working under the NDT Level II 6.14.6.2 Certification. Certification of Level I and Level II individuals shall be performed by a Level III individual who. has been certified by (1) The American Society for Nondestructive Testing, or (2) has the education, training, experience, and has successfully passed the written examination described in SNT-TC-IA. ICCAEND

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La mayoría de documentos menciona a la SNT-TC-1A emitida por la Sociedad Americana de Ensayos No Destructivos (ASNT), como documento de calificación y certificación SNT-TC-1A NAS 410 MIL-STD-410E ISO 9712

CP-189 ATA 105 FAA AC-65-31A EN 4179

La SNT-TC-1A al ser uno de los documentos más utilizados para este fin, es utilizada como una guía para desarrollar una práctica escrita o procedimiento. Convirtiéndose entonces en un sistema para Capacitar, Calificar y Certificar al Personal de NDT por cada empleador individualmente. ICCAEND

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Existen tres Niveles de Calificación, cada uno con su responsabilidad definida. Un individuo mientras se encuentra en el proceso de ser calificado para certificación en cualquiera de los métodos de ensayos no destructivos es denominado un “entrenado”. • No conduce de forma independiente pruebas, interpreta, evalúa, reporta los resultados de las mismas. • Trabaja bajo la supervisión directa de un individuo certificado

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Nivel I Es calificado para: • Realizar calibraciones específicas • Pruebas no destructivas y evaluaciones para la determinación de aceptación o rechazo, de acuerdo con procedimientos escritos específicos. • Registra los resultados de prueba (no tiene autoridad para firmar o completar una examinación no destructiva) • Trabaja bajo supervisión de un Nivel II o Nivel III ICCAEND

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Nivel II Es calificado para: • Preparar y calibrar equipos • Está familiarizado con el alcance y limitaciones del método • Inspecciona, Interpreta y Evalúa con respecto a documentos normativos • Es responsable del OJT de Niveles I y Aprendices • Firma y reporta resultados de las examinaciones no destructivas ICCAEND

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Nivel III Es calificado para: • Establece técnicas y procedimientos de inspección • Interpreta documentos normativos • Debe conoce de materiales, métodos de fabricación y otras técnicas de NDT. • Es responsable del entrenamiento para Calificación y posterior Certificación de Niveles I , II y III de acuerdo a SNT-TC-1A ICCAEND

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Capítulo 2 Introducción a los Líquidos Penetrantes

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Parte 1 Líquidos Penetrantes “Un método de ensayos no destructivos que permite detectar discontinuidades superficiales en materiales no demasiado rugosos” Es considerada como la segunda prueba no destructiva para la inspección de partes debido a:

•

Su bajo costo

•

Aplicado en una gran variedad de materiales, con formas, tamaños, ubicaciones y condiciones del medio ambiente.

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Los resultados siempre serán dependientes de: 1. El personal que realiza la inspección a. Cuidado en el proceso b. Observación de las indicaciones 2. La limpieza de la superficie

Nos permite visualizar la presencia, la ubicación, el tamaño aproximado de una indicación. La profundidad no puede ser determinada ICCAEND

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Es uno de los ensayos no destructivos más antiguo Llamado el método del “Aceite y blanqueador” Sus principios se originan en los talleres de mantenimiento de los ferrocarriles en 1800 En 1930 se adhiere el color del tinte En 1940 se adiciona al penetrante el tinte fluorescente En 1950 son creados tintes con Post emulsificación En 1960, se mejora los tintes lavables con agua ICCAEND

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Aplicación Pueden ser aplicados para la inspección de:





Inspección durante la manufactura Inspección en proceso primario y secundario Inspección en servicio Mantenimiento de equipo y maquinaria En materiales: • Metálicos ferromagnéticos (acero, etc.) • Metales no ferromagnéticos (aceros inoxidables, aluminio, etc.), • Materiales no metálicos (plásticos, cerámicas)

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Clasificación de los Penetrantes a) POR SU TIPO:



Tipo I – Penetrante Fluorescente Tipo II – Penetrante Visible

b) POR SU PROCESO DE REMOCIÓN:





Método A – Lavable con agua Método B – Post emulsificable (emulsificador lipofílico) Método C – Removible con solvente Método D - Post emulsificable (emulsificador hidrofílico)

c) POR SU NIVEL DE SENSIBILIDAD (para Tipo I solamente):




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Nivel ½ - Ultra baja Nivel 1 – Baja Nivel 2 – Media Nivel 3 – Alta Nivel 4 – Ultra alta CIMEPI - CIMEC

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Clasificación de los Reveladores Se clasifican por su forma: Forma a: Polvo Seco Forma b: Soluble en agua Forma c: Suspendible en agua Forma d: No acuoso para Tipo I Forma e: No acuoso para Tipo II Forma f: Aplicaciones especiales

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Clasificación de los Limpiadores

Se clasifican por su clase:

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Clase 1:

Halogenados

Clase 2:

No halogenados

Clase 3:

Aplicación especial

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Ventajas y Limitaciones Ventajas  Es sencillo y de bajo costo  Aplicable en piezas de formas complejas y en una variedad de materiales  No requiere de energía eléctrica  Equipo de prueba sencillo (botes a presión)  La inspección puede ser automatizada  La inspección puede llevarse a cabo en el campo CIMEPI - CIMEC

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Limitaciones  Se puede detectar solamente discontinuidades abiertas a la superficie  La inspección es difícil en superficies demasiado porosas o rugosas  Una inspección satisfactoria depende de la preparación y limpieza de la superficie  No se puede determinar la profundidad de discontinuidades  No hay un método fácil de producir registros permanentes. ICCAEND

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Capítulo 3 Propiedades de los Penetrantes

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Propiedades Básicas El “penetrante” es un líquido de tipo aceitoso transparente, incoloro y sinsabor. El nombre “penetrante” viene de la propiedad esencial “capacidad para penetrar”, por esta razón los líquidos penetrantes, son designados para facilitar la “acción capilar”. Cualquier líquido puede ser considerado un penetrante; sin embargo, deben poseer ciertas propiedades (habilidades): ICCAEND

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Propagarse en la superficie en pequeñas capas.
Tener la capacidad de penetrar rápidamente
Ser fácilmente removible de la superficie.
Tener la capacidad de permanecer en aberturas relativamente grandes.
Salir fácilmente de las discontinuidades.
No evaporarse ni secarse rápidamente.
Mantener el pigmento expuesto al calor, luz u oscuridad
No reaccionar químicamente con los materiales
Permanezca estable cuando esta en almacenamiento o en uso ICCAEND

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Una propiedad no puede ser considerada como “única y la más importante”.          

Viscosidad Tensión superficial Adhesión Cohesión Humectabilidad Ángulo de contacto Gravedad específica Volatilidad Flamabilidad Actividad química

La prueba penetrante es críticamente dependiente de lo que conocemos como “concepto de familia”. ICCAEND

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Acción Capilar Es el principio físico en la que se basa la prueba por líquidos penetrantes Este proceso físico, causa que un líquido en contacto con un sólido se eleve o descienda. Esta capilaridad (penetrabilidad) de los líquidos es una propiedad que incluye variables que dependen de





La condición superficial y forma del objeto inspeccionado El tipo de penetrante La temperatura La presencia o ausencia de contaminación

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Las fuerzas que se generan por atracción capilar son las que producen la entrada de un penetrante en una grieta.

Tubo Capilar

La presión capilar determinada es función de la tensión superficial y de su habilidad para “mojar” la superficie interior del tubo

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Agua

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La capilaridad permite al penetrante tener una eficiencia de atrapamiento (habilidad para formar una indicación bastante grande haciéndola visualmente detectable). La eficiencia de atrapamiento puede medirse por medio de pruebas de sensibilidad, usando patrones agrietados Dos tipos de pruebas son comúnmente usadas: 1)

Prueba comparativa. Un penetrante es comparado con un penetrante estándar.

2)

Un juego de paneles de prueba tienen diferentes tamaños de grietas que califican la sensibilidad del penetrante mostrando el tamaño de las grietas que pueden ser detectadas.

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Viscosidad: Propiedad de los líquidos de oponerse al flujo, debido a la fricción molecular o interna, y como efecto combinado de la adhesión y la cohesión. Depende de la temperatura y composición de la mezcla. La viscosidad determina la velocidad de penetración.

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Tensión superficial:

El trabajo que un líquido debe realizar para llevar moléculas en número suficiente hasta su superficie, para crear una nueva unidad de superficie. Las moléculas del líquido están sujetas a fuerzas superficiales de cohesión (líquido – líquidos) y adhesión (líquido – sólido), permitiendo que exista una afinidad mutua. La cohesión permite formar una película que ofrece resistencia a su deformación (romperse) debido a la “compresión o mayor unión” del líquido en la superficie

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Humectabilidad: Propiedad de los líquidos de “mojar” la superficie de un sólido. Afecta las características de penetrabilidad y sangrado del penetrante. Es controlada por el ángulo de contacto y la tensión superficial.

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Ángulo de contacto (θ): El ángulo formado entre la interfase líquido–sólido. Cualquier combinación penetrante–material que produzca un ángulo de contacto de 5° o menor producirá resultados satisfactorios durante una inspección.

θ

Penetrante

θ θ

Superficie θ < 90° ICCAEND

θ = 90°

θ > 90°

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Gravedad específica: Comparación entre la densidad de un penetrante y la densidad del agua destilada a 4 °C. El penetrante debe tener una gravedad específica menor que 1 para asegurar que el agua no flote por arriba del penetrante



Volatilidad: Propiedad de los líquidos de convertirse en vapor, definida por la presión de vapor y el punto de ebullición de un líquido

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 Flamabilidad: Capacidad de algunos líquidos de producir flama, corresponde a la temperatura más baja a la cual un líquido desprende vapores sobre su superficie, suficientes para producir la combustión.

 Actividad química: Penetrantes que contienen cloro, flúor o azufre son frecuentemente restringidos para usarse en aceros austeníticos, aleaciones de titanio y aceros con alto contenido de níquel. Esto debido a que pueden reaccionar fácilmente con otras sustancias, lo cual puede producir fragilidad del material y agrietamiento. El contenido residual de estos elementos está restringido al 1% en peso (de acuerdo a ASTM E-165) ICCAEND

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Capítulo 4 Proceso de Inspección con Líquidos Penetrantes

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Procesos Penetrantes La inspección por líquidos penetrantes puede subdividirse hasta en seis procesos o sistemas de inspección Los documentos de uso común consideran varias clasificaciones de los procesos de inspección; en general, se manejan dos grupos: a. Penetrantes fluorescentes b. Penetrantes visibles Para cada grupo existe la posibilidad de combinarse con los diferentes tipos de penetrantes de acuerdo a la forma de ser removidos.

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ASTM E-165

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-

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AWS D1.1

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ASME Sección V, Artículo 6

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Proceso de Penetrantes Lavables con Agua Preparación y limpieza Secado Aplicación del penetrante Tiempo de penetración Lavado con agua Secado

Revelador No Acuoso

Revelador acuoso

Revelador seco

Secado

Inspección ICCAEND

Limpieza posterior CIMEPI - CIMEC

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Proceso de Penetrantes Post Emulsificables Preparación y limpieza Secado Aplicación del penetrante Tiempo de penetración

Hidrofílico Prelavado

Lipofílico Emulsificación

Emulsificación

Lavado

Lavado Secado

Revelador Acuoso

Revelador Seco

Secado

Secado Revelador No Acuoso Inspección

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Limpieza posterior

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Proceso de Penetrantes Removible con Solvente Preparación y limpieza Secado Aplicación del penetrante Tiempo de penetración Remoción del exceso de penetrante Limpieza con solvente Secado Revelador no acuoso Inspección ICCAEND

Limpieza CIMEPI - posterior CIMEC

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Procedimiento de Examinación Penetrante

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NOTAS IMPORTANTES

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ASTM E-165 ASME SE-165

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Proceso de Limpieza

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Limpieza ASTM E-165 / ASME SE-165

La limpieza es un factor muy importante dentro de la prueba por líquidos penetrantes, cualquier contaminante sobre la superficie de la pieza puede resultar en la falla del proceso y del penetrante para:

(a) (b) (c) ICCAEND

Mojar la superficie Entrar en las discontinuidades Salir de las discontinuidades CIMEPI - CIMEC

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El método en particular a ser empleado dependerá de lo siguiente: 1.

El tipo de contaminante que debe ser removido ningún método remueve todos los contaminantes con la misma efectividad

2.

El efecto del método de limpieza sobre la pieza - los agentes químicos y de limpieza utilizados deben actuar sobre el contaminante específico y no deberán reaccionar o atacar el material

3.

La condición superficial y el tipo de material que está siendo inspeccionado

4.

Cualquier combinación.

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Contaminante

Efecto sobre el Proceso

Carbón, Barniz

Puentea o llena los vacíos, produce fondo residual, causa falsas indicaciones

Aceites pesados

Fluorescencia, llenado de los vacíos

Aceites livianos

Fluorescencia, llenado de los vacios

Aceites con partículas sólidas

Fluorescencia, llenado de los vacios, causa falsas indicaciones

Pintura

Puentea los vacíos, produce fondo residual, causa falsas indicaciones.

Residuo de material penetrante Escamas, oxido, corrosión Desbaste de metal ICCAEND

Llena vacios, interfiere con la formación de indicaciones Puentea o llena los vacíos, produce fondo residual, causa falsas indicaciones Puentea o llena los vacios CIMEPI - CIMEC

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Los típicos métodos de limpieza son:

1. Vapor desengrasante 2. Limpieza con Solvente 3. Limpieza Alcalina 4. Limpieza con Agua y Detergente 5. Limpieza al Vapor 6. Limpieza Ultrasónica 7. Removedores de Pintura 8. Limpieza Química 9. Limpieza Mecánica ICCAEND

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1. Vapor desengrasante Método preferido para remover manchas de grasa y aceite, pero no para remover manchas de tipo inorgánico (polvo, corrosión, etc.), y puede que no remueva manchas de resinas (recubrimientos plásticos, barniz, pintura). Debido al tiempo de aplicación corto, el desengrasado puede no ser completo para discontinuidades profundas

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2. Limpieza con detergentes Solubles en agua, no son inflamables, contienen compuestos para humedecer, penetrar, emulsificar y diluir varios tipos de contaminantes, como grasa y películas de aceite, fluidos de corte y maquinado, etc. De naturaleza alcalina, neutra o ácida, pero no deben ser corrosivos para la pieza inspeccionada

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2. Limpieza con Solvente Existe una variedad de solventes que pueden ser usados en forma efectiva para disolver manchas de grasa y aceite, cera y selladores, pinturas, y en general, materia orgánica Deben estar libres de residuos y no son recomendados para remover escamas, cáscara y costras, chisporroteo de soldadura, y en general, manchas inorgánicas; deben manejarse con precaución Los solventes utilizados en líquidos penetrantes deben ser Clase 2 o Clase 3 ICCAEND

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3. Limpieza alcalina Soluciones base agua no inflamables que contienen detergentes especialmente seleccionados para humedecer, penetrar, emulsificar y diluir varios tipos de contaminantes Las soluciones alcalinas calientes son usadas para remover escamas, cáscara, costras y oxido, que pueden enmascarar discontinuidades. Las partes que han sido limpiadas por el proceso alcalino deben ser enjuagadas, deben quedar completamente libres de residuos del limpiador y secas ICCAEND

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4. Limpieza con Agua y Detergente

Utilizada con máquinas de lavado agua caliente y detergente, el uso de este tipo de limpieza depende del tipo de contaminante a ser retirado. Partes con aceite y o grasa no serán satisfactoriamente limpiadas con este método

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5. Limpieza con vapor Modificación del método de limpieza del tanque caliente con álcalis, usado para la preparación de piezas grandes. Remueve contaminantes inorgánicos y orgánicos, puede no alcanzar el fondo de discontinuidades profundas, por lo que, se recomienda el uso posterior de un solvente Partes con aceite y o grasa pueden no ser satisfactoriamente limpiadas con este método ICCAEND

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6. Limpieza ultrasónica o agitación Mediante este método se agrega agitación ultrasónica a un solvente o detergente limpiador para mejorar su eficiencia en la limpieza y reducir el tiempo de limpieza Debe usarse con agua y detergente si el contaminante que será removido es inorgánico (cáscara, polvo, sales, productos de corrosión, etc.), y con solventes orgánicos si el contaminante es orgánico (grasa y aceite, etc.) Después de la limpieza ultrasónica, las piezas deben calentarse para remover los líquidos de limpieza, y después deben enfriarse antes de la aplicación del penetrante ICCAEND

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7. Removedores de pintura

Los solventes removedores de pintura pueden ser de alta viscosidad para aplicarse por aspersión o con brocha, o de baja viscosidad para aplicarse por inmersión, ambos son usados generalmente a temperatura ambiente Después de la remoción de la pintura, las piezas deben ser enjuagadas para remover toda la contaminación de las aberturas superficiales y secadas completamente

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8. Limpieza Química Ataque químico (etching), sirve para piezas mecanizadas o material sujeto a limpieza mecánica, con la finalidad de remover material que ha “embarrado” la superficie y que puede enmascarar discontinuidades. Baños ácidos o alcalinos son usados normalmente para decapar parte de la superficie; el decapado es necesario para remover costras de óxido, escamas superficiales o cromatos que pueden enmascarar discontinuidades Luego de cualquiera de estos procesos las partes deben ser enjuagados completamente, la superficie debe ser neutralizada y secada antes de realizar la inspección; como existe la posibilidad de producir fragilización por hidrógeno, como resultado del ataque, las piezas deben calentarse a una temperatura adecuada durante un tiempo ICCAEND CIMEPI remover - CIMEC 71 adecuado para el hidrógeno.

9. Limpieza mecánica o abrasiva Procesos para remover metal, como limado, pulido, raspado, esmerilado, taladrado, afilado, asentado, lijado, cepillado, limpieza con abrasivos como arena, granalla, óxido de aluminio, etc., son usados para remover carbón, cáscara, costras, escamas y arena adherida, así como para pulir o producir un acabado superficial terso en la pieza Estos procesos pueden tapar discontinuidades abiertas a la superficie, especialmente en materiales suaves como aluminio, titanio y magnesio Es necesario que después de una limpieza mecánica se realice una limpieza química. ICCAEND

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Secado Es esencial que las superficies se encuentren completamente secas después de la limpieza, esto se debe a que cualquier líquido residual puede impedir la entrada del penetrante

El secado puede realizarse calentando las piezas en un horno secador, con lámparas infrarrojas, aire caliente forzado o exposición al medio ambiente

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Aplicación del penetrante y tiempo de penetración

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Aplicación del Penetrante



Después de la limpieza y secado Dentro del rango de temperatura especificado: El penetrante se aplica de manera uniforme, hasta que toda la pieza o el área bajo inspección quede completamente cubierta El penetrante puede ser aplicado de varias formas: 1. 2. 3. 4.

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Inmersión – baño de la parte en el penetrante Fluido – vaciado del penetrante sobre la parte Aerosol – pulverizando la parte con penetrante Brocha – pintando la parte con penetrante CIMEPI - CIMEC

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El método de aplicación depende de algunos factores que incluyen tamaño, forma y configuración de la pieza

Todos los métodos de aplicación son aceptables, sin embargo, existen algunas condiciones que deben cumplirse para cada uno

Precaución: No se deben aplicar penetrantes fluorescentes en piezas que fueron previamente inspeccionadas con penetrantes visibles o viceversa, ya que los residuos reducen el contraste y visibilidad de las indicaciones ICCAEND

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Existen dos opciones de aplicación: pistolas electrostáticas y botes aspersores La aplicación por aerosol tiene grandes ventajas sobre el método por inmersión, por ejemplo, no existe contaminación o deterioro del penetrante como en el tanque de inmersión

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La aplicación con brocha o cotonete (para puntos fijos) es la mejor cuando se requiere regular la cantidad de penetrante aplicado, lo que ayuda a eliminar la necesidad de remover penetrante en exceso, además de ser económico Es un buen método para aplicar penetrante en áreas locales pequeñas, especialmente en lugares de difícil acceso

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Tiempo de Penetración Corresponde al tiempo transcurrido desde la aplicación del penetrante hasta su remoción El objetivo es que el penetrante llene las posibles discontinuidades en la superficie inspeccionada Los tiempos de penetración son proporcionados en los documentos aplicables, como por ejemplo, especificaciones de contrato, normas. El tiempo de penetración no excederá establecido por el fabricante del producto ICCAEND

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ASME SE-165

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ASTM E-165

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2.0 2.5 4.0 4.5 0.0 Minutos 0.5 1.0 1.5 3.0 3.5 5.0 Aplicación del Penetrante

Tiempo Mínimo de Penetración

Grieta

Pieza Inspeccionada ICCAEND

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Remoción del exceso de penetrante

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La remoción del exceso de penetrante es un paso crítico en el proceso de inspección, una remoción errónea puede producir malas interpretaciones o resultados incorrectos a. Una remoción excesiva puede reducir o eliminar totalmente el penetrante atrapado en las discontinuidades. b. Una remoción incompleta puede producir contraste residual que puede interferir con una interpretación adecuada. La técnica empleada para la remoción del exceso de penetrante es dependiente del material penetrante utilizado. ICCAEND

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Si el penetrante atrapado en irregularidades superficiales no es removido, formará un efecto de fondo visible o fluorescente que reducirá el contraste, y que puede ocultar indicaciones de discontinuidades significativas

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Si el penetrante atrapado en irregularidades superficiales no es removido, formará un efecto de fondo visible o fluorescente que reducirá el contraste, y que puede ocultar indicaciones de discontinuidades significativas

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Si el penetrante atrapado en irregularidades superficiales no es removido, formará un efecto de fondo visible o fluorescente que reducirá el contraste, y que puede ocultar indicaciones de discontinuidades significativas

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Con una buena remoción del exceso de penetrante, las indicaciones aparecerán claramente con un color intenso o un contraste brillante y pueden ser fácilmente vistas

Factores que afectan la remoción

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a. b. c.

Condición de la superficie inspeccionada Forma y geometría de la pieza inspeccionada Tamaño de la pieza inspeccionada CIMEPI - CIMEC

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Hay tres procesos de remoción: 1. Lavable con Agua 2. Removible con Solvente 3. Post emulsificable a) Emulsificador lipofílico (base aceite) b) Emulsificador hidrofílico (base agua)

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Penetrantes lavables con agua El exceso de penetrante se remueve directamente por medio de un lavado con agua, por aspersión manual o automática, inmersión o, inclusive, con un trapo empapado con agua El penetrante tiene incorporado un agente emulsificante como parte de su formulación, por lo que se conoce también como “autoemulsificable”

El penetrante se convierte en pequeñas gotas por los mecanismos de la fuerza del agua aplicada, por lo que debe evitarse acumulaciones de agua ICCAEND

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El documento ASME SE-165 y ASTM E-165 recomienda que para procesos de remoción con agua (Métodos A, B y D) :  El tiempo de lavado no exceda de 120 s. (experimentalmente para aplicación específica)  La presión del agua no sea mayor de 40 P.S.I. (280 kPa)  La temperatura del agua sea constante y se mantenga en un rango de 10°C a 38°C (50 a 100°F)  Gota gruesa y que incida sobre la superficie con un ángulo de 45°  Para visibles el lavado se juzga con la observación de la superficie. Para fluorescentes, el lavado se realiza bajo iluminación de luz negraCIMEPI en un área semi oscurecida. ICCAEND - CIMEC

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Exceso de penetrante

Pieza Inspeccionada ICCAEND

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Ventajas del método lavable con agua 1. 2. 3. 4. 5.

Fácilmente lavable con agua Bueno para superficies ásperas, piezas fundidas Bueno para muchos tipos de discontinuidades Relativamente barato Ensayo rápido con pasos simples

Desventajas del método lavable con agua 1. No adecuado para discontinuidades llanas 2. No adecuado para superficies anodizadas 3. El penetrante es fácilmente removido de las discontinuidades 4. No adecuado para re-ensayos ICCAEND

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Penetrantes removibles con solvente La remoción se lleva a cabo por disolución El procedimiento de remoción recomendado es: a) Limpiar el exceso de penetrante con un trapo o paño limpio y seco, hasta que no pueda removerse más penetrante b) Humedecer un trapo con solvente (paso húmedo) y limpiar los rastros de penetrante c) Con un trapo seco (paso seco), limpiar cualquier rastro de solvente o penetrante Este penetrante es difícil de usar en piezas con superficie rugosa o en huecos como roscas o ranuras ICCAEND

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ICCAEND

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ICCAEND

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Ventajas del método removible con solvente 1. 2. 3. 4. 5.

Portátil No requiere agua Bueno para piezas anodizadas Bueno para partes localizadas de piezas de gran tamaño. Se puede efectuar un re-ensayo

Desventajas del método removible con solvente 1. Materiales inflamables 2. La remoción del exceso de penetrante consume mayor tiempo que los otros métodos. 3. Dificultad de utilización en superficies rugosas. ICCAEND

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Penetrantes post emulsificables Emulsificador Lipofílico (Método B) a. Son suministrados listos para ser utilizados b. Limitados a la tolerancia al agua c. Se mezcla con el penetrante d. Aplicado por inmersión e. Su acción es por difusión activado por depuración Deben tenerse ciertos cuidados para evitar que el penetrante atrapado en las discontinuidades también sea emulsificado y posteriormente removido durante el lavado ICCAEND

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APLICACIÓN DEL PENETRANTE

EMULSIFICACIÓN

DIFUSIÓN

REMOCIÓN

POCO TIEMPO DE EMULSIFICACIÓN

EXCESIVA TIEMPO DE EMULSIFICACIÓN

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Emulsificador Hidrofílico (Método C)

a. Suministrados como un concentrado b. Tolerancia limitada al penetrante (5%) c. Aplicado por inmersión (concentración del 5 – 50%) o pulverización (concentración del 0.05 - 1%) d. Su acción es detergente con menor depuración Un pre enjuague es necesario, antes de la emulsificación El tiempo de contacto del emulsificador con el penetrante está directamente relacionado con la concentración del emulsificador. ICCAEND

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APLICACIÓN DEL PENETRANTE

PRE ENJUAGUE

ENJUAGUE

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REMOVEDOR HIDROFÍLICO

PENETRANTE REMOVIDO

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Ventajas del método post emulsificable 1. 2. 3. 4.

Alta sensibilidad para detección de finas discontinuidades Bueno para detección de discontinuidades poco profundas Fácilmente lavable con agua luego de la emulsificación Poco tiempo de penetración (bueno para alta producción)

Desventajas del método post emulsificable 1. Dos pasos más en el proceso con emulsificador lipofílico 2. Tres pasos más con emulsificador hidrofílico 3. Dificultad de remoción del penetrante en piezas rugosas y ásperas. ICCAEND

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Secado El secado después de la remoción del exceso de penetrante depende del método de remoción y del revelador que será usado 1. Antes de utilizar reveladores del tipo “seco” o “no acuoso”, se debe secar la pieza a una temperatura que no exceda los 71 °C 2. El tiempo que debe permanecer el componente, debe ser el más corto posible (120 seg).

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Aplicación del Revelador

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Los reveladores pueden ser: 1. Polvo seco 2. Soluble en agua (húmedo acuoso) 3. Suspendido en agua (húmedo acuoso) 4. Suspendido en solvente (húmedo no acuoso) 5. Película plástica Cuando un revelador seco o no acuoso es utilizado la parte debe ser secada previo a la aplicación del revelador Cuando un revelador húmedo acuoso es utilizado la parte debe ser secada después de la aplicación del revelador. ICCAEND

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Cada uno produce sensibilidad diferente usado con un mismo penetrante.

Sensibilidad

Tipo de revelador

Menor sensibilidad

1. Seco 2. Seco 3. Seco 4. Seco 5. Húmedo acuoso 6. Soluble agua 7. Húmedo acuoso 8. Soluble agua 9. Película plástica 10. Húmedo no acuoso

Mayor sensibilidad ICCAEND

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Aplicación Inmersión Nube Cama Nube Inmersión Inmersión Aspersión Aspersión Aspersión Aspersión 106

Propósito principal de un revelador El propósito principal de un revelador es formar una indicación que sea detectada a simple vista, para lo cual realiza cuatro funciones básicas: 1. Extraer una cantidad suficiente de penetrante para formar una indicación 2. Expandir el ancho de la indicación lo suficiente para hacerla visible 3. Incrementar el contraste o brillantez del tinte 4. Incrementar el espesor de la indicación ICCAEND

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Existen dos características de las indicaciones producidas por penetrantes que son grandemente controladas por los reveladores:



Sensibilidad.- Es la capacidad del revelador para formar una indicación con un volumen pequeño de penetrante atrapado



Resolución.- Es la habilidad del revelador para mostrar dos o más indicaciones cercanas entre sí, sin formar una sola indicación grande

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Mecanismo de Revelado Para cumplir con estas cuatro funciones este debe tener habilidad para adherirse a la superficie, el revelado se lleva a cabo por: - Calor - Acción capilar - Acción Solvente

 Calor: Expande el penetrante y reduce su viscosidad para ayudar en la función de revelado ICCAEND

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 Acción capilar El revelador proporciona un recubrimiento poroso con muchos caminos para la acción capilar del penetrante, actúa como papel secante que extrae a. Dispersa el penetrante lateralmente sobre la superficie, ensanchando la indicación, b. Expande el tinte en capas delgadas alrededor de las partículas del revelador para resaltar su brillantez, c. Trabaja verticalmente a través del revelador para incrementar el espesor del tinte. ICCAEND

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c.

Trabaja verticalmente a través del revelador para incrementar el espesor del tinte

b.

Expande el tinte en capas delgadas alrededor de las partículas del revelador para resaltar su brillantez

Revelador a.

Dispersa el penetrante lateralmente sobre la superficie, ensanchando la indicación

Pieza Inspeccionada ICCAEND

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Acción Solvente



Los solventes del revelador en suspensión no acuosa y de película plástica: a. Disuelven el penetrante discontinuidades b. Reducen la viscosidad c. Expanden su volumen

atrapado

en

las

El penetrante fluye hacia la superficie, dentro del revelador, para formar una indicación por acción capilar ICCAEND

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Características y aplicación del Revelador Seco Puede aplicarse por inmersión en tanques, procesadores automáticos, cámaras de neblina y pistolas electrostática Es más útil para piezas con superficies rugosas, no necesita estar en contacto durante largos periodos de tiempo Proporciona una película fina y delgada, es recomendable utilizar con penetrantes fluorescentes

Limita el sangrado lateral y el tamaño de la indicación, lo que proporciona una mayor resolución que los reveladores húmedos ICCAEND

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Características y aplicación del Revelador Soluble en Agua Suministrado como un polvo cristalino Después que el agua se evapora el polvo vuelve a cristalizar. Contiene agentes humectantes, inhibidores de corrosión y fungicidas para evitar la generación de bacterias Debe aplicarse por inmersión y después del lavado y antes del secado Se usa en una variedad de concentraciones y tiene buena adherencia superficial No se recomienda usar con penetrantes lavables con agua; su aplicación esCIMEPI casi- CIMEC nula actualmente ICCAEND 114

Características y aplicación del Revelador Suspendible en Agua Puede ser aplicado por inmersión o aspersión. Este tipo de revelador permite realizar la inspección a granel en piezas de tamaño medio Contiene agentes tenso-activos (humectantes), inhibidores de corrosión y fungicidas para evitar la generación de bacterias y agentes dispersantes Es necesario agitarlo antes de su aplicación, con la finalidad de que todas las partículas se encuentren en suspensión Como con el revelador seco, su remoción puede no ser necesaria, depende del proceso subsecuente. ICCAEND

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Características y aplicación del Revelador Suspendido en Solvente Usado con penetrantes visibles para proporcionar un fondo uniforme de contraste blanco La alta volatilidad y flamabilidad del solvente que contribuye a la adsorción y absorción. Diluye el penetrante, reduciendo su viscosidad y expande su volumen Lo obliga a salir y expandir hacia la capa de polvo. ICCAEND

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Aplicado normalmente por aspersión, con botes a presión, pistolas de aire comprimido y sistemas electrostáticos

El sitio donde se usa debe estar bien ventilado para eliminar los vapores del solvente Debido a que el polvo se asienta rápidamente, es muy importante mantener el revelador agitado. Su aplicación manual requiere experiencia ICCAEND

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La aplicación es uniforme, una fina capa para Tipo I y una capa más gruesa para Tipo II Mejores resultados se obtienen aplicando dos capas ligeras con el bote aspersor o la pistola mantenidos a aproximadamente 30 cm (12 pulgadas) de la superficie La segunda capa se puede aplicar en dirección transversal a la primera, considerada una buena práctica; ya que la superficie debe estar seca antes que el revelador sea aplicado, debe permitirse que la primer capa de revelador seque antes de aplicar la segunda capa ICCAEND

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Características del Revelador de película plástica Consiste de una laca clara o resina, es usado para aplicaciones con penetrantes visibles, de alto costo y aplicación especial El mecanismo efectivo de la acción del revelador se cree que es porque el penetrante es disuelto en la película plástica debido a la acción del solvente que es altamente volátil y evapora en segundos Este revelador no proporciona acción capilar, esencialmente fija la indicación como una línea fina con poco sangrado dentro de la propia película Su sensibilidad y resolución son muy altas; sin embargo, es muy caro y no es práctico usarlo en piezas grandes. ICCAEND

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Tiempo de Revelado El revelador debe permanecer, durante un periodo de tiempo antes de realizar la inspección, a este se le conoce como “tiempo de revelado”

El tiempo requerido para que una indicación sea revelada es inversamente proporcional con el volumen de la discontinuidad

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a.

Discontinuidad grande el penetrante más rápidamente será extraído por el revelador

b.

Discontinuidad fina más tiempo para que extraiga CIMEPI - CIMEC

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El tiempo de revelado inicia inmediatamente después de la aplicación del revelador seco y tan pronto como los reveladores húmedos (acuosos y no acuosos) se han secado El tiempo de permanencia según el tipo de revelador es: a.

Polvo seco: Mínimo ½ tiempo de permanencia del Penetrante Máximo 240 minutos

b.

Soluble en agua: Mínimo ½ tiempo de permanencia del Penetrante, Máximo 120 minutos

c.

Suspendible en agua: Mínimo ½ tiempo de permanencia del Penetrante, Máximo 120 minutos

d.

No acuoso I y II: Mínimo 10 minutos Máximo 60 minutos

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2.0 2.5 4.0 4.5 0.0 Minutos 0.5 1.0 1.5 3.0 3.5 5.0 5.5 Tiempo de Revelado

Revelador

Pieza Inspeccionada ICCAEND

30 Segundos

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1 Minuto

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15 Minutos

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Indicaciones con Penetrantes Visibles SIN REVELADOR

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CON REVELADOR

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Indicaciones con Penetrantes Fluorescentes SIN REVELADOR

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CON REVELADOR

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Selección del revelador Las siguientes son reglas generales con respecto al uso de los reveladores: 

Utilizar revelador secos en superficies muy rugosas



Utilizar reveladores húmedos en superficies tersas o pulidas



Utilizar reveladores húmedos para la inspección de altas cantidades de piezas, tenga cuidado en áreas de filetes agudos donde el revelador pueda acumularse.



Utilizar reveladores húmedos no acuosos para “revelar” grietas finas y profundas, tenga cuidado ya que no son adecuados para “revelar” discontinuidades anchas y poco profundas. ICCAEND CIMEPI - CIMEC

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Inspección

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La inspección es una parte crítica de la prueba por líquidos penetrantes, pero no puede considerarse como más importante que el proceso, porque si el proceso es inadecuado:

a. Habrán excesivas indicaciones b. No se producirán indicaciones que sean vistas a un nivel de sensibilidad adecuado c. No podrán ser detectadas por el inspector

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Se considera una buena práctica, observar la superficie mientras se aplica el revelador y durante el tiempo de revelado, como ayuda para la interpretación de las indicaciones

Se requiere iluminación adecuada para asegurar que no exista pérdida en la sensibilidad durante la inspección130 ICCAEND CIMEPI - CIMEC

Condiciones de iluminación para penetrantes visibles Las indicaciones de penetrantes visibles son de color rojo sobre un fondo blanco. Pueden ser examinadas con luz natural o luz artificial La intensidad recomendada en la superficie de interés será al menos de 1000 luxes (100 pies candela), en áreas abiertas ciertos documentos requieren 500 lux (50 pies-candela). La medición se realiza a 15” (38,1 cm) La intensidad es chequeada diariamente. ICCAEND

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Condiciones de iluminación para Penetrantes fluorescentes Las indicaciones de penetrantes fluorescentes son verdeamarillenta brillante dentro de áreas con tono azul-violeta. Son examinadas con luz negra o ultravioleta La intensidad recomendada es mínimo 1000 µW/cm2, en un área oscurecida La luz visible en el área oscurecida no debe exceder los 20 luxes (2 pies candela) . La medición se realiza a 15” (38,1 cm) El Inspector antes de realizar la inspección debe adaptarse al área oscurecida al menos 1 minuto. ICCAEND

La intensidad es CIMEPI chequeada - CIMEC diariamente.

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Lámparas 1. Lámparas de luz ambiente y ultravioleta son instaladas como sea requerido para asegurar una adecuada iluminación en todas las estaciones. 2. Más común, lámparas ultravioleta de mercurio que producen luz en el rango de longitud de onda de 320 a 440 nm. 3. Cuando se utiliza materiales fluorescentes, lámparas son instaladas en las tinas de lavado e inspección. ICCAEND

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Fuentes de radiación ultravioleta Incluyen: 1.

Lámparas Incandescentes 1. 2. 3.

2.

Arco de vapor de mercurio. Halogenuros metálicos o halógenas. Metálicas o de arcos de carbón.

Lámparas luminiscente: 1. 2. 3.

Fluorescentes tubulares de filtro integrado Fluorescentes tubulares Led.

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Filtros 1. Un filtro es aquel que transmite la radiación ultravioleta absorbiendo otras longitudes de onda. 2. El filtro utilizado frente a la luz de mercurio de vapor de alta presión tiene un pico de transmisión en una longitud de onda de 365 nm. 3. Un tiempo de calentamiento es necesario para que el depósito de mercurio llegue a la máxima intensidad 4. La luz debe permanecer prendida a fin de evitar los ciclos, lo que reduce la vida útil del bombillo. Limpieza es necesaria ICCAEND

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Instrumentos de Medición Medidor de luz Blanca

Medidor de luz Ultravioleta

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Interpretación de las indicaciones Interpretar Es el hecho de determinar qué condición está causando las indicaciones obtenidas.

Es la acción de decidir si las indicaciones obtenidas son falsas, no relevantes o relevantes

En ocasiones, además, es necesario determinar qué tipo de discontinuidad ha generado la indicación ICCAEND

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Indicaciones Relevantes a. Son aquellas causadas por las discontinuidades. b. Se requiere conocimiento de los procesos usados en la fabricación, en el servicio, conocimiento de su operación y los esfuerzos al cual ha sido sometida. c.

¿Qué tipo de discontinuidad causa la indicación?

d. ¿Cuál es la extensión verdadera de la discontinuidad relacionada con la extensión de la indicación? e.

Cinco categorías: Líneas continuas Líneas intermitentes Redondeadas Pequeños puntos Difusas y amplias

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Interpretación de indicaciones en forma de líneas continuas Normalmente una grieta aparece como una indicación en forma de línea continua; la línea puede ser recta, irregular o dentada, ya que sigue la intersección de la grieta con la superficie Un traslape en frío de una fundición también aparece como una línea continua generalmente angosta, bien delineada, no aparece como dentada Un traslape de forja también puede producir una indicación en forma de línea continua

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Interpretación de indicaciones en forma de líneas intermitentes



Muchos traslapes de forja son parcialmente soldados durante golpes posteriores del martillo o la prensa de forja

La indicación originada por el traslape es, por lo tanto, una indicación lineal intermitente

Una grieta sub superficial cuya longitud total no alcanza la superficie, o una costura que está parcialmente llena, también producen indicaciones lineales intermitentes ICCAEND CIMEPI - CIMEC

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Interpretación de indicaciones redondas



Estas indicaciones significan la presencia de agujeros por gas (porosidad) o agujeros tipo alfiler en fundiciones, o áreas relativamente grandes con falta de solidez en cualquier forma de metal.

Las indicaciones aparecen redondeadas debido al volumen de penetrante atrapado, por lo que pueden ser producidas por discontinuidades de forma irregular, por ejemplo grietas de cráter profundas en soldaduras frecuentemente producen indicaciones redondeadas ICCAEND

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Interpretación de indicaciones de puntos pequeños

Las indicaciones en forma de puntos pequeños, resultan de una condición porosa; tales indicaciones pueden ser causadas por agujeros tipo alfiler o grano excesivamente burdo en fundiciones, o por contracciones (rechupes), en este caso se nota una configuración de la indicación con contornos dendríticos

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Interpretación de indicaciones débiles o difusas

Las débiles son difíciles de interpretar, cuando aparecen, la pieza debe ser limpiada completamente y re-ensayada. Las difusas débiles pueden ser causadas por porosidad superficial, o por una limpieza inicial incompleta, insuficiente remoción del penetrante o una capa de revelador demasiada gruesa.

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Indicaciones No Relevantes

a. Son aquellas causadas por el diseño. b. Son fáciles de reconocer, pero deben ser cuidadosamente observadas. c.

Pueden esconder indicaciones relevantes.

d. Deben ser interpretadas e.

No son evaluadas

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Indicaciones Falsas

Son por un mal proceso de inspección y por contaminación: a. Penetrante en las manos del operador. b. Contaminación de los reveladores (secos y húmedos) c. Mancha de penetrante en la mesa de inspección d. Pelusas, hilos ICCAEND

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Evaluación de las Indicaciones Relevantes Evaluar Es la acción de determinar o decidir si una indicación verdadera se acepta o se rechaza Se realiza basándose en un criterio de aceptación y rechazo, el cual forma parte de documentos que rigen y son aplicables al componente inspeccionado El criterio de aceptación considera que si la indicación relevante es evaluada como aceptable será una discontinuidad (efecto que tendrá en el servicio o funcionamiento del componente); y, si una indicación relevante es evaluada como rechazada, entonces pasa a ser considerada como un defecto. ICCAEND

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La dimensión de la indicación de tinte visible o la brillantez de fluorescencia de la indicación puede en ciertas ocasiones ser utilizados como una referencia de profundidad. La mayor profundidad de una discontinuidad produce mayor acumulación de penetrante y brillo en señalar la discontinuidad. Discontinuidades delgadas atrapan solo pequeñas cantidades de penetrantes que aparecerán como líneas finas de relativa baja brillosidad. ICCAEND

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Limpieza Posterior

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La limpieza posterior normalmente no es necesaria si ha sido usado revelador seco, pero, los reveladores acuosos y no acuosos deben ser removidos

La limpieza con rocío de agua es suficiente y, en el campo, puede usarse un desengrasante o solvente

Es preferible que el revelador sea removido tan pronto como sea posible después de la inspección, esto se debe a que algunos reveladores son más difíciles de remover conforme pasa el tiempo

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Registro de Discontinuidades o Defectos

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En inspecciones para detectar discontinuidades en servicio, algunas de ellas pueden ser toleradas si no exceden una longitud específica o si no se han propagado La longitud de la discontinuidad debe ser registrada para que pueda determinarse el crecimiento o la propagación que se ha presentado en inspecciones subsecuentes Los siguientes son algunos métodos de registro de indicaciones utilizados, en función de las posibilidades  Dibujos o croquis  Tape transparente  Fotografía ICCAEND

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Detección de fugas por líquidos penetrantes
Frecuentemente, determinados artículos requieren que sean aplicados penetrantes que filtren dentro de los componentes permitiendo su paso al través de ellos por posibles evidencias de fugas.
El uso de penetrantes de esta forma permite detectar fugas en tuberías, planchas, sueldas, fundiciones, bloques, etc.
El proceso funciona extremadamente bien a través de secciones delgadas, tales como soldaduras de chapas metálicas, pero rápidamente disminuye la eficiencia de secciones mayores a ¼”, a menos que el penetrante sea aplicado bajo presión. ICCAEND

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Capítulo 5 Comparadores y Paneles de Referencia

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a.Los bloques de referencia, placas o paneles se especifican a menudo en los procedimientos de control de calidad de los materiales de líquidos penetrantes. b.Estos estándares son a menudo llamados especímenes de prueba con defectos conocidos (known defect test specimens KDTS) y son fabricados de aluminio, acero, níquel, vidrio y cerámica c.Algunos de los bloques están diseñados para las siguientes funciones: 1. Comprobación de la sensibilidad del penetrante. 2. Realización de pruebas de comparación 3. Lavabilidad de penetrantes o emulsificadores. ICCAEND

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Bloque comparador de aluminio

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Es la más popular de todas las herramientas actualmente utilizado para: a. Evaluar materiales penetrantes b. Juzgar la utilidad de un sistema de inspección (parámetros de procesamiento) por líquidos penetrantes.

Descrito en la Sección V del Código ASME para Recipientes a Presión y Calderas y la especificación militar de los Estados Unidos MIL-I-25135 ICCAEND

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Bloque comparador de aluminio agrietado CIMEPI - CIMEC

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Panel con superficie de níquel agrietada

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Desarrollados para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, hechos de bronce o cobre pulidos y un acabado como de espejo, sobre los cuales se aplica una capa delgada de níquel seguida por una capa de cromo La capa de cromo es frágil, y se pueden generar las grietas doblando el panel sobre una pieza curva. La profundidad de las grietas es controlada por el espesor de la capa de cromo, y el ancho, por el grado de deformación del panel durante el doblez Los grados son grueso, medio y fino, proporcionando niveles de sensibilidad baja, media y alta ICCAEND

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Paneles de referencia de cromo agrietado ICCAEND

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Bloque comparador con indentaciones

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El panel monitor de sistemas de penetrantes (PSM por su nombre en inglés) fue desarrollado por la Corporación aérea Pratt & Whitney y puede ser usado para: a. Detectar cambios mayores en los procesos o sistemas de inspección. Normalmente es usado al inicio de la aplicación de cada proceso, si el proceso muestra características que no sean de confiar (para verificar la funcionalidad) El panel está hecho de una lamina de acero inoxidable en forma de rectángulo. Una franja de recubrimiento de cromo corre a lo largo de un lado del panel. En ella son inducidas cinco grietas centradas y espaciadas, por medio de la indentación de un aparato de prueba de dureza con una carga variable en la parte posterior del cromo

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Panel monitor ICCAEND

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Capítulo 5 Discontinuidades

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Clasificación de las discontinuidades 1. Discontinuidades Inherentes 2. Discontinuidades de Proceso a. Primario b. Secundario 3. Discontinuidades de Servicio

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Discontinuidades Inherentes Cuando son producidos materiales, el metal fundido se solidifica en forma de lingotes, generándose discontinuidades conocidas como “inherentes”; muchas de estas discontinuidades son removidas, pero una cierta cantidad de ellas permanece en el lingote.

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Discontinuidades inherentes en materiales Discontinuidad

Localización

Causa

Traslape en frío (Cold Shut)

Superficial o subsuperficial

El encuentro de dos corrientes de metal líquido que no funden

Desgarre en caliente (Hot Tear)

Superficial

Restricción desde el corazón o el molde durante el enfriamiento

Porosidad (porosity)

Superficial o subsuperficial

Gases atrapados durante la solidificación de metal

Inclusiones (Inclusions)

Superficial o subsuperficial

Contaminantes introducidos durante la fundición

Segregación (Segregation)

Superficial o subsuperficial

Diferencias localizadas en la composición del material

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Discontinuidades de Proceso Primario Las discontinuidades que se originan durante el conformado en caliente o en frío se dice que son discontinuidades de proceso primario El procesado de un producto extruido por medio de rolado, forjado, fundición o estirado puede producir discontinuidades específicas en el producto, además las discontinuidades inherentes que no fueron detectadas o que eran insignificantes pueden propagarse y volverse en detrimento del material

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Discontinuidades de proceso primario Discontinuidad

Localización

Causa

Costuras (Seams)

Superficial

Elongación de discontinuidades en productos rolados

Grietas en frío

Superficial

Enfriamiento no uniforme de productos de estirado en frío

Traslapes (Laps)

Superficial

Material doblado o plegado y comprimido

Reventón (Bursts)

Superficial o subsuperficial

Conformado a temperaturas excesivas

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Discontinuidades en Soldadura

Las siguientes discontinuidades están primeramente relacionadas con los procesos de soldadura por fusión, aunque unas pocas también pueden aplicar a procesos de resistencia y estado sólido

La recopilación cubre solamente aquellas discontinuidades que típicamente podrían ser detectadas por la inspección con líquidos penetrantes

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Discontinuidades de soldadura Discontinuidad

Localización

Grietas frías

Superficial o subsuperficial

Combinación de hidrógeno atómico, endurecimiento y altos esfuerzos residuales

Grietas calientes Solidificación

Superficial o subsuperficial

Segregación dendrítica de constituyentes con bajo punto de fusión, abierta en la solidificación

Desgarre Laminar (Lamellar Tearing)

Superficial

Delaminación del material base durante la solidificación y enfriamiento del metal

Penetración incompleta

Superficial o subsuperficial

Penetración inadecuada del metal soldado en la raíz de la junta

Porosidad

Superficial o subsuperficial

Constituyentes vaporizados dentro del aporte atrapados durante la solidificación

Socavado (undercut)

Superficial

Tamaño excesivo del charco de soldadura

Traslape (overlap)

Superficial

Amperaje o velocidad de viaje insuficiente

Falta de Penetración

Superficial

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Causa

Una pequeña depresión en el metal de aporte CIMEPI - CIMEC

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Discontinuidades de Proceso Secundario Las discontinuidades originadas por rectificado o esmerilado, tratamiento térmico, plaqueado y operaciones relacionadas con el acabado son categorizadas como discontinuidades de proceso secundario Tales discontinuidades pueden ser las más costosas, por todos los costos de procesos previos, y pérdida, cuando el componente es separado del servicio

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Discontinuidades de proceso secundario Discontinuidad

Localización

Grietas por esmerilado

Superficial

Sobrecalentamiento localizado del material

Grietas por tratamiento térmico

Superficial

Calentamiento y enfriamiento desigual que produce esfuerzos excesivos a la resistencia del metal

Grietas de templado

Superficial

Enfriamiento repentino

Desgarres de maquinado

Superficial

Prácticas inadecuadas de maquinado

Grietas de plaqueado

Superficial

Esfuerzos residuales que son relevados

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Causa

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Discontinuidades en Servicio

Los tipos de defectos propios de esta serie son aquellos que se producen o resultan de cargas operativas y ambientales a las que la pieza o componente está sujeta durante su servicio.

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Discontinuidades de servicio Discontinuidad

Localización

Fatiga

Superficial

Esfuerzos aplicados cíclicamente por debajo de la última resistencia a la tensión

Deformación (creep)

Superficial o subsuperficial

Material sujeto a temperaturas y esfuerzos elevados, por debajo de resistencia a la cedencia

Agrietamiento por esfuerzos de corrosión

Superficial

Efectos combinados de una carga de tensión estática y un medio ambiente corrosivo

Agrietamiento por hidrógeno

Superficial o subsuperficial

Efectos combinados de tensión aplicada o esfuerzos residuales y ambiente enriquecido con hidrógeno

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Causa

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Capítulo 6 Documentos Normativos

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Los códigos, normas, especificaciones, son documentos que rigen y regulan las actividades industriales (están dentro de un sistema o determinados en un contrato). • Desarrolladas, publicadas y actualizadas por organizaciones, entidades gubernamentales y privadas. En su mayoría son documentos técnicos normativos, que plantean: • • • • ICCAEND

El porqué El cómo El con qué El para qué De la fabricación de un elemento CIMEPI - CIMEC

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Cada inspección puede estar gobernada por uno o más procedimientos que han sido elaborados y estructurados para cumplir con reglas o criterios de documentos aplicables


Por esta razón:  DEBEN SER DEFINIDOS  DEBEN SER ANALIZADOS  DEBEN SER CUMPLIDOS

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Todo el personal que realiza NDT  Tiene la responsabilidad de conocer por lo menos, las partes de los documentos que aplican a sus actividades en particular.
Algunos documentos (códigos), son muy extensos y se refieren a todos los aspectos de su campo de aplicación.  Su manejo e interpretación puede resultar difícil y provocar una reacción de rechazo por parte de los lectores. ICCAEND

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Códigos Código es un conjunto de requisitos y condiciones generalmente aplicables a uno o más procesos, que regulan de manera integral el diseño, materiales, fabricación, construcción, montaje, instalación, inspección, pruebas, reparación, operación y mantenimiento de instalaciones, equipos, estructuras y componentes específicos. Es de cumplimiento obligatorio y determina el uso de normas y especificaciones.

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Código ASME – Artículo 6 T-610

SCOPE

When specified by the referencing Code Section, the liquid penetrant examination techniques described in this Article shall be used. In general, this Article is in conformance with SE-165, Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination. This document provides details to be considered in the procedures used.

When this Article is specified by a referencing Code Section, the liquid penetrant method described in this Article shall be used together with Article 1, General Requirements. Definitions of terms used in this Article appear in Mandatory Appendix I of this Article and Article 1, Mandatory Appendix I.

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T-621

WRITTEN PROCEDURE REQUIREMENTS

T-621.1 Requirements. Liquid penetrant examination shall be performed in accordance with a written procedure which shall as a minimum, contain the requirements listed in Table T-621. The written procedure shall establish a single value, or range of values, for each requirement. T-621.2 Procedure Qualification. When procedure qualification is specified by the referencing Code Section, a change of a requirement in Table T-621 identified as an essential variable shall require requalification of the written procedure by demonstration. A change of a requirement identified as a nonessential variable does not require requalification of the written procedure. All changes of essential or nonessential variables from those specified within the written procedure shall require revision of, or an addendum to, the written procedure.

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Normas Documentos utilizados como una base para la comparación, el producto final debe ser comparado con el estándar establecido. define reglas para: • Adquirir, comprar, dimensionar o juzgar un servicio, material, parte, componente o producto. • Establecer definiciones, símbolos o clasificaciones. Generalmente está referenciado por un código, por lo tanto se vuelve de carácter obligatorio. Las normas ASTM relacionadas con NDT hacen énfasis de la forma en la cual deben realizarse las actividades de inspección, pero dejan el criterio de aceptación para que sea decidido entre el comprador y el vendedor del servicio. ICCAEND

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ASTM Standard Practice E-165 1.

Scope*

1.1 This practice2 covers procedures for penetrant examination of materials. Penetrant testing is a nondestructive testing method for detecting discontinuities that are open to the surface such as cracks, seams, laps, cold shuts, shrinkage, laminations, through leaks, or lack of fusion and is applicable to in-process, final, and maintenance testing. It can be effectively used in the examination of nonporous, metallic materials, ferrous and nonferrous metals, and of nonmetallic materials such as nonporous glazed or fully densified

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6. Classification of Penetrant Materials and Methods 6.1 Liquid penetrant examination methods and types are classified in accordance with MIL-I-25135 and AMS 2644 as listed in Table 1. TABLE 1 Classification of Penetrant Examination Types and Methods Type I—Fluorescent Penetrant Examination Method A—Water-washable (see Test Method E1209) Method B—Post-emulsifiable, lipophilic (see Test Method E1208) Method C—Solvent removable (see Test Method E1219) Method D—Post-emulsifiable, hydrophilic (see Test Method E1210) Type II—Visible Penetrant Examination Method A—Water-washable (see Test Method E1418) Method C—Solvent removable (see Test Method E1220) ICCAEND

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10. Qualification and Requalification 10.1 Personnel Qualification—When required by the customer, all penetrant testing personnel shall be qualified/certified in accordance with a written procedure conforming to the applicable edition of recommended Practice SNT-TC-1A, ANSI/ASNT CP-189, NAS-410, or MIL-STD-410. 10.2 Procedure Qualification—Qualification of procedures using times, conditions, or materials differing from those specified in this general practice or for new materials may be performed by any of several methods and should be agreed upon by the contracting parties. 10.2.1 Requalification of the procedure to be used may be required when a change is made to the procedure or when material substitution is made.

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Especificaciones Una especificación es una forma que describe clara y concisamente los requisitos esenciales y técnicos para un material, producto, sistema o servicio, etiquetado, envasado, dimensionamiento, composición química. También indica los procedimientos, métodos, clasificaciones o equipos a emplear para determinar se los requisitos especificados par el producto han sido cumplidos o no. • Especificaciones API, • Especificaciones particulares de los clientes. ICCAEND

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Procedimientos Un Procedimiento de Inspección es un documento que a. Permite reducir la posibilidad de dejar un componente con discontinuidades graves o no detectadas. b. Permite una fácil interpretación c. Asegura reproductividad de una examinación Cualquier procedimiento de trabajo o instruccional debería ser lo más comprensible y sin ambigüedades. Todo procedimiento debe estar de acuerdo con lo establecido en los documentos aplicables. ICCAEND

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Como desarrollar un procedimiento Previo al desarrollo de un procedimiento es necesario obtener cierta información de la persona apropiada, a fin de obtener al menos la siguiente información: 1. Definir los documentos aplicables 2. Tipo de material y geometría 3. Puntos de iniciación de los probables defectos 4. Dirección en el cual se espera encontrar el defecto 5. Tamaño del defecto crítico 6. Cualquier otra información relevante ICCAEND

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Pasos para un procedimiento escrito Alguna información que probablemente sea requerida para un Procedimiento de Prueba por Líquidos Penetrantes es: 1. Nombre y dirección de la Compañía 2. Título, número de referencia, nombres y firmas de quien realiza, revisa y aprueba. 3. El número de páginas, fecha de elaboración, número de revisión 4. Propósito del procedimiento 5. Alcance del procedimiento 6. Documentos de referencia 7. Conceptualizaciones 8. Responsabilidades 9. Requisitos Generales ICCAEND

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a. b. c. d.

Seguridad Equipo y material requerido Requisitos de iluminación Preparación de partes

10. Desarrollo a. Limpieza b. Aplicación del penetrante c. Remoción del exceso de penetrante d. Aplicación del revelador e. Interpretación de indicaciones f. Evaluación g. Limpieza 11. Reporte de resultados 12. Anexos ICCAEND

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Reporte de resultados

Los procedimientos de inspección deben incluir o hacer referencia al formato de Reporte de Resultados Cuando se reporta y documentan los resultados de la inspección, se debe incluir la información completa y exacta de la inspección realizada con el objeto de hacerla reproducible Lo anterior se debe a que puede existir la re-inspección por parte del cliente y posiblemente por alguna agencia externa (auditoria, monitoreo, inspección, etc.) ICCAEND

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Esas re-inspecciones pueden ocurrir mucho tiempo después de haber realizado la inspección y la aceptación por parte del usuario La falta de información y documentación puede resultar en retrasos costosos al tratar de resolver la aparente o sospechosa presencia de indicaciones La documentación necesaria para minimizar confusiones durante la interpretación debe incluir, pero no esta limitada, los requisitos establecidos por el código, norma o especificación que sea aplicable

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Tenga Cuidado! • Los criterios de cada documento son específicos. • No se combinan criterios de diseño o inspección a “juicio o experiencia del inspector” • Un inspector de soldadura ”no tiene criterio”, se apega al documento aplicable. • Como Inspector usted solo debe aceptar o rechazar en base a los documentos aplicables. • No se debe emitir veredictos “de memoria” ICCAEND

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Tenga Cuidado! • No es su obligación el proponer el procedimiento de reparación • Si se involucra y sale mal: – ¿Quién recomendó la reparación? – ¿Como puede rechazarla si usted solución?

propuso la

• Solo el ingeniero de diseño o el responsable del proyecto debe proponer la forma de hacer las reparaciones. • Usted es capacitado para realizar las inspecciones. ICCAEND

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN Comuníquese con nosotros [email protected] / 09 9239-5447 [email protected] / 09 9337-0131

Visítenos en www.cimepi.com ICCAEND

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