• Author / Uploaded
• Chuy Sanchez San

Citation preview

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 1 DE 11

FECHA DE EMISIÓN: 12/10/17 FECHA DE REALIZACIÓN: 11/11/17 ASIGNATURA: Ensayos No destructivos

ELABORÓ: Equipo #4 REVISÓ: Ing. Alberto Alva Romero APROBÓ: Ing. Alberto Alva Romero

UNIDAD TEMÁTICA TEMA: Inspección por Partículas Magnéticas

CUATRIMESTRE: Septiembre – diciembre 2017

NÚMERO DE PARTICIPANTES RECOMENDABLE: 4

DURACIÓN:

LUGAR: Laboratorio de metrología

Profesor: Ing. Alberto Alva Romero

Alumno(a): Alfonso Osorio Gutiérrez, Luis Gerardo Luna Rangel, María de Jesús Sánchez Sánchez, Salvador Erik Torres De León

REQUISITOS TEÓRICOS DE LA PRÁCTICA PARTICULAS MAGNETICAS La inspección por Partículas Magnéticas permite detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos. Se selecciona usualmente cuando se requiere una inspección más rápida que con los líquidos penetrantes. El principio del método es la formación de distorsiones del campo magnético o de polos cuando se genera o se induce un campo magnético en un material ferromagnético; es decir, cuando la pieza presenta una zona en la que existen discontinuidades perpendiculares a las líneas del campo magnético, éste se deforma o produce polos. Las distorsiones o polos atraen a las partículas magnéticas, que fueron aplicadas en forma de polvo o suspensión en la superficie sujeta a inspección y que por acumulación producen las indicaciones que se observan visualmente de manera directa o bajo luz ultravioleta. La figura 1 muestra el principio del método por Partículas Magnéticas. Actualmente existen 32 variantes del método, que al igual que los líquidos penetrantes sirven para diferentes aplicaciones y niveles de sensibilidad. En este caso, antes de seleccionar alguna de las variantes, es conveniente estudiar el tipo de piezas a inspeccionar, su cantidad, forma y peso, a fin de que el equipo a emplear sea lo más versátil posible; ya que con una sola máquina es posible efectuar al menos 16 de las variantes conocidas. REQUISITOS DE LA INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS Antes de iniciar la inspección por Partículas Magnéticas, es conveniente tomar en cuenta los siguientes datos: 1.-La planificación de esté tipo de inspecciones se inicia al conocer cuál es la condición de la superficie del material y el tipo de discontinuidad a detectar. Así mismo deben conocerse las características metalúrgicas y magnéticas del material a inspeccionar; ya que de esto dependerá el tipo de corriente, las partículas a emplear y, en caso necesario, el medio de eliminar el magnetismo residual que quede en la pieza. 2.-Si se trabaja bajo normas internacionales (Código ASME, API, AWS) o de compañías (Bell, Pratt & Whitney o GE), las partículas a emplear deben ser de los proveedores de las listas de proveedores

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 2 DE 11

aprobados o confiables publicados por ellas. En caso necesario, se solicita al proveedor una lista de qué normas, códigos o especificaciones de compañías satisfacen sus productos. 3.-Al igual que en el caso de los líquidos penetrantes, una vez seleccionado uno o varios proveedores, nunca se deben mezclar sus productos, como puede ser el caso de emplear las partículas del proveedor A con un agente humectante del proveedor B o las partículas de diferentes colores o granulometrías fabricadas por el mismo proveedor. Secuencia de la Inspección. Es importante destacar que con este método sólo pueden detectarse las discontinuidades perpendiculares a las líneas de fuerza del campo magnético. De acuerdo con el tipo de magnetización, los campos inducidos son longitudinales o circulares. Además, la magnetización se genera o se induce, dependiendo de si la corriente atraviesa la pieza inspeccionada, o si ésta es colocada dentro del campo generado por un conductor adyacente. Corriente de Magnetización. Se seleccionará en función de la localización probable de las discontinuidades; si se desea detectar sólo discontinuidades superficiales, debe emplearse la corriente alterna, ya que ésta proporciona una mayor densidad de flujo en la superficie y por lo tanto mayor sensibilidad para la detección de discontinuidades superficiales; pero es ineficiente para la detección de discontinuidades subsuperficiales. Si lo que se espera es encontrar defectos superficiales y subsuperficiales, es necesario emplear la corriente rectificada de media onda; ya que ésta presenta una mayor penetración de flujo en la pieza, permitiendo la detección de discontinuidades por debajo de la superficie. Sin embargo, es probable que se susciten dificultades para desmagnetizar las piezas. Magnetización lineal o longitudinal. La forma de magnetizar es también importante, ya que mediante a las normas comúnmente adoptadas, la magnetización con yugo sólo se permite para la detección de discontinuidades superficiales. Los yugos de AC o DC producen campos lineales entre sus polos y por este motivo tienen poca penetración. Otra técnica de magnetización lineal es emplear una bobina (solenoide). Si se selecciona esta técnica, es importante procurar que la pieza llene lo más posible el diámetro interior de la bobina; problema que se elimina al enredar el cable de magnetización alrededor de la pieza. Aplicación de las Partículas Tipo de partículas. - Por término general, se prefieren las partículas secas cuando se requiere detectar discontinuidades relativamente grandes. Las partículas en suspensión se emplean preferentemente para detectar discontinuidades muy pequeñas y cerradas.

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 3 DE 11

Color de las partículas. - Dependerá de contraste de fondo. De este modo se emplearán partículas de color oscuro (negras o azules) para piezas recién maquinadas y partículas de colores claros (grises o blancas) para piezas con superficies oscuras. Las partículas de color rojo están en un punto intermedio y fueron desarrolladas para que su observación se facilite empleando una tinta de contraste blanco; esta tinta tiene un color y consistencia parecidos al del revelador no acuoso de los PT, pero con mayor poder de adherencia. Cuando se desea una mayor sensibilidad en un método, es necesario emplear las partículas fluorescentes. •Las partículas se aplican conforme se realiza la inspección, para lo que existen dos prácticas comunes que son: •Si se emplean partículas secas, primero se hace pasar la corriente de magnetización y al mismo tiempo se rocían las partículas. Generalmente se recomienda que la corriente de magnetización se mantenga durante el tiempo de aplicación de las partículas, ya que es cuando el campo magnético es más intenso y permite que las partículas sean atraídas hacia cualquier distorsión o fuga de campo, para así indicar la presencia de una posible discontinuidad. VENTAJAS DE LA PARTÍCULAS MAGNÉTICAS Con respecto a la inspección por líquidos penetrantes, este método tiene las siguientes ventajas: •Requiere de un menor grado de limpieza. •Generalmente es un método más rápido y económico. •Puede revelar discontinuidades que no afloran a la superficie. •Tiene una mayor cantidad de alternativas.

LIMITACIONES DE LAS PARTÍCULAS MAGNÉTICAS •Son aplicables sólo en materiales ferromagnéticos. •No tienen gran capacidad de penetración. •El manejo del equipo en campo puede ser caro y lento. •Generalmente requieren del empleo de energía eléctrica. •Sólo detectan discontinuidades perpendiculares al campo. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA Se realizará la prueba de inspección por partículas magnéticas en placas de aceros al carbón, unidas mediante soldadura, mediante la Metodología y criterio de evaluación de acuerdo con el código ASME SECCION V (Non Destructive Examination) anexo 5 y AWS C6.10 (American Welding Society) anexo 3, con la finalidad de presentar un informe de evaluación (hoja de resultado) sobre el estado actual de dicha placa y condiciones de la soldadura de unión (discontinuidades superficiales y subsuperficiales).

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 4 DE 11

MATERIAL:    

Para la limpieza previa se utilizará un paño limpio. Partículas magnéticas Placa de acero

REACTIVOS: 10

   

EQUIPO: Mesa de apoyo Celular para tomar evidencia. Yugo Magnético Cable interfaz

PROCEDIMIENTO. Actualmente las técnicas de partículas magnéticas, se puede resumir en los siguientes pasos: Utilizando Yugo magnético

Figura 1.-Yugo Magnético

1. Limpieza inicial utilizando solvente para eliminar cualquier partícula que pueda afectar el ensayo: consiste en limpiar la zona de interés a ser ensayada. La superficie de las piezas a examinar deberá estar libre de cascarilla, aceite, suciedad, restos de pinturas o recubrimientos, o cualquier otra materia que pueda afectar la sensibilidad del ensayo. La sensibilidad del método dependerá de la capacidad de movimiento de las partículas magnéticas sobre la superficie de la pieza a ensayar en respuesta a los campos de fuga creados por las discontinuidades.

Figura 2.- Limpieza en pieza mediante líquido solvente

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 5 DE 11

2. Magnetización de la pieza. Como se ha indicado anteriormente el ensayo consiste en magnetizar la pieza objeto de ensayo y evidenciar la presencia de líneas de fuga de flujo magnético. Aunque la magnetización puede llevarse a cabo usando imanes permanentes, dado que la intensidad de campo suele ser baja y además constante. La corriente eléctrica aplicada puede ser continua, alterna o rectificada. El campo magnético generado por una corriente es tanto más profundo cuanto menor es la frecuencia de la corriente, por lo que con corriente continua pueden detectarse defectos a mayor profundidad. En este caso la alternancia de campos invierte la polaridad sometiendo a las partículas magnéticas a una agitación que facilita su desplazamiento y, en consecuencia, su atracción por los campos de fuga. Se agregan las partículas magnéticas

Figura 3.- Partículas Magnéticas en pieza.

3. Se coloca el Yugo en la pieza con las partículas magnéticas y se comienza a magnetizar como se muestra en la siguiente figura:

Figura 4.- Magnetización con imán permanente o con yugo.

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 6 DE 11

4. La magnetización se puede observar en la siguiente figura posicionando el Yugo y las partículas magnéticas reaccionando a la magnetización.

Figura 5.- Partículas Magnéticas reaccionando al magnetismo del Yugo.

5. Limpiando excedente de partículas magnéticas. 6. Como siguiente paso eliminamos el exceso de partículas magnéticas de la superficie, esto se hace únicamente soplando uniformemente la pieza.

Figura 6.- limpieza de pieza excedente de Partículas Magnéticas

7. Por último, tenemos que interpretar y evaluar los resultados obtenidos de la inspección. Tomando en cuenta el principio de la inspección por partículas magnéticas: Solo podremos detectar discontinuidades superficiales y superficiales.

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 7 DE 11

RESULTADOS.

Figura 7.- Se observa la pieza con las partículas magnéticas penetradas.

Figura 8.- Las partículas se pueden ver penetradas en la pieza

Figura 9.-Fallas en soldadura vista por particulas magneticas Figura 10.- parte frontal de pieza se puede observar las particulas en las fallas de soldadura

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 8 DE 11

ANÁLISIS DE RESULTADOS. En la fase de inspección para la observación de las indicaciones, que son los resultados que se obtienen del ensayo, sólo se requiere una buena iluminación con la luz natural o blanca o luz ultravioleta dependiendo del tipo de partículas empleadas. También en esta fase las indicaciones hay que interpretarlas, es decir, establecer la causa que la originó (por ejemplo, puede ser una grieta, un poro, falta de unión, etc.). La observación de la forma de las indicaciones junto con la experiencia y conocimientos del operador es lo que permite hacer dicha interpretación. Los defectos superficiales suelen producir indicaciones definidas muy nítidas en el caso de grietas (grietas de temple, grietas de fatiga, grietas de rectificado), las discontinuidades esféricas tipo poros o las subsuperficiales dan indicaciones no obstante poco definidas. La inspección por partículas magnéticas es un ensayo no destructivo que se emplea para detectar discontinuidades superficiales y superficiales, en piezas que pueden ser magnetizadas. Consta de tres operaciones básicas: Establecer un flujo magnético adecuado. Aplicación de las partículas Magnéticas. Interpretación y evaluación de los resultados. El método de inspección por partículas magnéticas es utilizado en diferentes ramas de la industria como: metalmecánica, aeronáutica, naval, construcción, etc. Se aplica en: Inspección de materia prima. Inspección en proceso. Inspección de producto terminado. Mantenimiento de equipo y maquinaria. Se utiliza también para la inspección de materiales soldados, fundidos, forjados, rolados. El Flujo magnético es representado por "las líneas de fuerza magnética", estas líneas describen y definen la dirección de un flujo magnético, además cuentan con una cantidad de propiedades importantes:

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 9 DE 11

Tienen una dirección definida, salen por el polo Norte y entran por el polo Sur y continúan así su camino a través del imán, desde el polo Sur al polo Norte. Son continuas y siempre forman una curva o un circuito cerrado. Las líneas de fuerza magnética son individuales y jamás se cruzan ni se unen entre ellas. Su densidad disminuye con el aumento de distancia desde los polos. Siguen caminos de menor resistencia magnética. También pueden usarse corrientes rectificadas con las que se consigue con la alternancia de intensidad el efecto beneficioso de la alterna, por producir agitación en las partículas magnéticas, mientras que el sentido único de polaridad permite tener una buena penetración al igual que con corriente continua.

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 10 DE 11

CUESTIONARIO 1.- ¿Qué es un END de partículas magnéticas? Es un método que utiliza principalmente corriente eléctrica para crear un flujo magnético en una pieza y al aplicarse un polvo ferro magnético produce la indicación donde exista distorsión en las líneas de flujo. 2.- ¿Los materiales se clasifican en? •Diamagnéticos: Son levemente repelidos por un campo magnético, se magnetizan pobremente. • Paramagnéticos: Son levemente atraídos por un campo magnético, No se magnetizan. • Ferromagnéticos: Son fácilmente atraídos por un campo magnético, se magnetizan fácilmente. 3.- ¿Tipos de discontinuidades? • Superficiales • Subsuperficiales (muy cercanas a la superficie) • Poros, grietas, rechupes, traslapes, costuras, laminaciones, etc. 4.- ¿Este método se aplica a materiales ferromagnéticos, tales como? • Piezas de fundición, forjadas, roladas. • Cordones de soldadura. • Inspección en servicio de algunas partes de avión, ferrocarril, recipientes sujetos a presión, • Ganchos y engranes de grúa, estructuras de plataforma, etc. 5.- ¿Es sensible para la detección de discontinuidades de tipo lineal, tales como? • Desgarres en caliente. • Traslapes. •Grietas de fabricación o por fatiga. • Costuras, faltas de fusión. • Laminaciones, etc. 6.- ¿El Flujo magnético es representado por "las líneas de fuerza magnética", estas líneas describen y definen la dirección de un flujo magnético, además cuentan con una cantidad de propiedades importantes son? Tienen una dirección definida, salen por el polo Norte y entran por el polo Sur y continúan así su camino a través del imán, desde el polo Sur al polo Norte. Son continuas y siempre forman una curva o un circuito cerrado. Las líneas de fuerza magnética son individuales y jamás se cruzan ni se unen entre ellas. 7.- ¿Qué sucede cuando el material es sujeto a un campo magnético? Se orientan o alinean paralelamente con el campo magnético externo, produciendo así un imán. 8.- ¿El material ferro magnético desarrolla una fuerza total que es igual a la suma de la fuerza de todos los dominios es conocida como? "Flujo Magnético" 9.- ¿La inspección por partículas magnéticas es un ensayo no destructivo que se emplea para detectar discontinuidades superficiales y sub-superficiales, en piezas que pueden ser magnetizadas? Establecer un flujo magnético adecuado. Aplicación de las partículas Magnéticas. Interpretación y evaluación de los resultados. 10.- ¿El método de inspección por partículas magnéticas es utilizado en diferentes ramas de la industria como: metalmecánica, aeronáutica, naval, construcción tales como? Inspección de materia prima.

R-EDU-68

PLAN DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLER

NO. DE PRÁCTICA:

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

3

TITULO DE LA PRÁCTICA: INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

FECHA: PÁGINA 11 DE 11

Inspección en proceso. Inspección de producto terminado. Mantenimiento de equipo y maquinaria. CONCLUSIONES La inspección por Partículas Magnéticas es una de las pruebas no destructivas más utilizadas en varias ramas industriales y es de suma importancia el conocer el principio Físico por el cual operan para así interpretar de una forma correcta los resultados obtenidos. Los ensayos nos destructivos permiten conocer con anterioridad a que una pieza falle, los posibles defectos e imperfecciones presentes. La importancia y gran ventaja de los ensayos no destructivos es que permiten realizar las pruebas sin deteriorar ni maltratar la pieza y arrojando información valiosa de su estado. Dentro de la soldadura se practican mucho este tipo de pruebas, ya que permiten evaluar de manera muy precisa los acabados superficiales y sub-superficiales y encontrar los defectos en el procedimiento. Los ensayos no destructivos requieren personal calificado y con experiencia, pues no es posible realizar estas pruebas únicamente teniendo disponibilidad de los equipos. BIBLIOGRAFÍA

R-EDU-68