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''Año de la lucha contra la corrupción e impunidad" ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

PRACTICA Nº 5: RADIOGRAFIA INDUSTRIAL. (Ensayos no destructivos) DATOS INFORMATIVOS:        

Facultad Curso Código del curso Área Carácter del curso Ciclo de estudios Semestre Académico Docente responsable

: Ingeniería : Cálculo de elementos de máquina. : 1611-0038 : Ciencias de la Ingeniería : Obligatorio : VII : 2019-1 : Ing. Escalante Espinoza Nelver

DATOS DEL ALUMNO: Ferrer López Breyner Aldair

0201616019 Nuevo Chimbote, 1 agosto del 2019

INDICE ....................................................................................................................................................................... 1 I.

INTRODUCCION ..................................................................................................................................... 3 OBJETIVO GENERAL: .................................................................................................................................. 3 OBJETIVOS ESPECIFICOS: ........................................................................................................................... 4

II.

MARCO TEORICO ................................................................................................................................... 4 Ensayos no destructivos ............................................................................................................................ 4 Tipos de ensayos no destructivos ............................................................................................................. 5 Radiografía industrial ................................................................................................................................ 6 Ventajas y desventajas del método de RI ................................................................................................. 7 Equipo más utilizado para la radiografía industrial:.................................................................................. 8 Normas para Radiografías: ........................................................................................................................ 8

III.

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO ....................................................................................................... 9

Materiales.................................................................................................................................................. 9 Procedimiento ........................................................................................................................................... 9 IV.

RESULTADOS Y DISCUSION .............................................................................................................. 10

V.

CUESTIONARIO .................................................................................................................................... 10

VI.

CONCLUSIONES ............................................................................................................................... 12

VII.

RECOMENDACIONES ....................................................................................................................... 12

VIII.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ....................................................................................................... 12

IX.

ANEXOS............................................................................................................................................ 12

I.

INTRODUCCION

En todos los procesos de control de calidad en una obra, es necesario realizar las pruebas necesarias o comprobar que los trabajos realizados cumplan con los estándares descritos en las especificaciones técnicas. En los procesos de soldadura se deben de inspeccionar las uniones más críticas y de alta importancia estructural de los elementos formados, comprobando que estas uniones no tengan discontinuidades en la superficie e interiormente. En obra las pruebas que se toman a las uniones soldadas son las pruebas no destructivas ya que estas no alteran las propiedades y resistencia de los elementos. Los ensayos no destructivos ayudan a vivir en un mundo más seguro y son de vital importancia en industrias como la aeronáutica, la de generación de potencia térmica o nuclear, la ferroviaria, el transporte de gas o de fluidos potencialmente peligrosos, en la construcción, etc. Los ensayos no destructivos aportan pruebas fidedignas para que nuestro control de calidad sea cada vez más eficiente y tener un mayor control en la producción.

OBJETIVO GENERAL:

Proporcionar los conocimientos teóricos y prácticos para llevar a cabo inspecciones de uniones soldadas, componentes fundidos y otros materiales mediante la técnica de radiografía industrial.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

 Conocer los principios básicos de la radiografía industrial  Conocer las prácticas de protección y seguridad de la radiografía  Conocimiento de los equipos de exposición radioactiva rayos X y rayos gamma  Conocer las películas radiográficas  Conocer los conceptos que afectan la calidad radiográfica  Conocer y aplicar las técnicas de exposición radiográfica  Registrar y clasificar los resultados de los ensayos con relación a criterios escritos  Escribir reportes de inspecciones por radiografía industrial

II.

MARCO TEORICO

Ensayos no destructivos Se denomina ensayo no destructivo (también llamado END, o en inglés NDT de non destructive testing) a cualquier tipo de prueba practicada a un material que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un daño imperceptible o nulo. Se denomina así a toda prueba que se realice sobre un material sin afectarlo metalúrgicamente no mecánicamente, se realizan con el fin de determinar el estado geométrico, mecánico o químico de la pieza para verificar si cumple con las reglas de aplicación que correspondan, ejemplo de ellos son: Radiografiado de cordones de soldadura (rayos x), tintas penetrantes, partículas magnéticas, medición de espesores por medios ultrasónicos. El propósito de estos ensayos es detectar discontinuidades superficiales e internas en materiales, soldaduras, componentes e partes fabricadas. Los métodos de END, permiten el control del 100 % de una producción y pueden obtener información de todo

el volumen de una pieza, con lo que contribuyen a mantener un nivel de calidad uniforme, con la consiguiente conservación y aseguramiento de la calidad funcional de los sistemas y elementos. Además, colaboran en prevenir accidentes, ya que se aplican en mantenimiento y en vigilancia de los sistemas a lo largo del servicio. Por otra parte, proporcionan beneficios económicos directos e indirectos. Beneficios directos, por la disminución de los costos de fabricación, al eliminar en las primeras etapas de fabricación, los productos que serían rechazados en la inspección final, y el aumento de la productividad, por reducirse el porcentaje de productos rechazados en dicha inspección final. Entre los beneficios indirectos se pueden citar su contribución a la mejora de los diseños, por ejemplo, demostrando la necesidad de realizar un cambio de diseño de molde en zonas críticas de piezas fundidas o también contribuyendo en el control de procesos de fabricación.

Tipos de ensayos no destructivos Inspección Visual: Esta es la técnica de inspección más antigua entre los ensayos no destructivos, también es una de las más utilizadas por su versatilidad y bajo costo. El principal instrumento de este ensayo es el ojo humano, este es complementado frecuentemente con instrumentos de magnificador, iluminación y medición. Líquidos Penetrantes: Es un tipo de ensayo no destructivo que se utiliza para detectar e identificar discontinuidades que se encuentran e las superficies de los materiales examinados. Principalmente es aplicada en la inspección de aleaciones no ferrosas, aunque también se la puede utilizar en la inspección de materiales ferrosos, en algunos casos también se la utilizan en materiales no metálicos. Partículas Magnéticas: Es un método que utiliza principalmente corriente eléctrica para crear un flujo magnético en una pieza y al aplicarse un polvo ferromagnético produce la indicación

donde exista distorsión en las líneas de flujo (fuga de campo). Propiedad física en la que se basa. (Permeabilidad) Ultrasonido: Basado en los fenómenos que se producen con la propagación de ondas elásticas en frecuencias mayores a las audibles por el oído humano. Las ondas se propagan produciendo perturbaciones generando la oscilación de las partículas alrededor de sus posiciones de equilibrio. Radiografía: La absorción diferencial de las radiaciones X o γ en los materiales y la sensibilización de las emulsiones fotográficas, constituyen la base del método. Corrientes inducidas: Consiste en inducir corrientes en un material conductor; no se requiere contacto eléctrico. Se observan las variaciones de impedancia del sistema en presencia de una discontinuidad; esta variación se presenta en Amplitud (volumen de material faltante) y Fase (profundidad).

Radiografía industrial La radiografía industrial es un método que permite inspeccionar los materiales a fin de detectar defectos no visibles mediante la capacidad de penetración de diversos materiales que poseen los rayos X de onda corta, los rayos gama y los neutrones. Se trata de un elemento importante de los ensayos no destructivos. En los ensayos no destructivos, la radiografía industrial se emplea para inspeccionar, entre otros, el hormigón y gran variedad de soldaduras, como las de gasoductos y tuberías de agua, los depósitos de almacenamiento y los elementos estructurales, y permite detectar grietas o defectos que de otro modo pueden no ser visibles. Estas características han hecho de los ensayos no destructivos un instrumento fundamental para el control de calidad, la seguridad y la fiabilidad.

El OIEA promueve el uso de la tecnología de ensayo no destructivo para mantener las estrictas normas de control de calidad para la explotación segura de las instalaciones nucleares y otras instalaciones industriales, ayuda a sus Estados Miembros a capacitar personal en la aplicación de la tecnología y proporciona el equipo necesario. Ventajas y desventajas del método de RI

Ventajas  Puede ser usado en muchos materiales.  Provee una imagen visual permanente.  Revela la naturaleza interna del material.  Descubre errores de fabricación.  Revela discontinuidades estructurales.  Alto poder de penetración.  Evita las reinspecciones.  No afectado por recubrimientos.  Identifica discontinuidades.  Minimiza la subjetividad del inspector.

Desventajas  Los defectos cuya orientación no es favorable a la dirección de radiación no son detectados. Aquellos defectos que se encuentren en un plano que esté en la línea del haz radiográfico no serán detectados.  Piezas con geometría complejas dificultan, y hasta imposibilitan, la correcta aplicación de la técnica.  No hay posibilidad de conocer la profundidad de un defecto a no ser que se emplee el procedimiento estereométrico, aunque algunos expertos ya sea por diferencia de densidad y/o comparación con patrones la calculan en forma aproximada.  Los espesores de pared de la sección a inspeccionar podrían limitar su empleo.

 El uso de radiografía industrial tiene un aspecto no asociado con otros métodos de ensayos no destructivos como lo es el peligro de radiación excesiva.  Los materiales para el revelado de la placa radiográfica gradualmente pierden sus propiedades o pueden ser manejados inadecuadamente, obteniéndose como resultado placas radiográficas de baja calidad.

Equipo más utilizado para la radiografía industrial:

 Fuente de radiación (rayos X o rayos gamma).  Controles de la fuente.  Película radiográfica sin revelar.  Pantallas intensificadoras.  Indicadores de calidad de la imagen.  Medidores de radiación.  Probetas soldadas.  Densitómetro.  Tubos de rayos X.  Estándares radiográficos de la ASTM

Normas para Radiografías:  UNE-EN 584-1: Ensayos no destructivos -Película para radiografía industrial – Parte 1: Clasificación de los sistemas de película para radiografía industrial.  UNE-EN- 462-2: Ensayos no destructivos -Calidad de imagen de las radiografías – Parte2: Indicadores de calidad de imagen (Tipo taladros y escalones) – Determinación del valor de calidad de imagen.  UNE-EN 462-3:

Ensayos no destructivos -Calidad de imagen de las radiografías – Parte3: Clases de calidad de imagen para metales férreos.  UNE-EN 462-4: Ensayos no destructivos -Calidad de imagen de las radiografías – Parte4: Evaluación experimental de los valores dela calidad de la imagen y tablas de calidad dela imagen.  UNE-EN 462-5: Ensayos no destructivos -Calidad de las radiografías – Parte 5: Indicadores de calidad de imagen (tipo doble hilo) – Determinación del valor de penumbra de la imagen.

III.

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

Materiales

Los alumnos o cada grupo para realizar la práctica deberán contar con los siguientes materiales:  Calibrador (Vernier).  Flexómetro.  KIT Placas radiográficas.

Procedimiento

El desarrollo de la práctica luego de formarse los grupos, consistió en lo siguiente:  Observación y reconocimiento de la pantalla intensificadora.  Reconocimiento de películas radiográficas, las cuales fueron reveladas con anterioridad.  El Ing. a cargo se encargó de dar las pautas necesarias para que los alumnos fueran capaces de manipular el equipo.

 Mediante método visual observar y analizar los tipos de discontinuidades presentadas en cada una de las placas radiográficas.

IV.

RESULTADOS Y DISCUSION Los resultados de la inspección en los ensayos están registrados y clasificados en el reporte radiográfico adjunto al final. (Ver anexo Nº 1)

V.

CUESTIONARIO

 Describa las características y fundamentos técnicos de la Radiografía tradicional y la Radiografía computarizado. Radiografía tradicional La radiografía convencional utiliza la emisión de fotones de radiación (en el caso rayos-X) y de su interacción con el material para generar imágenes. Los rayos-X emitidos son parcialmente absorbidos por el objeto, pero algunos consiguen atravesar la materia, chocándose contra el film radiográfico. Como cada estructura del cuerpo a inspeccionar absorbe una cantidad diferente de radiación, el film se quema de acuerdo con ese estándar. De esa forma, se genera una imagen sobrepuesta de todas las estructuras atravesadas por los rayos en el camino. Para que la imagen sea visible, es necesario revelar el film y que se genere representaciones en tonos de gris. En esa paleta, los tonos más próximos al blanco representan materiales densos, que absorbieran toda la radiación e impidieron que el film quemase. Los tonos más oscuros indican que la mayoría de los rayos-X consiguió atravesar a la estructura y quemar el film, representado las estructuras menos densas.

Radiografía computarizada

La radiografía computarizada se basa en los mismos principios de emisión de rayos-x. La diferencia es como atraviesan estos rayos a la materia y como serán capturados y procesados de modo a generar imagen. En este caso, no hay necesidad del uso de placas de film o del proceso de revelación. En la radiografía digital directa, los rayos-x son capturados por una placa de circuitos sensibles a la radiación que genera una imagen digital y la envía al computador en la forma de señales eléctricos, la imagen se procesa y llega a los profesionales de salud, pueden ser almacenadas o impresas. En la radiografía digital indirecta, los rayos son capturados por una placa de fósforo que necesita ser escanearse para que se transmita la imagen a los más diversos locales, de la misma forma que la radiografía directa.

Radiografía tradicional Debe contar con maquinareveladora-

Radiografía computarizada Se guarda la imagen de manera digital

escaneadora Se necesita un ambiente totalmente

No es necesaria salas acondicionadas.

oscuro para poder observar la radiografía. Tiempo de revelación e orden de

Tiempo de revelación en orden de los

minutos.

segundos.

Resolución muy alta.

Resolución alta pero inferior a la RT

La brillo y contraste no se pude

Brillo, contraste, ruido modificables .

modificar una vez hecha la toma. Más expuesto a fallas de lanzamiento de toma radiográfica.

Permite hacer múltiples tomas.

VI.

CONCLUSIONES

 Se logró conocer los principios básicos de la radiografía industrial Logramos obtener conocimiento de las prácticas de protección y seguridad de la radiografía  Se pudo conocer los equipos de exposición radioactiva rayos X y rayos gamma  Se observó y reconoció las películas radiográficas Se obtuvo conocimiento sobre los conceptos que afectan la calidad radiográfica  Con el conocimiento obtenido se pueden aplicar las técnicas de exposición radiográfica  Se logró registrar y clasificar los resultados de los ensayos con relación a criterios escritos  Pudimos obtener facultades para redactar un reporte de inspecciones por radiografía industrial

VII.

RECOMENDACIONES

 A falta de una sala ambientada para observación de tomas radiográficas, se recomienda tapar la luz sobrante del revelador para lograr una mejor visualización.  Con la misma dificultad de sala se puede recurrir también a visualizar las placas con ayuda de un flash de celular.

VIII.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  Apuntes de clase teórica – ING. NELVER J. ESCALANTE  Radiología convencional VS radiología digital recuperado de https://es.slideshare.net/desskrga/radiologia-digital-vs-convencional  METALOGRAFÍA, Capitulo 17, Ensayos no destructivos PT-PM-RX, UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA  Radiografía industrial-IAEA, recuperado de https://www.iaea.org/es/temas/radiografia-industrial

IX.

ANEXOS