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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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O b j e t i v os
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Familiarizar al técnico con los alcances ylimitaciones del Método de Inspección Visual.
Capacitarlo para que realice inspeccione, interprete yevalúe los resultados con respecto a códigos, normas,
especificaciones y procedimientos aplicables.
Calificarlo para que ejerza responsabilidad deladiestramiento y sea guía del personal Aprendiz y
Nivel I.
Sea capaz de organizar y reportar los resultados delas inspecciones
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• "En el principio creó Dios el cielo y la tierra y Él vio
que era bueno” – Técnica "sónica“ – 1920 – 1930 – 1940
– Resultado de la guerra, la relación de los dañosconcernientes con la vida útil y la aplicación de un producto o sistema se convirtió en una preocupación.
– Fallas catastróficas y otros accidentes relacionadoscon productos inadecuados.
– Algunas de las mejoras en la fabricación y prácticasde inspección pueden ser atribuidas a las calderas ya algunas de sus primeras fallas catastróficas.
Historia de los END
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“El empleo de métodos que utilizan principios físicos o químicos, para laevaluación indirecta de materiales sindañar o interferir en la utilización futurade los mismos”
NDT sinónimos a: NDE, NDI, END, PND
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• Considerado como una de las tecnologías de más rápidocrecimiento.
• De uso generalizado y aceptado en muchas industrias,se ha convertido en una parte integral de prácticamentede todos los procesos en la industria, donde la falla del producto puede resultar en accidentes o lesionescorporales.
• Es un proceso que es realizado sobre una base diaria por un individuo promedio
• END pueden ser considerados como una extensión delos sentidos humanos, se utilizan en conjunción conestos instrumentos y equipos
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• El cuerpo humano uno de los instrumentos mássingulares de ensayos no destructivos.
– El calor puede ser detectado
– El olfato, puede determinar que una sustancia es
desagradable
– El tacto, sin observar un objeto, determina larugosidad, configuración, tamaño y forma
– El oído nos permite el análisis de diferentes sonidosy ruidos.
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• El uso indebido o aplicación indebida de una prueba nodestructiva puede ser catastrófica. –
Prueba no realizada correctamente – Interpretación de resultados incorrectos
• Es esencial que el método y la técnica de ensayo nodestructivo adecuado sean empleados solamente por personal calificado y certificado.
• END proporciona información útil sobre el estado de unobjeto, –
Si todos los elementos de la prueba son considerados – Los procedimientos aprobados son seguidos – Las inspecciones son llevados a cabo por personal
calificado y certificado.10
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• El uso de ensayos no destructivos asegurará, que una parte
no fallará o funcionará. – Cada método tiene limitaciones y deben ser conocidas
– END no es una solución
– Un examen completo requerirá un mínimo de dos métodos
– El umbral de detectabilidad es una variable importanteque debe ser entendida y direccionada a cada método
– Normas y códigos que describen el tipo y el tamaño de lasdiscontinuidades.
Inquietudes de los END
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• La naturaleza y las características de la pieza u objetoque está siendo examinado.
– Información sea conocida y entendida, para elestablecimiento de técnicas de prueba.
– Procesos que la parte ha soportado y el uso previstode la pieza
– Los códigos y normas aplicables, ser entendidos
– La naturaleza de las discontinuidades
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• Si un componente que fue examinado con un método otécnica de END, garantiza que la parte es uniforme
– Los códigos y las normas establecen requisitosmínimos y no son una fuente de seguridad de que lasdiscontinuidades no estarán presentes.
– No hay garantía de que las discontinuidadesaceptables no causarán algún tipo de problemadespués de que la parte esté en servicio.
– Se pone de manifiesto la necesidad de algún tipo deseguimiento o evaluación de la parte
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• La calificación del personal de examinación seconvierten en un factor muy importante.
– El equipo sofisticado
– Técnicas
– Procedimientos desarrollados
– Pueden dar lugar a resultados insatisfactorioscuando son aplicados por personal no calificado.
– Un ingrediente importante en la efectividad de una prueba no destructiva es el personal que imparte esteconocimiento y su nivel de calificación.
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• Resistencia a la tracción• Punto de fluencia (límitede elasticidad)
• Ductilidad •
Características deelongación• Vida útil (fatiga de
material)• Resistencia a la
corrosión• Tenacidad • Dureza• Resistencia al impacto
Pruebas Destructivas vs. Pruebas No Destructivas
• Inspección visual• Líquidos penetrantes• Partículas Magnéticas• Electromagnetismo
• Ultrasonido• Radiografía industrial• Emisión Acústica• Ondas Guiadas
• Infrarroja• Análisis de vibraciones• Laser • Radar penetrante 15
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Las ventajas de las pruebas destructivas incluyen:• Los datos fiables y exactos• Datos útiles para propósitos de diseño• La información útil para establecer normas y
especificaciones• Es cuantitativa• Diversas condiciones son capaces de ser medidos• La vida útil se puede predecir
Las limitaciones de las pruebas destructivas incluyen:• Sólo se aplica a la muestra que está siendo examinada.• No pueden ser utilizados luego de que la prueba se ha
completado• Se requiere equipos grandes y costosos
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Las ventajas de los ensayos no destructivos incluyen:• La parte no es modificada o alterada• Cada artículo puede ser examinado completa o parcialmente• Pueden ser examinados interna y superficialmente• Pueden ser examinadas durante el servicio• Son portátiles y puede ser adaptado al objeto a ser examinado• Son de costo efectivo
Las limitaciones de los ensayos no destructivos incluyen:• Es dependiente del operador • Algunos métodos no proporcionan registros permanentes
• No proporcionan datos cuantitativos• La orientación de las discontinuidades debe ser considerada• Algunos métodos son costosos• Procedimientos calificados son esenciales
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• El producto debe ser "inspeccionable". – Rugoso, poroso, grueso, formas complejas, accesible
• Los procedimientos deben ser seguidos. – Aprobados, idóneo.
• El equipo esté funcionando correctamente. –
Calibrado• La documentación esté completa. – Direccionar elementos claves de exploración, fechas de
calibración, descripción de equipos y partes, procedimiento utilizado, identificación dediscontinuidades
• El personal esté calificado. – La Calificación implica el entrenamiento formal
planificado, las pruebas y la experiencia definida
END Eficaces
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Clasificación de los END 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, Cámara de Vacío.21
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• Ciertos productos son utilizados únicamente como
decorativos, por lo que tienen requisitos de resistencia aesfuerzos muy bajos que son normalmente sobrediseñados.
• Los productos que necesitan pruebas y evaluacióncuidadosa, son aquellos utilizados para aplicaciones enlas cuales deben soportar cargas, variaciones entemperatura, altas y bajas presiones
“Un artículo de interés que no puede ser utilizado para el
fin propuesto”
“fractura o separación en dos o más partes” “deformación permanente o cambio de forma y/o posición”
END - Fallas en los materiales
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• ¿Para qué se realiza la inspección?• ¿Qué método de inspección se debe utilizar?•
¿Cómo se debe inspeccionar?; y,• ¿Cómo reducir el riesgo de falla?
Si el Inspector NDT “espera prevenir fallas en el material por medio del uso de ensayos no destructivos” • Los métodos de inspección deben ser seleccionados,
aplicados, interpretados y evaluados con responsabilidad
y experiencia.• Conocer los mecanismos de falla y sus causas.• Conocer los materiales y sus propiedades.
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La fuente de la falla puede ser:
• Una discontinuidad.• Un material químicamente incorrecto.• Un material tratado de tal forma que sus propiedades no
hayan sido las adecuadas.
La detección de discontinuidades es el objetivo principal del NDT.
Algunos tipos de indicaciones requieren ser interpretadas para determinar su significado.
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Interpretación
Falsa Norelevante RelevanteNo
NDT
No
Si
EvaluaciónSi
Interfierecon la
Inspección
Si Viola loscriterios deaceptación
Ignorar Aceptar Rechazar
No
SiNo
Indicación
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• La selección de cualquier método o técnica de NDT, o una
combinación de varios métodos.• Un conocimiento y experiencia eficaz.
permitirá realizar una
IMPLEMENTACIÓN ADECUADA.minimizando.
• Daños físicos, materiales y pérdidas de vida humana•
Obtener la confiabilidad • Una misma calidad del producto.
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Longitud de rajaduras ( mm ) Longitud de rajaduras ( mm )
P r o
b a b i l i d a
d d e d e t e c c i
ó n
%
P r o
b a b i l i d a
d d e d e t e c c i
ó n
%
44 55 66 77 88 99 101011 22 33
50
95
100
80
60
40
20
0
Probabilidades básicas de detección derajaduras
Probabilidades básicas de detección derajaduras
XRXRROTATINGPROBEROTATINGPROBE HFECHFEC MPMP LPLP USUS LFECLFEC
VISVIS
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Práctica RecomendadaSNT-TC-1A
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Practica recomendada SNT-TC-1A
Emitida por la ASNT De uso en los Estados Unidos y en la mayoría de Países
Como Practica Recomendada provee una guía para asistir
al empleador en el desarrollo de su propio procedimiento o“práctica escrita”.
SNT–TC–1A
Práctica Recomendada Directriz, pauta
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Definiciones y Métodos No Destructivos• Los términos Calificación y Certificación tienen muchos
significados en NDT.Calificación.- Demostración de la habilidad,conocimiento; el entrenamiento y la experienciadocumentada, requerida por el personal paraejecutar debidamente un trabajo específico.Certificación.- Es el testimonio escrito de laCalificación
• 15 Métodos son reconocidos actualmente por la ASNT
Inspección Visual reconocido en 198832
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Niveles de CalificaciónCalibraciones específicas, NDT específicos,evaluaciones específicas para la aceptación o rechazode acuerdo con instrucciones escritas y para realizar el registro de resultados. Recibe OJT o supervisión deun nivel II.
Ajustar y calibrar el equipo, Interpreta y evalúaresultados. Está familiarizado con los alcances ylimitaciones del método. Tiene responsabilidad asignada del OJT de los niveles I y aprendices.Organiza y reporta los resultados de prueba.
Establecer técnicas y procedimientos; Interpretar códigos, normas y especificaciones; Debe tener conocimiento en tecnología de materiales y procesosde manufactura. Esta familiarizado con métodos de NDT. Es responsable del entrenamiento y exámenes deniveles I y II para su calificación.
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Práctica Escrita o Procedimiento
• Todo usuario de SNT-TC-1A, debe tener su prácticaescrita o procedimiento.
Debe seguir los lineamientos de la SNT-TC-1A
Debe describir detalladamente el procedimiento parala calificación de cada Nivel de END.
Debe identificar las técnicas de prueba de cadamétodo de NDT
Debe ser revisada y aprobada por un Nivel III
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Educación Entrenamiento y Experiencia
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Educación, Entrenamiento y Experiencia para Calificación Inicial
• Puede considerarse la experiencia y el entrenamientoanterior. Las Tablas 6.3.1 A, 6.3.1 B
• Experiencia simultánea puede ser obtenida en dos o más
métodos.• Una persona puede ser certificada directamente a Nivel
II si:
• La suma del entrenamiento individual es igual a lasuma de los requerimientos de la Tabla 6.3.1 A, paralos Niveles I y II.
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R i i í i l C lifi ió
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Requisitos mínimos para la Calificación enVT Nivel II (SNT-TC-1A)
•
Escolaridad mínima de preparatoria terminada oequivalente.
• Experiencia mínima de 210 horas en VT o 270 horas en
NDT.• Entrenamiento teórico-práctico mínimo de 24 horas.
•
Haber aprobado los exámenes general, específico y práctico; lograr el promedio simple mínimo.
• Haber presentado y aprobado los exámenes físicos. 36
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Programas de Entrenamiento• La SNT-TC-1A, provee guías del entrenamiento
recomendado para cada método NDT.
• El empleador debe desarrollar el entrenamiento basadosobre estas recomendaciones.
• La práctica escrita o procedimiento del empleador puedereconocer los programas de entrenamiento de lasagencias externas.
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Examinaciones• Examen Físico: Agudeza Visual Cercana, Capacidad para
distinguir y diferenciar el contraste entre colores utilizadosen el método
• Examen General: Direccionado a los principios básicos delmétodo, contiene de 30 a 40 preguntas, de contestaciónmúltiple, depende del método y/o nivel.
• Examen Específico: Direccionado a equipos, procedimiento deoperación y códigos aplicables, criterios de aceptación yrechazo en base a especificaciones y códigos, contiene de 15 a 20 preguntas, depende del método y/o nivel.
• Examen Práctico: demostrar la habilidad para operar equipos. 38
E Fí i ( i )
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Agudeza Visual Cercana
Puede realizarse con visiónnatural o visión corregidaen un ojo al menos.
Mínimo Jaeger (J2).
La distancia no debe ser a
menos de 12 pulgadas.
Debe ser realizado cadaaño
Examen Físico (vista)
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E Fí i ( i )
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Diferencia de contraste de color.
Examen Físico (vista)
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E á T ó i P á i
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Grado de Aprobación≥ 80% Los exámenes no serán menor al 70%
Exámenes Teórico-Práctico
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Certificación
• Es el testimonioescrito de laCalificación
• Es responsabilidad del empleador.
• Evaluados y
documentados por un Nivel III.
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Evaluación del Desarrollo Técnico y
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Evaluación del Desarrollo Técnico yServicio Interrumpido
• El personal de NDT, puede ser reexaminado en cualquier tiempo, para extender o revocar el certificado.
– Periódicamente como se encuentre definido en la práctica delempleador.
– Serán evaluados y documentados por un NDT Nivel III. Mediante una examinación práctica.
• La práctica cubrirá reglas de tipos y tiempo de serviciosinterrumpidos que requieren reexaminación yrecertificación.
– Especificará los requerimientos para la reexaminación yrecertificación. 43
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Recertificación• Evidencia de continuidad satisfactoria
• Será cada cinco años para todos los niveles.Terminación o Caducidad de la
Certificación• La certificación es válida solamente para el empleo
actual.• La certificación por un nuevo empleador debe ser
basada sobre examinación. El empleado tiene un pobre conocimiento.Trabajo dentro de los seis meses. Dentro de los seis meses de caducada la certificación El empleado no reúne los requisitos iniciales de capacitación. 44
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Reposición sin examinación• El empleador mantiene registros de la certificación
• La certificación del empleador no expira dentro deltiempo establecido
• El empleador actualiza la certificación dentro de los 6meses de caducada la certificación.
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Secuencia para la Calificación y
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Secuencia para la Calificación yCertificación
ENTRENAMIENTO ________HORAS
CONOCIMIENTOSGENERALES
EXÁMENES• GENERAL• ESPECÍFICO• PRÁCTICO• FÍSICO
EXÁMENES• GENERAL• ESPECÍFICO• PRÁCTICO• FÍSICO
EXPERIENCIA ______MESES
EXPERIENCIA ______MESES
EXPERIENCIA _______AÑOS
NIVELI
ENTRENAMIENTO ________HORAS
EXÁMENES• BÁSICO• MÉTODO• ESPECÍFICO• FÍSICO
NIVELII
NIVELIII
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Capítulo IIPrincipios de la
Inspección Visual y Óptica
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Introducción
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La inspección visual y óptica es aquella que utiliza laenergía de la porción visible del espectroelectromagnético.
Los cambios en las propiedades de la luz, después de
entrar en contacto con el objeto inspeccionado, puedenser detectados por el ojo humano o por un sistema deinspección visual.
La detección puede realizarse o puede ser resaltadamediante el uso de espejos, magnificadores, boróscoposy otros accesorios o instrumentos visuales.
Introducción
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Introducción
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Algunas inspecciones visuales y de óptica se basan enleyes simples de óptica geométrica.
Otras dependen de las propiedades complicadas de laluz.
Una ventaja única de la inspección visual,
Proporcionar datos cuantitativos más confiables quecualquier otra Prueba no Destructiva.
Introducción
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Propósito de la Inspección Visual
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Proveer conocimientos fundamentales del método deinspección visual, permitiendo:
• Que la técnica o combinación de técnicas, aseguren lacalidad de productos terminados.
• Una decisión justa en la interpretación y evaluaciónde los resultados de cualquier prueba.
• Reconocer que aquellas áreas de resultados dudosos,requieran de una nueva inspección.
• Asistir en la interpretación y evaluación deresultados.
Propósito de la Inspección Visual
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Fil fí d b
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Filosofía de prueba
RESPONSABILIDAD DEL PERSONAL
CUMPLIMIENTO DE PROCEDIMIENTOS
ASEGURAR LA CONFIABILIDAD
Asegurar la máxima confiabilidad de todos los productos en
partes, maquinarias, equipos y componentes
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PERSONAL PERSONAL
CALIFICADO
CERTIFICADO
CONOCER EL EQUIPO
CONOCER EL COMPONENTE A INSPECCIONAR
CONOCER EL PROCEDIMIENTO
AUTO-EDUCARSECON LOS NUEVOS AVANCES
DEL MÉTODO
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Criterio de inspección
CADA COMPONENTE SEA INSPECCIONADO
INDICACIONES RELEVANTESSEAN DESCUBIERTAS
TEMPRANAMENTE
ANTES DE QUE ALCANCEN TAMAÑOS CRÍTICOS
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V t j
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Ventajas
• Simple y de fácil uso
• No implica grandes gastos
• Puede eliminar la necesidad de otros métodos
• Se aplica durante el desarrollo de cualquier proceso.
• Se requiere un mínimo de entrenamiento
• El equipo es relativamente simple54
Li it i
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• Solamente examinación superficial
• Es de variable y pobre resolución
• Causa fatiga y distracción a los ojos
• Necesita buena iluminación
• Se debe tener el acceso al área a ser inspeccionada
Limitaciones
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Vi ió
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• Tenemos conocimiento del medio que nos rodeaespecialmente a través de nuestro sentido de la vista.
– Mucha información nos llega mediante los otros sentidos.
• Son numerosos los fenómenos, relacionados con la luz,que suceden a nuestro alrededor
– La mayoría de personas, por considerarlas de común ocurrencia,no se preocupa por explicárselos e interpretarlos debidamente.
Visión
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El Oj
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• Es el instrumento óptico más comúnmente utilizado eninspecciones visuales – Tiene la capacidad de adaptarse a cualquier intensidad
de luz, proveyendo visión.
El Ojo
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El Oj
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• Los componentes del ojo humano, con sus funciones
principales para la visión, pueden ser comparados con las partes de una cámara.
– La pupila modula la cantidad de luz – El iris expande o contrae la pupila
– La córnea proporciona el 70% de la habilidad refractiva del ojo – El cristalino proporciona el 30% de la habilidad refractiva – La retina convierte la energía luminosa en señal eléctrica
• Conos reaccionan a bajas intensidades de luz
• Bastones tienen alta sensación al color (445nm, 535 nm, 570 nm)
– La pupila también corrige algunas de las aberraciones cromáticasy esféricas de la retina e incrementa la profundidad de campo.
El Ojo
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Visión Estereoscópica
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• Proporciona la habilidad para distinguir la profundidad
entre objetos. – La visión estereoscópica se debe a la distancia lateral entre los
dos ojos, la cual provoca que los ojos vean los objetos con unángulo ligeramente diferente.
• La percepción humana de la profundidad se mide sobreuna base porcentual conocida como “porcentaje deestereopsis”. – Los accesorios visuales y de óptica, tales como los binoculares,
incrementan la estereopsis. – Los accesorios monoculares, tales como los microscopios,
boroscopios, etc., quitan toda la sensación de percepción de profundidad.
Visión Estereoscópica
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Fisiología de la Vista
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• Parte de la biología que estudia los órganos de los seresvivos y su funcionamiento
• Conjunto de propiedades y funciones de los órganos ytejidos del cuerpo de los seres vivos.
• Recolección visual de los datos (dos pasos)
– Es el procesado del campo visual completo.
• Esta es una función típicamente automática del cerebro, enocasiones llama de “proceso de atención previa”.
– Se enfoca hacia un objeto específico dentro del campo visual procesado.
Fisiología de la Vista
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“proceso de atención previa”.
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Se enfoca hacia un objeto específico dentro delcampo visual procesado.
La separación que se hace de artículos específicos dentro del campovisual general es el fundamento del proceso de identificación.
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Agudeza Visual
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• La agudeza visual es la habilidad del ojo para distinguir
o diferenciar pequeños detalles, depende de laconcentración de conos en la fóvea central.
• Conforme se incrementa la distancia desde el ojo hasta la figura, la línea blanca desaparece gradualmente hasta quela figura se convierte en una línea negra gruesa.
Agudeza Visual
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Agudeza Visual
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• El ojo “normal” puede distinguir un elemento que caedentro de un ángulo de 1/60 de 1 grado (8 pies de una pantalla de 21 pulgadas para ver el detalle más pequeño)
• Si la distancia de observación es menor que cuatro o cincoveces la altura de la imagen, los ojos se fatigan.
• El ojo es una variable crítica en inspecciones visuales,esto se debe a las variaciones en el propio ojo, así como alas variaciones en el cerebro y en el sistema nervioso.
– La agudeza visual del inspector puede ser evaluada a distanciacercana y lejana.
– Isocromático
Agudeza Visual
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Percepción Visual
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• Es el estudio de “cómo la mente humana interpreta lainformación proporcionada visualmente, con la que se forma una impresión”
• La percepción visual involucra: reconocimiento de la presencia de algo, su identificación, su localización en elespacio, su relación con otras cosas.
• El proceso perceptivo incluye factores ambientales, fisiológicos y psicológicos.• Esto es importante durante la inspección cuando la
realidad física es diferente de la percepción.
Los métodos de inspección “deben diseñarse para minimizar los efectos de los factores que lleven a decisiones
incorrectas”.
Percepción Visual
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Percepción Visual
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Percepción Visual
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Fundamentos de la Luz
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• En la inspección visual y óptica el medio de inspección es la luz ,que se encuentra en la porción del espectro electromagnético,con frecuencias entre 370 y 770 nm (nanómetros), que es capazde excitar la retina humana.
Fundamentos de la Luz
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Teorías de la Luz
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• Históricamente, han sido propuestas las siguientesteorías para describir la naturaleza de la luz:
1. La teoría corpuscular propuesta por Isaac Newton 2. La teoría ondulatoria propuesta por Christian Huygens3. La teoría electromagnética propuesta por James Clerk
Maxwell 4. La teoría cuántica propuesta por Max Planck
• La teoría electromagnética proporciona la descripciónmás funcional de la luz para propósitos de Pruebas no Destructivas, y la teoría cuántica es la segundacomúnmente utilizada.
Teorías de la Luz
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Colores de la Luz
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• Todos los colores visibles pueden ser creados mezclandocantidades adecuadas de los colores primarios. – Colores primarios aditivos (rojo, verde y azul) – Colores primarios substractivos (magenta, amarillo y cian) – Cada uno de los colores primarios substractivos absorbe uno de
los colores primarios aditivos y refleja los otros dos.
Colores de la Luz
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ó
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Descripción del color
• Puedes ser descrito por tres propiedades que puedenmedirse: brillo, matiz (tono) y saturación (pureza). – El brillo significa que el color puede tener un rango
desde claro hasta oscuro.
– El matiz es lo que comúnmente se describe como color y depende de las longitudes de onda de la luzreflejada.
– La saturación es la medición de la distancia desde el
blanco y hasta el color correspondiente (su pureza) yse describe como un color vivo o pálido, tambiénreferido como la fuerza o intensidad del color.
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ó d l l
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Descripción del color
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Tipos de Luz
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• Pueden ser divididas en cuatro categorías: – Incandescente: excitación térmica de los átomos o moléculas
• lámparas de filamento, las lámparas de mantos de gas, lámparas piroluminiscentes y lámparas de arco de carbón.
– Luminiscente: excitación de un electrón de valencia simple.• lámparas de descarga de gas, láser, diodos emisores de luz (LED) y
lámparas fluorescentes.
– Polarizada: un rayo de luz lo hace en direcciones privilegiadas paralelas a un plano llamado plano de polarización.
• Filtros que controlan tipo de luz (lineal, circular o elíptica), y laintensidad, color, y resplandor de la luz
– Coherente: como la producida por un láser, es luz visible o energíaradiante con un alto grado de coherencia de fase.
Tipos de Luz
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Tipos de Luz
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Tipos de Luz
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Propiedades de la Luz
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• Incluyen a la longitud de onda, la frecuencia, la velocidad,la reflexión y la refracción.
Longitud de onda, la frecuencia, la velocidad
– La energía radiante cubre un espectro (el espectroelectromagnético), dentro del cual se encuentra la luz visible.
– Con base (λ) y (ƒ), la energía radiante cuenta con un valor específico de energía.
– Todas las formas de radiación electromagnética viajan a travésdel vacío a la misma velocidad 299,793 km/s.
• Cuando la luz viaja a través de cualquier otro medio, la velocidad esalterada, aunque la frecuencia permanece fija y es independiente delmedio.
Propiedades de la Luz
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Propiedades de la Luz
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Reflexión. Propiedades de la Luz
Incide
Refleja
Incide Refleja
α
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Propiedades de la Luz
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Refracción Propiedades de la Luz
Incide
Refracta
α
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Medición de la Luz
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• La medición de las propiedades de la luz por comparaciónvisual es conocida como “fotometría”.
• Los principios de radiometría y fotometría son losmismos, pero las unidades de medición son diferentes.
– Flujo luminoso: Es la proporción del flujo de luz, y se mide en“Lumen” (lm).
– Iluminancia: Es la densidad de flujo luminoso sobre un área dadade superficie en un instante dado. La unidades de iluminancia sonlos “Lux” (lx) o los “pies-candela” (ftc) (1 pie-candela = 10.86 lux).
– Luminancia: Es una medición del flujo luminoso en una superficiedada considerando el ángulo de incidencia o de refracción. Laluminancia se mide en cd/m2 o “Lambert”.
Medición de la Luz
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Ley de Fotometría
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La ley del inverso cuadrado establece que la iluminancia(E), de un punto sobre una superficie, es proporcional a laintensidad luminosa (I), de la fuente de luz, e inversamente proporcional con el cuadrado de la distancia (d), entre el punto y la fuente.
Ley de Fotometría
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Intensidad de Iluminación
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• Un mínimo de intensidad de iluminación de 160 lx (15 fc)debe usarse para la prueba visual en general.
• Un mínimo de 500 lx (50 ftc) debe usarse para detalles finos.
• La prueba visual requiere luz en un rango de 1,100 a 3,200lx (100 a 300 fc) para trabajos críticos.
• Un medidor de luz puede usarse para determinar si elmedio ambiente de trabajo cumple con este estándar.
Intensidad de Iluminación
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Capítulo IIIInspección Visual
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Introducción Introducción
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La mayoría de los defectos encontrados en un componentees debido a las inspecciones visuales. Fabricantes yusuarios dependen de inspecciones visuales regulares.
Asegurar la confiabilidad de los artículos. por consiguiente,
Es importante que las técnicas para realizar estasinspecciones se comprendan y se apliquen de una manera
apropiada.
La mayoría de los defectos encontrados en un componentees debido a las inspecciones visuales. Fabricantes yusuarios dependen de inspecciones visuales regulares.
Ase gurar la confiabilidad de los artículos. por consiguiente,
Es importante que las técnicas para realizar estasinspecciones se comprendan y se apliquen de una manera
apropiada.
La habilidad, el conocimiento y la experienciaque un técnico tenga para realizar unainspección visual permitirá obtener los
mejores resultados 81
Introducción Introducción
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La relación de este método de inspección visual con otros
métodos de NDT, son esenciales para el cumplimiento delos diferentes procedimientos de inspección, para lo cualse requiere:
Personal capacitado, calificado y certificado
Códigos, Normas, Especificaciones
- Procedimientos válidos.
Equipo apropiado y eficaz
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Requisitos ASME – ART. 9 Requisitos ASME – ART. 9
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Requisitos ASME – ART. 9 Requisitos ASME – ART. 9
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Requisitos AWS D1.1 – CLAUSE 6 Requisitos AWS D1.1 – CLAUSE 6
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Requisitos API 1104 Requisitos API 1104
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Definición de Inspección Visual Definición de Inspección Visual
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Proceso de utilizar el ojo, solo o en conjunción convarias ayudas.
Con el fin de hacer juicios o determinaciones sobrela condición de una pieza
Sirve para la inspección de superficies expuestas oaccesibles de objetos opacos.
Para la inspección del interior de objetos transparentes(tales como vidrio, cuarzo, algunos plásticos, líquidos).
pp
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Finalidad de realizar una Finalidad de realizar una
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1. Proveer una valoración global de la condición deuna estructura, componente, o sistema.
2. Permitir realizar descubrimientos tempranos de
defectos antes de que éstos alcancen tamañoscríticos.
3. Detectar errores durante cualquier proceso.
4. Obtener más información sobre la condición de uncomponente que muestra la evidencia de un defecto.
Inspección Visual Inspección Visual
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Factores que Afectan la Inspección Visual Factores que Afectan la Inspección Visual
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Los factores que afectan la Inspección Visual, incluyen: Atributos del material, Factores ambientales y Factores
Psicológicos.
Atributosdel Material
q pq p
Condiciones Superficiales
Condiciones Físicas
LimpiezaColor Textura
Condición del espécimen FormaTamañoTemperatura
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Factores que Afectan la Inspección Visual Factores que Afectan la Inspección Visual
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q pq p
Atmósfera Limpieza Humedad y temperaturaSeguridad
Confort físicoSalud Actitud mental Fatiga
Posición del ítem de prueba
Factores Psicológicos
Factores Ambientales
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Atributos de las Piezas – Condición Superficial Atributos de las Piezas – Condición Superficial
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Limpieza
Es un requisito básico para una buena inspección visual.˃ Capas de suciedad (polvo, aceite, grasa),
imposibilita la obtención de datos visuales.
˃ Puede enmascarar las discontinuidades o presentar falsas indicaciones.
Típicamente puede hacerse utilizando medios mecánicoso químicos, o ambos.
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Atributos de las Piezas – Condición Superficial Atributos de las Piezas – Condición Superficial
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Color
Relacionado el color de luz incidente con el color delobjeto inspeccionado.
El color de la luz puede ser utilizado para incrementar elcontraste, intensificar, o dominar un color.
El cambio de color en el material debido a la presenciade discontinuidades, puede ser imperceptible para el ojo.
˃ La corrosión u oxidación de metales.
˃ El deterioro de materiales orgánicos.
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Atributos de las Piezas – Condición Superficial Atributos de las Piezas – Condición Superficial
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Textura
La superficie de un material es importante en la cantidad, calidad ytipo de iluminación reflejada desde esta al ojo del inspector.
Una superficie muy reflectiva, produce excesivo brillo, resplandor,deslumbramiento y da como resultado fatiga.
Una superficie demasiado rugosa, puede enmascarar discontinuidades.
• Incrementando el ángulo entre la fuente de luz y la línea de vista oregulando la fuente de luz, se reduce el brillo excesivo.
• Disminuyendo el ángulo entre la fuente de luz y la línea de vista,decrece el efecto de sombra de las irregularidades superficiales.
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Atributos de las Piezas – Condición Físicas Atributos de las Piezas – Condición Físicas
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Condición del espécimen
Cualquier condición de una superficie que afecte lahabilidad de observar la superficie de una pieza
˃ El pulido, el fresado, el lapeado,
˃ Ataque químico, limpieza con arena, granalla,
˃ Escoria de soldadura, limallas
˃ Pintura o superficies platinadas o cromadas. Pueden enmascarar discontinuidades superficiales
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Atributos de las Piezas – Condición Físicas Atributos de las Piezas – Condición Físicas
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Forma
Ranuras, chaveteros, roscas, formas complejasdificultan la inspección visual
Diferentes ángulos de la superficie causarán que sean
reflejadas diferentes cantidades de luz hacia el ojo.Tamaño
Ciertas precauciones deben ser tomadas, para asegurar una cobertura total.Si el objeto es más grande que el haz de luz, seránrequeridos pasos múltiples. 95
Atributos de las Piezas – Condición Físicas Atributos de las Piezas – Condición Físicas
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Temperatura
Elevadas temperatura limitan el servicio de vida de uncomponente.
Puede resultar en deformación, fatiga térmica, fallas
por fatiga Altos esfuerzos en el material.Grietas por ciclos térmicos repetitivos quecausan expansión y contracción dentro del metal.
– Fricción– Intercambiadores de calor – Ciertos materiales con atmósferas oxidantes.96
Factores Ambientales Factores Ambientales
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Atmósfera
Relacionada con el ambiente que tiene una influencia física o psicológica sobre el inspector.
Altos niveles de ruido Polvo Humo Lluvia Factores ambientales
Reducen la concentración, crea tensión, fatiga, y no permite una comunicación eficaz.
Estas condiciones aumentan la probabilidad de errores, degradala fiabilidad y potencialmente la seguridad del personal97
Factores Ambientales Factores Ambientales
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Limpieza
Limpieza del ítem a ser inspeccionado
Limpieza del ambiente de examinación
Movimiento de partes de un área a otra
– Polvo y contaminantes son transferidos– Causan incomodidad y fatiga al inspector
Humo o Vapores en el aire
– Se asientan en la superficie y reducen el contraste necesario.
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Factores Ambientales Factores Ambientales
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Humedad y temperatura
Excesiva humedad o temperatura en el ambiente
Incrementa la temperatura corporal Afecta el desempeño de la inspección visual Decrece la habilidad mental del inspector
La NIOSH, recomienda que en un WGB a unatemperatura de 32° C, se de un descanso de tiempo cadados horas de trabajo.
Si el WGB excede, se debe discriminar a buen juicio quetiempo debe el individuo estar expuesto a estascondiciones.
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Factores Ambientales Factores Ambientales
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Seguridad (safety)
La seguridad es el punto clave Precauciones deben ser tomadas para minimizar el potencial peligro y riesgo involucrado.
Antes de ejecutar el trabajo se debe obtener lainformación respectiva.
Conocimiento de la parte. Localización, tiempo y la accesibilidad a la inspección, permitirán al inspector a seleccionar que tipo de material senecesita.
El inspector debe conocer las Regulaciones de seguridad y el uso de EPP 100
Factores Psicológicos Factores Psicológicos
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Confort físico
Está determinado por la tolerancia del inspector, haciaun arreglo cómodo.
Resulta en una mayor atención a los detalles, menor atención alas distracciones y contratiempo.
El fácil acceso al área de inspección es importante paraobtener resultados fiables
Consiste en el acto de conseguir entrar a la posición de
inspección (acceso primario) Desarrollar la inspección visual (acceso secundario).
Posiciones inusuales son accesos difíciles. 101
Factores Psicológicos Factores Psicológicos
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Salud, Higiene
Condiciones anatómicas pueden afectar directa oindirectamente la habilidad del inspector para ver.
Algunos problemas pueden ser predisposición deherencia, estado emocional o factorescirculatorios. En otros casos, el deterioro puede resultar directamente de una enfermedad de la estructuraocular, incluyendo tumores intraoculares,cataratas o hemorragia intraocular.
Otros factores que comprometen la integridad de lainspección son: visión borrosa, sensibilidad a la luz,lagrimeo, dolor, ardor. 102
d l Factores Psicológicos Factores Psicológicos
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Actitud mental
Imágenes mentales preconcebidas que pueden ser formadas previo a la inspección.
Altera la vía en la cual la imagen es percibida por el ojo,interpretación errónea. Diferentes observadores
El inspector puede afectar la percepción si está mirandosolamente ciertos aspectos de una escena en particular.
Aunque exista mucha información, nuevas características no pueden ser reconocidas hasta que otra inspección searealizada.
Si el inspector está preparado para ver porosidades, solamenteencontrará porosidades. 103
Factores Psicológicos Factores Psicológicos
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Fatiga
El efecto que el bienestar general del inspector tiene enla inspección visual no debe ser exagerado.
La fatiga no solamente afecta la sensación general física. Reduce la eficiencia La precisión de la interpretación
La fatiga de los músculos de los ojos causada por iluminación deficiente o posiciones incómodas
Da lugar a titilaciones de los ojos y párpados Resulta en inspecciones no efectivas.
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Factores Psicológicos Factores Psicológicos
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Posición del ítem de prueba
La posición del ítem de prueba y la distancia ojocomponente tiene un efecto sobre el resultado de lainspección
Tomar en cuenta la distancia de vista El ángulo de examinación visual El ángulo de iluminación
Si la superficie está ubicada fuera del campo de visión.
Espejos. MagnificadoresY todas las ayudas de inspección.
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Técnicas de laI ió Vi l Ó ti
Técnicas de laI ió Vi l Ó ti
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La Inspección Visual está clasificada como:
1. Inspección Visual Directaa. Inspección Visual Directa Realzada
2. Inspección Visual Remota
Inspección Visual y Óptica Inspección Visual y Óptica
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Inspección Visual Directa Inspección Visual Directa
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Son inspecciones que se realizanojo-componente
Para que la inspección visual directa sea eficaz,el personal no solamente deberá mirar el objeto,también deberá darse cuenta que esta examinación
debe estar basada en su conocimiento y en lasreglas establecidas.
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Distancia Ojo-Componente
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La distancia más eficaz para inspección visual es:
• Entre 10 y 24 pulgadas
• A un ángulo no menor de 30 grados, siendo lo másóptimo que el ojo se encuentre a 90 grados del componente.
• Un ángulo de haz de luz incidente de 5 a 45 grados.
• Los ojos deben enfocarse sobre el haz durante la inspección
• Un magnificador 10X debe utilizarse para confirmar laexistencia de indicaciones sospechosas. Si esto noes adecuado, otra técnica de NDT deber ser aplicados.
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Distancia Ojo-Componente
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HAZ DE LUZINCIDENTE
HAZ DE LUZREFLEJANTE
DIRECCIÓNDE VISIÓN
ANGULO DE 5A 45 GRADOS
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Blancos e Imaginación
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• Es eficaz mirar blancos específicos en lugar de examinar
un área, el ojo se deslumbra funcionalmente cuando éstese está moviendo entre puntos de observación.
• Realizar una examinación por pasos, para poder cubrir con toda el área de inspección.
• Utilizar la habilidad del personalde inspección para descubrir defectosque no estén visibles o en la mismaárea de inspección.
• Imaginar qué tipo de accióncausaría un defecto particular.
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Marcas o Señales
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• Marcas, señales o concentraciones anómalas dedescoloramiento pueden indicar la presencia deun defecto.
• Una inspección más cerrada es necesaria donde
concentraciones de contaminantes y descoloramientoocurren, ya que pueden señalar la existencia desitios de rajaduras.
• Los arañazos, marcas y otros rasgos anómalos en el áreainspeccionada son utilizados por el inspector paradescubrir defectos que pueden afectar la confiabilidad
del componente.111
Inspección Visual Realzada
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Es la técnica de inspección visual que utilizaayudas para mejorar la capacidad deevaluación, Ejm. Magnificadores , herramientasde medición.
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Inspección Visual Remota
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Esta técnica de inspección visual es un tipo de inspecciónVisual indirecta y se lo realiza con la ayuda de equiposcomo boroscopios o sondas de video donde el área a ser examinada es inaccesible
1. Endoscopios (boroscopios). Rígidos y flexibles para áreas internas, cerradas o poco accesibles.
2. Sondas de video Para registro visual en forma de fotografías,videocintas o imágenes en computadoras.
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Inspección Visual Remota
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Boroscopios
Utiliza un sistema de lentes y prismas, magnifican la imagendel área de interés mientras permiten su examinación.
La iluminación es provista por un bulbo en el extremo distal.
Pueden utilizar:
Sistemas de enlaces con lentes convexos (transmiten la imagen de unenlace a otro)Varilla híbrida con sistema de enlaces de lentes convexos (algunos puntos de refracción, que resultan en menor luz dispersa)Varilla de cristal rígido y lentes oculares
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Inspección Visual Remota
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Fibróscopos
Similares a los boroscopios pero operan bajo un principiodiferente, ya que el fibróscopos utiliza un grupo de luztransmitido por medio de fibras ópticas hechas de cristal ocuarzo.
Pueden ser fijos o articuladosColecta la imagen con un lente objetivo que enlazan la luz a través del grupo sobre extremadamente fibras muy delgadas que dan mejor definición.Una articulación de extremo permite seleccionar un campo de visiónmás amplio. La resolución depende de la distancia del lente - objeto y el campo devisión
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Inspección Visual Remota
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Videoscopios
• Un cable de video flexible de estado sólido , que es mejor enelectrónica, sustituye a la fibra óptica para latransmisión de la imagen.
• Un sensor o chip de silicón en el tope de la probeta, actúa
como una cámara de video en miniatura, la imagen esdigitalizada intensificada y mostrada en un monitor devideo.
• Los resultados son grabados en una cinta de video o un USB, para proveer un archivo permanente del interior del
componente• La resolución depende de la distancia del lente - objeto y elcampo de visión.
• Producen una resolución más alta 116
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Capítulo IV
Equipo para la InspecciónVisual
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Introducción
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Tanto el equipamiento y el material de ayuda son necesarios para inspección visual, están clasificadas en dos partes:
1.La iluminación (crucial en todas las formas de inspección )
2.Las ayudas ópticas de varios tipos (permiten inspeccionar en áreas que a simple vista no se puede lograr)
Por consiguiente, todas las ayudas de inspección queveremos a continuación, permiten al inspector realizar lasinspecciones eficientes.
119
Espejos
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Son utilizados para ver áreasque no están en la línea normalde vista
Pueden ser planos, convexos
cóncavos.
Los convexos proporcionan uncampo alargado de observación.
Los cóncavos tienen un reflejohacia un punto focal 120
Magnificadores
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Son una forma sencilla de
microscopio, a menudollamados lupas, permitenduplicar, triplicar, cuadriplicar,una imagen
Se debe tomar en cuenta ladistancia focal, la cual puede ser
calculada mediante la formula
M = 10/f 121
Magnificadores
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Tipos de magnificadores son:
Planos, convexos, cóncavos:
Planos: describen superficies planas.
Convexos: Son lentes convergentes,enfocan la luz sobre un punto
Cóncavos: Son lentes divergentes,dispersan o difractan la luz haciaafuera produciendo amplificación.
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Magnificadores
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Linternas
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Dan luminosidad en las áreas
que tienen falta de clarencia.
Tenga la precaución de utilizar linternas adecuadas enambientes explosivos. Las másusuales son las de tipo halógenoo con protección completa de
criptón.
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Dispositivos de Medición de Uso General
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Los dispositivos de medición son herramientas de PRECISIÓN (el grado de conformidad de una medida con suvalor real) y EXACTITUD (capacidad de un instrumento para reproducir sus propias mediciones).
• Cuidadosamente maquinados• Exactamente marcados• Compuestos de partes muy delicadas.
Utilice estas herramientas con cuidado, evite que se caigan,doblen o se rasguen.
125
Reglas
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De acero flexible y maquinadastienen un alto grado de exactitud y precisión, vienen en unidadesmétricas o inglesas.
Longitudes de 10, 15, 30 cm. y de 4,6, 12 y 48 pulgadas.
Las graduaciones usuales son de1/8, 1/16, 1/32 y 1/64 de pulgada o graduaciones decimales tan finascomo 1/50 o 1/100 de pulgadas. 126
Escuadras
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De acero flexible y maquinadastienen un alto grado de exactitud yprecisión.
La escuadra ordinaria de acero
tiene un largo 16 pulgadas por unlado y 24 pulgadas por el otro
El juego de combinación deescuadras, la escuadra para planchade metal, la escuadra de prueba
127
Transportadores de Medidas
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Para realizar comparaciones,dependen de un indicador para lamedida de una pieza, luego de locual esta dimensión es transferida auna regla de precisión, requiere de
habilidad y experiencia.
Se encuentran divididos en dostipos de resorte o de muelle(alargados o cerrados mediante untornillo de ajuste) y los de unión firme (sujetados por fricción)
128
Calibrador Vernier
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Sirven para realizar medicionesmuy finas
Diámetros interiores, Diámetros exteriores
Partes escalonadas Profundidades,
Con un grado de exactitud de 0.001milésimas de pulgada de error,sobre el rango completo delcalibrador. 129
Ejercicios Calibrador Vernier
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130/245
130
Ejercicios Calibrador Vernier
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Calibrador Micrómetro
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Sirven para realizar medicionesmuy finas
Micrómetro interior Micrómetro exterior
Micrómetro de profundidad Micrómetro de hilo
Con un grado de exactitud de0.0001 milésimas de pulgada deerror, sobre el rango completo delcalibrador. 132
Ejercicios Calibrador Micrómetro
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133/245
133
Ejercicios Calibrador Micrómetro
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134/245
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Dispositivos de Medición Para Soldadura
8/16/2019 Manual VT CD
135/245
Los dispositivos de medición para soldadura sonherramientas de PRECISIÓN (el grado de conformidad deuna medida con su valor real) y EXACTITUD (capacidad deun instrumento para reproducir sus propias mediciones).
• Cuidadosamente maquinados• Exactamente marcados• Compuestos de partes muy delicadas.
Los instrumentos y elementos más utilizados para laevacuación de tamaños y discontinuidades en soldadura son:
135
S ili f i d l d i d
Crayón Termosensible
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Se utiliza con frecuencia para dar una lectura de un aproximadode temperatura.
Una marca de lápiz se hace a travésdel metal en la zona a controlar, por lo general dentro de una pulgada alrededor de la soldadura.
Un crayón de 5000C, indicará aprox. 5000C
cuando la marca de la crayola se derrita.
Nunca deben hacerse marcas directamente en la soldadura.136
U i li d
Calibrador “Bridge Cam”
8/16/2019 Manual VT CD
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Un instrumento ampliamente usado para medir la profundidad de lossocavados, la altura de los refuerzosy la desalineación o escalonamiento .
137
Calibrador Soldadura de Filete “Weld Fillet Gage”
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Para la medición de soldaduras de filete pueden tener perfiles cóncavos,convexos o planos.
Fillet Gage
138
Calibrador Soldadura de Filete Automático“Automatic Size Weld Gauge”
8/16/2019 Manual VT CD
139/245
Para la medición del tamaño de lapierna, el tamaño de la garganta desoldaduras de filete convexas ocóncavas, y el refuerzo de las
soldaduras a tope.
uto at c S e We d Gauge
139
Calibrador Soldadura a Filete Ajustable“Adjustable Fillet Weld Gauge”
8/16/2019 Manual VT CD
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Para la medición del tamaño de lalongitud de la pierna y el tamaño dela garganta de las soldaduras de filete.
j g
140
Calibrador Soldadura Hi-Lo
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Para determinar el espesor del material.
El desalineamiento (interno y externo
El tamaño de la pierna de la soldadurade filete
Medición del ángulo de bisel a 37,5
grados
Medición de la apertura de raíz141
Calibrador Soldadura VWAC
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Para medir socavados y porosidad
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Calibrador Soldadura PIT Gauge
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Para medir picaduras
143
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Capítulo V
Definición y Simbologíade la Soldadura
144
Es el proceso de unión entre dos metales por la acción del calor o presión,Soldadura
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p p po una combinación de ambos, con o sin aporte de material, dando
continuidad a los elementos unidos.
• Los efectos de la soldadura resultan determinantes para la función delmaterial soldado.
• El metal de aporte y el calor pueden afectar las propiedades de la pieza soldada. – Evitar porosidades y grietas (elementos de aleación al metal de aporte) – Evitar la deformación (sujetando firmemente las piezas y estudiando la
secuencia de soldado)
• La zona afectada por el calor puede quedar muy frágil – Precalentamientos o tratamientos térmicos
145
Simbología de la Soldadura
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La soldadura, al igual que la mayoría de los procesos industriales,
posee sus propios términos especializados.
– Que permitan lograr una comunicación efectiva. – Mantenga una relación con los procesos, operaciones,
equipo, materiales, diseño – Este vinculada a otras actividades pertenecientes a los
métodos de unión involucrados.
La norma AWS 3.0, “Términos y Definiciones Estándar deSoldadura”, trata sobre estos términos.
146
Existen 5 tipos de juntas o de unión
Tipos de Juntas o Unión
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Existen 5 tipos de juntas o de unión
Existen otros tipos de juntas, tales como las juntas de bridas o pestaña(Flanged Joints) y juntas de empalme a tope (Spliced Butt Joints), pero son
formas variantes de los cinco tipos ya mencionados.
A tope Traslape
Tipo T Borde Esquina
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Nomenclatura de la SoldaduraCapas o pasos de aporte
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Paso de Raíz Paso de Relleno
Paso de Corona o “Vista”
Paso Caliente
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Según la forma, la sección transversal del metal de soldaduraTipos de Soldadura
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Según la forma, la sección transversal del metal de soldaduray otras características, existen los siguientes tipos desoldadura:
– Soldadura de Ranura (Groove); – Soldadura de Filete (Fillet);
– Soldadura de Pernos (Stud); – Soldadura de Tapón (Plug); – Soldadura de Botón (Slot); – Soldadura de Puntos ó Proyección (Spot or Projection); – Soldadura de Respaldo (Back Weld); – Soldadura de Costura (Seam); – Soldadura de Recubrimiento (Surfacing); – Soldadura de Borde ó Reborde (Flange).
150
L ld d d d di d d l t í d
Soldadura de Ranura
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Las soldaduras de ranura, dependiendo de la geometría delos bordes de los miembros de la junta, pueden ser de lossiguientes tipos:
– Ranura a escuadra (square). – Ranura en bisel sencillo (bevel). – Ranura en v (V groove). – Ranura en j (J groove). – Ranura en u (U groove).
Las soldaduras mencionadas pueden ser dobles o sencillas.
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Soldadura de FileteP d bl d d ld d d fil t
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Pueden ser ensamblada con una o dos soldaduras de filete,que es la soldadura más común usada con la junta en ”T”,es el ensamble más económico ya que no requiere preparación especial
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Soldadura de Filete
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Pierna otamaño
Cara o coronaGargantaactual
Garganta efectiva
Garganta teóricaPie o borde
Profundidadde fusiónRaíz
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La norma AWS 3.0 hace distinción entre los términosSímbolos de la Soldadura
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“Símbolos de Soldadura (Weld Symbol)” y “Símbolo de
Soldar (Welding Symbol)”.• El símbolo de soldadura es un carácter gráfico que indicael tipo de soldadura y forma parte del símbolo de soldar.
• El símbolo de soldar es una representación gráfica de unasoldadura y está constituido por ocho elementos: – Línea de Referencia; – Flecha; – Símbolo Básico de Soldadura; – Dimensiones y Otros Datos;
– Símbolos Suplementarios; – Símbolos de Acabado; – Cola; – Especificaciones del Proceso u Otras Referencias. 155
Símbolos de la Soldadura
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Símbolos Complementariosde la Soldadura
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Símbolos de Soldar
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Significado de los Símbolos de Soldar Lí d f i
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Línea de referencia
Sirve para definir de que lado se debe soldar:
– La información por arriba de la línea, significa quees del “otro lado” de donde apunta la flecha.
– La información por abajo de la línea significa que esdel mismo lado de donde apunta la flecha
– Si esta en medio de la línea, significa que no tieneimportancia desde donde se suelde.
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Significado de los Símbolos de Soldar Línea de referencia
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Lado de la fecha
Al otro lado de la fecha
Lado de la fecha Al otro lado de la fecha
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Significado de los Símbolos de Soldar Línea de referencia
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Significado de los Símbolos de Soldar P t d l fl h
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Punta de la flecha
Sirve para señalar que elemento se debe soldar yranurar.
– Si la flecha es recta cualquier elemento se puede
biselar. – Si la flecha es quebrada, el elemento que se señala es
el que se debe biselar
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Significado de los Símbolos de Soldar Punta de la Flecha
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Ejemplo TípicoPara Soldadura doble en ángulo interior
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Resultado
Para Soldadura doble en ángulo interior
Soldadura por ambos lados con electrodo E6010 medida dela pierna 8 mm. con longitud de 500 mm. del lado opuesto ala flecha.
SMAW E6010
8 500
Símbolo Acotación en mm.
8 500
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Símbolo para la examinación por NDT La simbología de examen consta de línea de referencia
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La simbología de examen consta de línea de referencia, flecha, designación de método de ensayo, extensión ynúmero de los ensayos, símbolos suplementarios y cola(donde se indican especificaciones u otras referencias).
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Designación del Método de NDT Los métodos de ensayo no destructivo se especifican con
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Los métodos de ensayo no destructivo se especifican conla letra de designación que se indica a continuación,según la ASNT (American Society for NondestructiveTesting)
AET = Emisión acústica ET = Electromagnética ó Corrientes Inducidas LT = Fuga (Leak Testing) PT = Líquidos Penetrantes MT = Partículas magnéticas NRT = Radiografía por Neutrones RT = Radiografía
TIR = Termografía InfrarrojaUT = UltrasonidoVT = Visual PRT = Comprobación (Proof)
167
Designación del Método de NDT De manera similar ala que se emplea para los símbolos
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De manera similar ala que se emplea para los símbolosde soldadura
• La flecha conecta la línea de referencia con la pieza aser examinada.
• El lado a cual señala la flecha se considera el lado dela flecha de la pieza y en el símbolo de ensayo,corresponde a la parte inferior de la línea dereferencia
• El lado opuesto al de la flecha en la pieza seconsidera el otro lado, y en el símbolo, corresponde ala parte superior de a línea de referencia.
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Ejemplos Típicos
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VT 25% PT 250
(2)VT PT
VT
VT
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Capítulo VI
Inspección de laSoldadura
170
Propósito de la Inspección El propósito de la inspección de soldadura es determinar
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p p psi las ensamblajes soldados (Weldments) satisfacen loscriterios de aceptación de un código o norma específico,o los de algún otro documento.
Casos especificados:
• En algunos casos VT realizada 100%
• Se lleve a cabo por medio de muestreo• A través de la inspección y de pruebas de las
muestras representativas de la producción• Llegar a conclusiones válidas sobre la cantidad del lote muestreado.
171
Propósito de la Inspección Por lo general la inspección debe ser realizada al 100% enl i id f í i
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los equipos o partes sometidas a esfuerzos críticos,
• Requisitos de calidad mas altos• Juntas críticas deben inspeccionarse VT con uno o más
métodos NDT.
Para los trabajos de soldadura típicos o promedio, lainspección a llevar a cabo normalmente involucra:
• Una combinación de inspección visual al 100%• Muestreo al azar por medio de uno o mas métodos
NDT.
Todo enlazado y compatible con los requisitos de calidad 172
Generalidades• Un inspector de soldadura debe:
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• Estar familiarizado con los documentos yestándares de trabajo aplicables.
• Debe contar con dispositivos de medición, areasinaccesibles pueden ser evaluadas con boróscopos
• Cuando sea requerido magnificadores de baja potencia podrian ser usados (éstos acentuan lascaracteristicas superficiales aplicables).
• Durante la inspección visual, la soldadura debeestar bien iluminada.
173
Generalidades• La inspección visual de soldadura normalmente es
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realizada sin el uso de magnificadores a menos que
este especificado en el procedimiento de inspeccion.• Soldaduras que son inaccesibles en el producto
terminado deberian ser inspeccionadas durante laconstruccion o ensamblaje.
• Aunque la inspección visual es el método más básicode ensayos no destructivos un procedimientoespecífico deberia ser establecido para asegurar lacobertura adecuada de la superficie de inspección
• La inspección normalmente se realiza en tres pasos:antes, durante y despúes 174
Inspección antes de la soldadura• La inspección visual empieza con la inspección de los
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materiales a ser usados durante la elaboración de la
soldadura, para detectar y eliminar condiciones quetiendan a causar discontinuidades en la misma
• Costras, costuras, oxido, incrustaciones, u otrascondiciones superficiales daninas pueden ser detectadas visualmente, laminaciones en las planchas
• Identificacion del tipo y grado del material tambiendeben ser verificados
• Verificar la apertura de raíz175
Inspección antes de la soldadura• La preparacion de los bordes y otras características de
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la preparacion de la junta, que podria afectar la calidad
de la junta soldada.
• Las siguientes condiciones deberían ser chequeadasen conformidad con las especificaciones:
1. Preparación de la junta (dimensiones y terminado)2. Dimensiones de los soportes de refuerzo de la
soldadura(backing strips), anillos o soportes del metal de aporte (backing filler metal)
3. Alineamiento y ajuste de las piezas soldadas4. Limpieza5. Caracteristicas metalúrgicas
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Inspección durante el proceso de soldadura• Mientras se está en proceso de ejecución de la soldadura,
la inspección visual es usada para chequear detalles del
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la inspección visual es usada para chequear detalles deltrabajo incluyendo lo siguiente:
1. Proceso de soldadura y condiciones 2. Metal de aporte3. Gas de protección 4. Temperatura de precalentamiento e interpases5. Control de distorcion6. Despostilladuras entre los pases
• La inspección de capas sucesivas es realizada con
inspección visual directa o mediante el uso deestándares de referencia• Porción de junta similar a la de fabricación, revelando porciones
de capas de soldadura sucesivas . 177
Inspección durante el proceso de soldadura NOTAS CLAVES
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• La primera capa de soldadura o pase de raíz es la máscrítica, el pase de raíz se enfria rapidamente debido a lossiguientes factores :
1. La geometría de la junta 2. El volumen relativamente grande del metal base
comparado con el metal del pase de raíz3. El enfriamiento rápido del pase de raíz tiende a
atrapar escorias o gas , que se resisten a la remosiónen los pases subsecuentes
4. El metal derritido durante este pase es suceptible arajaduras, las mismas que podrían extenderse a pasessubsecuentes.• Otros métodos NDT, laminaciones, escorias (ranura doble).178
Inspección después de la soldadura1. Examine la calidad superficial de la soldadura
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1. Examine la calidad superficial de la soldadura
2. Verifique las dimensiones de la soldadura
3. Verifique la exactitud dimensional
• Apariencia, rugosidad superficial, salpicaduras
• Imperfecciones superficiales, marcas de golpes oexcesivo esmerilado.
• Medir el tamaño final de las soldaduras utilizandolas galgas de soldaduras.
179
1. Calidad Superficial Algunos documentos piden:
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• La concavidad y convexidad se encuentren dentro de los criterios deaceptación.• Rugosidad, salpicaduras de soldaduras, golpes de arco
La mayoría de Documentos describen el tipo y tamaño dediscontinuidades que son aceptables
• Porosidad (porosity)• Fusión Incompleta (incomplete fusion)• Penetración incompleta (incomplete joint penetration)• Socavaduras (undercut)• Relleno insuficiente (underfill)• Solapados o Traslape (overlap)• Grietas (cracks)• Inclusiones (inclusions)• Excesivo refuerzo (excessive reinforcement) 180
2. Dimensiones de la Soldadura• Verificar si las soldaduras cumplen con los requisitos de
tamaño longitud y ubicación de acuerdo al esquema
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tamaño, longitud, y ubicación de acuerdo al esquema.
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Uso de Galgas de soldadura de ranura (groove) 2. Dimensiones de la Soldadura
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Uno de los detalles mas importantes en la inspección es elmarcado de las areas a ser reparadas:
Marcado para la reparación
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marcado de las areas a ser reparadas:
1. De acuerdo con el método de marcado establecido yentendido por todos los inspectores, soldadores y otro personal del taller involucrado en la reparación
2. De distinto color, que no se confunda con otras marcas
3. Suficientemente permanente para que sea visibleinclusive después de la reparación y de la reinspección
4. De tal forma que el tipo de marcado no dañe elmaterial 183
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Capítulo VII
Discontinuidades en losMateriales
184
• La mayoría de aplicaciones de inspección visual y remota sonrealizadas a productos fabricados con metales (tanques, recipientes,
Introducción
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realizadas a productos fabricados con metales (tanques, recipientes,tuberías, tubos, formas estructurales).
• El metal base y soldadura generalmente presentan imperfecciones quevarían en naturaleza, tamaño, frecuencia, localización y distribución,que pueden representar un riesgo en la integridad y la seguridad delequipo o estructura que las contiene.
• Cada documento aplicable establece los criterios de aceptación paralas diferentes imperfecciones que pueden presentarse en las unionessoldadas.
• Una de las funciones principales del Inspector de soldadura consisteen determinar si el trabajo que esta inspeccionando cumple con talescriterios de aceptación.
185
Clasificación de las Imperfecciones
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INHERENTES POR SU ORIGEN DE PROCESO
DE SERVICIO
SUPERFICIALES POR SU UBICACIÓN SUBSUPERFICIALES
INTERNOS
PRIMARIOSSECUNDARIOS
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• INHERENTES
FUNDICION Grietas, Costras, Cavidades,Porosidad, Bolsas de contracción,Inclusiones
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solidificación
• DE PROCESO
manufactura
• DE SERVICIO
FORJA
TOCHOS, BARRASPALANQUETAS
Solapa y quebradurade forja, reventón
Grietas, Costras,Costuras, SolapadoLaminaciones, Vetas
Falta de penetración,Grietas, Falta de fusión,Porosidad, Inclusiones,Socavados
RELACIONADASCON EL USO DELMATERIAL
Fatiga, Grietas,Corrosión, Erosión
MAQUINADO, ROLADO,EXTRUSION, TRATAMIENTOAL CALOR, SOLDADURA
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• Interpretar Términos Usuales
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El proceso de conocer una indicación para luego intentar odeterminar la causa y naturaleza de la discontinuidad yevaluarla como tal.
• Evaluación (No se evalúa de memoria) El proceso de decidir acerca de la severidad de la condicióndespués de que una indicación se ha interpretado.
Comparar dimensiones o características de una indicacióncon las limitaciones del documento aplicable.
189
• Discontinuidad y DefectoTérminos Usuales
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Una discontinuidad, es una interrupción de la estructuratípica de un material.
• Falta de homogeneidad en sus características
mecánicas, metalúrgicas o físicas. Las discontinuidades son rechazables si estas exceden losrequerimientos establecidos en los documentos aplicables entérminos de TIPO, TAMAÑO, DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN. En este caso se denomina DEFECTO.
No existen defectos aceptables 190
Tenga¡CUIDADO!
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No todas las indicaciones sondiscontinuidades.
No todas las discontinuidades sondefectos.
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Clasificación de las Discontinuidades enSoldadurasAl di ti id d d ld d
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• Algunas discontinuidades de soldadura son comunes avarios procesos, mientras que otras son exclusivas deun proceso específico.
• Aunque una discontinuidad puede ser común paravarios procesos, su tamaño, forma y apariencia pueden variar con el proceso de soldadura.
• Las definiciones pueden ser diferentes en cualquiera delos documentos.
• A fin de evitar confusiones es recomendable utilizar las relacionadas con la terminología establecida en AWS 3.0 Standard Welding Terms and Definitions. 192
Porosidades• Es una discontinuidad de tipo hueco formada por gas
d d l lidifi ió E fé i
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atrapado durante la solidificación. Es esférica pero puede ser elongada.
• La causa común es:
• Contaminación• No cumplimientos de los parámetros adecuados
durante el proceso de soldadura.• Composición incompatible del metal de aporte.
• No se considera tan perjudicial, ya que no da lugar ala concentración de esfuerzos severos. (por su forma)
193
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Porosidades La porosidad agrupada (Cluster Porosity) es un depósito
j l li d i d di ib ió
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o conjunto localizado teniendo una distribución geométrica al azar.
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Porosidades La porosidad de tubería (Piping Porosity) una porosidad
ti l it d h
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que tiene una longitud mayor que su ancho que seencuentra perpendicular a la cara de la soldadura.También conocida como agujero de gusano (wormhole porosity).
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Porosidades La porosidad alineada (Aligned Porosity) es una
id d ti l i t d lí
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porosidad que tiene un arreglo orientado en una línea. Los poros pueden ser esféricos o alargados, algunas veceses referida como porosidad lineal (linear porosity).
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Porosidades La porosidad alargada (Elongated Porosity) una
id d ti l git d h
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porosidad que tiene una longitud mayor que su ancho quese encuentra paralela al eje de la soldadura. Se muestra porosidad alargada formada entre el metal de aporte yescoria, puede ser superficial o interna.
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Fusión Incompleta• Es la falta de fusión entre en metal base y la
ld d d t l d d
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soldadura, o puede ser entre los cordones desoldadura.
• Se produce por:
• Técnica de soldadura inadecuada• Preparación inadecuada del metal base• Diseño de unión inadecuado• Óxidos fuertemente adheridos (limpieza)• Acceso inadecuado
• Inadecuado calentamiento de la soldadura• Algunos documentos no lo permiten
199
Fusión Incompleta
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200
Penetración Incompleta• Es un área no fundida por la falta de extensión del
metal de aporte a través del espesor del metal base
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metal de aporte a través del espesor del metal base,que se presenta en la raíz.
• Se produce por:
• Insuficiente calor de soldadura• Inadecuado diseño de unión• Impropio control lateral del arco de soldadura• Inadecuada apertura de la cara de raíz
• Algunos documentos no lo permiten
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Penetración Incompleta
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Socavado o Mordedura• Socavado o mordedura es una muesca fundida dentro
del metal base adyacente al borde o a la raíz del
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del metal base, adyacente al borde o a la raíz delcordón que deja una concavidad en el metal de aporteque corre paralela a la soldadura.
• Este surco deja una muesca mecánica que es unconcentrador de esfuerzos
• Se produce por:
• Técnica inadecuada de soldadura
• Corriente excesiva• Dentro de parámetros no es considerado un defecto.
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Socavado o Mordedura
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204
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Relleno Insuficiente
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Solapado o Traslape
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Laminaciones
• Es una separación del metal base generalmente
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Es una separación del metal base generalmente
paralelo a la superficie del metal trabajado• Se produce por:
• Por porosidades, cavidades de contracción• Inclusiones no metálicas
• Son detectadas por VT cuando se prepara la junta.
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Laminaciones
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Grietas• Las grietas son definidas como discontinuidades de tipo
fractura, caracterizadas porque presentan condiciones de
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p q pextremos o puntas muy agudos, una gran longitud y con unarelación altura contra abertura.
• La grieta generalmente es considerada como daño crítico,ya que las puntas de las grietas son extremadamenteagudas, y existe la tendencia para que crezca o se propague,si son aplicados esfuerzos adicionales.
• Se produce por:
• Alta temperatura durante la solidificación del material(intergranular)
• Después que el material se ha enfriado y solidificado o por higrógeno atrapado. (intergranular o transgranular)
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Grietas
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Grietas
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Grietas
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Refuerzo Excesivo
El f i d l d ld d
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• El refuerzo excesivo de cara es metal de soldaduradepositado en exceso, formando un contornoaltamente convexo del lado de la junta desde donde seha soldado.
• El refuerzo excesivo de raíz es metal de soldaduradepositado en exceso en la raíz y es más común en juntas soldadas diseñadas con una abertura de raíz.
• Son altos concentradores de esfuerzos en la unión de lasoldadura y metal base
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Refuerzo Excesivo
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Convexidad o concavidad
E l d ld d d i d
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• Es metal de soldadura depositado en exceso oinsuficiente cantidad de metal sobre la cara de lasoldadura
• Ocasiona que la garganta actual sea mayor o menor
que el tamaño requerido.• Produce una concentración de esfuerzos no deseables
en la unión de la soldadura y el metal base.
217
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Concavidad
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Golpe de arco
E l i l li ió d t l f did t l
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• Es cualquier localización de metal refundido, metalafectado por el calor o un cambio en el perfil de lasuperficie de cualquier parte del metal base o de lasoldadura
• Ocasionado intencional o accidentalmen
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