DETECCIÓN DE DISCONTINUIDADES POR MEDIO DE LÍQUIDOS PENETRANTES

DETECCIÓN DE DISCONTINUIDADES POR MEDIO DE LÍQUIDOS PENETRANTES

                         Mejía Irvin - Urcuango Marco

Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Mecánica, Quito, Ecuador

GR2 Laboratorio de Soldadura de Producción y Mantenimiento

GR1-2 Soldadura de Producción y Mantenimiento

09/01/2020

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Resumen: En el siguiente informe misma que fue llevada a cabo en el laboratorio de ensayos no destructivos, en la cual se procedió a realizar la practica 4 referente a un ensayo de discontinuidades por medio de tintas penetrantes, La práctica inició con una breve explicación acerca de este método, para lo cual primeramente se trato fue de observar las superficies y determinar las discontinuidades y limpiarlas con tiñer de manera que solo se limpie en un solo sentido y el penetrante usado fue el rojo  el cual la aplicación que recomienda es de una distancia aproximadamente de 30 cm y con un pequeño ángulo al aplicar en toda la pieza en una sola pasada y en una sola dirección con un avance constante que logre cubrir toda la pieza además de indicar el procedimiento que se tiene que seguir para su aplicación y posteriormente la forma en que se tiene que interpretar los resultados. Se empezó con un ensayo de líquidos penetrantes aplicado a una probeta circular, se realizó todo el proceso debidamente mencionado, respetando los tiempos de acción de cada sustancia y el orden de aplicación de las mismas.

Palabras clave: Líquidos penetrantes, discontinuidades, probeta circular, ensayo, procedimiento.

DETECTION OF DISCONTINUITIES THROUGH PENETRATING LIQUIDS

Abstract: In the following report, which was carried out in the laboratory of non-destructive tests, in which the practice 4 referring to a discontinuity test by means of penetrating inks was carried out, the practice began with a brief explanation about this method, for which it was first tried to observe the surfaces and determine the discontinuities and clean them with dyeing so that it is only cleaned in one direction and the penetrant used was red which the recommended application is approximately a distance of 30 cm and with a small angle when applying throughout the piece in a single pass and in a single direction with a constant advance that manages to cover the entire piece in addition to indicating the procedure that must be followed for its application and subsequently the way in You have to interpret the results. It began with a test of penetrating liquids applied to a circular specimen, the whole process duly mentioned was carried out, respecting the times of action of each substance and the order of application of the same.

Keywords: Penetrating liquids, discontinuities, circular specimen, test, procedure.

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1. TEMA

DETECCIÓN DE DISCONTINUIDADES POR MEDIO DE LÍQUIDOS PENETRANTES

1. OBJETIVOS

• Aplicar los líquidos penetrantes a materiales que requieren de inspección superficial.
• Detectar discontinuidades abiertas a la superficie, observarlas y analizarlas.
• Emitir un reporte de inspección.

1. REVISIÓN TEÓRICA

Líquidos Penetrantes

La inspección por líquidos penetrantes es un tipo de ensayo no destructivo que se utiliza para detectar e identificar discontinuidades presentes en la superficie de los materiales examinados, que pueden dar lugar a futuras fallas de los mismos.

Generalmente se emplea en aleaciones no ferrosas, aunque también se puede utilizar para la inspección de materiales ferrosos cuando la inspección por partículas magnéticas es difícil de aplicar.

El procedimiento consiste en aplicar un líquido coloreado o fluorescente a la superficie en estudio, el cual penetra en cualquier discontinuidad que pudiera existir debido al fenómeno de capilaridad.

La capilaridad, depende principalmente de las propiedades de: mojabilidad (ángulo de contacto entre líquido y sólido 𝛼), tensión superficial (T) y viscosidad (𝛾). Un buen poder de penetración se consigue con un líquido de elevada tensión superficial, pequeño ángulo de contacto (menor a 90 grados) y baja viscosidad.

Tipos de Líquidos Penetrantes

El líquido penetrante debe tener necesariamente un color de contraste y en función de la fuente de luz que se precisa para observación de las indicaciones que proporciona el ensayo, se

clasifican en:

• Líquidos penetrantes coloreados, contienen pigmentos que los hacen visibles con luz natural o artificial blanca. El color más utilizado es el rojo.

• Líquidos penetrantes fluorescentes, necesitan para su observación una iluminación especial llamada luz negra o ultravioleta.

• Líquidos penetrantes mixtos (fluorescentes- coloreados) mezcla de los dos anteriores.

Clasificación de los Líquidos penetrantes

Clasificación de acuerdo al tipo de pigmento:

• Líquidos penetrantes fluorescentes: Poseen pigmento fluorescente claramente identificable con una cámara oscurecida o a través de un cuarto oscuro.

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Fig.1. Visualización de líquido penetrante fluorescente.

• Líquidos penetrantes coloreados: Constituidos por disoluciones coloreadas observables a simple vista.

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Fig.2. Aplicación de líquido penetrante coloreado.

• Modo Dual: Presentan características de fluorescencia y coloración.

Clasificación de acuerdo a la forma de remoción:  

• Líquidos penetrantes lavables con agua: Se realiza con agua vertida a una presión entre 30 y 50 Psi y a una temperatura entre 16 y 43 ºC.

• Líquidos penetrantes post-emulsificables, lipofílicos o hidrofílicos: Son aquellos que requieren de emulsificación posterior al tiempo de penetración de las tintas y previo a la remoción del exceso de tinta penetrante con agua.

• Líquidos penetrantes removibles con solvente: Se utiliza en aquellos cuya dificultad para extraerse una vez que ha ingresado en las discontinuidades es alta.

¿Cuándo se utiliza cada uno de los tipos de reveladores?

• Revelador seco (RS): Se aplica cuando existe líquido penetrante fluorescente una vez que el exceso de este ha sido removido y la superficie secada.

• Revelador húmedo acuoso (RHA): Se aplica por inmersión o rociado y se usa generalmente cuando se tiene líquidos penetrantes removibles en agua o post-emulsificables.

• Revelador húmedo no acuoso (RHNA): Mantiene el polvo blanco suspendido en un solvente no acuoso. Se utiliza luego del secado y al igual que el anterior se emplea cuando se tiene líquidos penetrantes removibles en agua o post-emulsificables.

Pasos que se deben dar para realizar este proceso (A1, A2, A3, 81, B2 Y 83).

A1 Limpieza de piezas y materiales:

La elección de un método de limpieza adecuado. se basa en factores tales como: (1) tipo de contaminante para ser eliminado ya que ningún método elimina todos los contaminantes igualmente buenos; (2) Efecto del método de limpieza. en las partes; (3) practicidad del método de limpieza. para la parte (por ejemplo, una parte grande no se puede poner en un desengrasante pequeño o limpiador ultrasónico); y (4) Requisitos específicos de limpieza del comprador.

A2 Métodos para medir el contenido total de cloro en líquidos penetrantes líquidos:

Estos métodos cubren la determinación de cloro en materiales combustibles penetrantes líquidos, líquidos o sólido. Su rango de aplicabilidad es de 0.001 a 5% usando cualquiera de los procedimientos ti trimétricos alternativos. Los procedimientos suponen que el bromo o el yodo no serán presente. Si estos elementos están presentes, serán detectados y reportado como cloro. La cantidad total de estos elementos no serán reportados. El cromato interfiere con los procedimientos, provocando finalización baja o inexistente de puntos.

A3 Método para medir el contenido total de fluoruro en materiales penetrantes líquidos combustibles:

Este método cubre la determinación de flúor en materiales combustibles líquidos penetrantes, líquidos o sólidos, que no contienen cantidades apreciables de elementos interferentes, o tienen algún residuo insoluble después de la combustión. Su rango de aplicabilidad es de 1 a 200000 ppm. [3]

B1 COLOREADOS; LAVABLES CON AGUA:

 Líquidos penetrantes lavables con agua (auto emulsionables)

B2 COLOREADOS POST-EMULSIFICABLES:

El penetrante no es por si soluble en agua y necesita una etapa intermedia entre la penetración y el lavado con agua. En esta etapa se aplica un agente tensoactivo al que denomina emulsificador.

De la unión penetrante-emulsificador resulta una mezcla que es soluble y lavable en agua.

En este tipo de penetrantes, el tiempo de contacto penetrante-emulsificador, es crítico y debe ser el más corto posible ya que, si el tiempo de contacto aumenta, puede ocurrir que el emulsificador se mezcle con el penetrante que se encuentre en el interior de la discontinuidad, lo que de producirse daría lugar a que al lavar se extraería esta parte del penetrante y haría ineficaz el ensayo.

B3 COLOREADOS, REMOVIBLES CON SOLVENTES:

Estos penetrantes requieren para su eliminación en empleo de un disolvente especial al que se llama eliminador. Por lo general los eliminadores a base de disolventes, son productos especiales, particularmente formulados por cada fabricante y apropiados para eliminar sus propios penetrantes. Al igual que en el caso anterior, el eliminador solo debe estar en contacto con el penetrante el tiempo suficiente para eliminar el exceso del mismo, pero este tiempo debe ser el mínimo posible, ya que si se abusa se corre el peligro de eliminar, parte o todo, del penetrante que se encuentra en el interior de la discontinuidad. [4]

Métodos de limpieza que recomienda la norma ASTM E-165.

Los siguientes métodos de limpieza recomendados por la norma se basan en factores como tipo de contaminante, el efecto del método en las piezas, la practicidad del método de limpieza y los requerimientos específicos de limpieza del comprador.

• Limpieza con detergente: Se puede utilizar detergentes alcalinos, neutros o ácidos sin embargo no deben ser corrosivos. Permite eliminar manchas, películas grasosas o aceitosas.

• Limpiador solvente: Remueven aceites, películas oleosas, cera, silicona, pinturas y materia orgánica en general.

• Desengrase a vapor: Permite la remoción de aceite o residuos grasosos tanto a nivel superficial como en las discontinuidades abiertas.

• Limpieza alcalina: Emplea soluciones no inflamables para la humectación, penetración, emulsificación y saponificación de distintos tipos de manchas.

• Limpieza ultrasónica: Utiliza agitación ultrasónica para una limpieza eficiente a la cual se le puede añadir el uso de detergente para reducir el tiempo del proceso.” [1]

Ventajas y desventajas ofrece el método de líquidos penetrantes frente al de radiografía industrial

Ventajas

• Es un método más económico, sencillo y versátil.

• Se puede inspeccionar los resultados a simple vista.

• Implica menor riesgo para la salud.

• No requiere de una fuente de energía ni instalaciones especiales.

• Se aplican a muestras de pequeña y gran magnitud.

• No requiere de una orientación o posición establecida de la probeta.

Desventajas:

• No permite detectar defectos subsuperficiales.

• Presenta complejidad para establecer patrones que indiquen más fácilmente discontinuidades.

• Requiere de una superficie muy limpia sin ningún recubrimiento.

• No permite evaluar materiales con demasiada porosidad y rugosidad.

• No provee una imagen visual del todo permanente como las radiografías.

• Imposibilita la medición de la profundidad de la discontinuidad.

1. RESULTADOS OBTENIDOS

ANEXOS

1. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Es importante tomar en cuenta que el método solo es aplicable para defectos superficiales, ya que es de suma importancia la experiencia en el momento de la realización de la practica y de inspecciones con el método de líquidos penetrantes, ya que al no tener un practica se lo realiza de manera incorrecta al aplicar el tinte ya que no se tiene la distancia perfecta y una longitud de ángulo que logre cubrir perfectamente a toda la probeta, además del removedor o revelador, el cual puede crear indicaciones de defectos falsas.

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