La prueba es una parte integral del mantenimiento del equipo. Es fundamental evaluar los materiales, componentes, diseño y estructura de productos y activos. Los programas pueden clasificarse como destructivos o no destructivos en función del estado del componente bajo prueba después de que se complete la detección.
Si el componente está dañado durante la detección, el método de detección utilizado se llama detección destructiva. En contraste, las pruebas no destructivas se llevan a cabo sin causar daños al equipo bajo prueba.
En este documento, nos centraremos en las diferentes aplicaciones de los métodos de prueba no destructivos.
¿Qué son las pruebas no destructivas?
Los métodos de prueba que no comprometen la integridad estructural de la parte bajo prueba se denominan pruebas no destructivas (NDT). NDT emplea una variedad de técnicas de inspección para evaluar los componentes individual y colectivamente. Utiliza diferentes principios de los campos de la ciencia (física, química y matemáticas) para examinar los componentes. El NDT también puede llamarse evaluación no destructiva (NDE) o pruebas no destructivas (NDI).
Imaginemos un pistón que corre dentro de un motor que se está probando para defectos o degradación del material. El pistón se puede abrir para verificar los defectos en el interior. Sin embargo, una vez probado, incluso si se encuentra que el pistón está libre de defectos, el pistón ya no se puede usar en el motor. Esta es una forma de detección destructiva.
El pistón se puede examinar mediante radiografía en lugar de abrirlo. Podemos usar radiación ionizante (rayos X, rayos gamma) para detectar defectos en componentes o degradación del material. Si pasa la prueba, el componente sigue siendo utilizable. Esta es una forma de pruebas no destructivas.
Método de prueba no destructivo
Hay una gran cantidad de opciones de detección no destructivas disponibles. El método que utilizará depende del tipo de parte que esté probando y qué defectos desea encontrar.
Algunos métodos NDT se aplican solo a categorías específicas. A continuación, discutimos los métodos NDT más comunes que tienen aplicaciones más amplias.
1) Detección visual
La prueba visual es, con mucho, el método de prueba no destructivo más simple. Por lo general, se clasifica como parte del mantenimiento de rutina. Los profesionales de mantenimiento lo usan diariamente para verificar los signos comunes de desgaste. Dependiendo de su aplicación, puede o no ocurrir mientras la máquina se está ejecutando.
Los robots y drones equipados con cámaras se pueden usar para realizar inspecciones visuales de forma remota en los casos en que el acceso directo a los sujetos de prueba no es posible.
En sus aplicaciones más avanzadas, la detección visual se combina con algoritmos de aprendizaje automático. Esto solo se aplica a las pruebas de calidad del producto donde se necesita examinar una gran cantidad de componentes estandarizados.
2) Detección ultrasónica
La detección ultrasónica se basa en el principio de propagación y reflexión de las ondas de sonido de alta frecuencia. Se puede utilizar para la detección/evaluación de defectos, la medición dimensional, la caracterización del material, etc. Se utilizan receptores y transmisores ultrasónicos para la detección.
Las ondas de sonido ultrasónicas se transmiten a través del material bajo prueba. El sonido viaja a través del ensamblaje y refleja una superficie rígida ubicada en el otro extremo del transmisor. Mida el tiempo que lleva transmitir y recibir ondas de sonido. Las diferencias de tiempo entre diferentes partes de un componente se pueden usar para identificar defectos en el material.
Se pueden usar diferentes tipos de modos de detección ultrasónica para identificar diferentes defectos, cavidades, deterioro de los materiales, etc. Las piezas mecánicas con una carga de trabajo pesada deben ser inspeccionadas regularmente por ultrasónico. Un buen ejemplo de pruebas ultrasónicas es la detección de defectos y deformaciones en las ruedas y los ejes de los vagones.
3) Análisis de vibración
El análisis de vibración es un método común para monitorear la condición de las piezas giratorias en funcionamiento. El principio básico del análisis de vibración es que diferentes materiales tienen diferentes características de vibración.
Además de los dispositivos de vibrómetro, se pueden instalar diferentes tipos de sensores para medir las vibraciones. Están diseñados para medir el desplazamiento, la velocidad y la aceleración, la desalineación, el aflojamiento y fallas similares que pueden encontrar equipos giratorios.
Al igual que con todas las otras técnicas que discutimos aquí, el análisis de vibraciones proporciona datos valiosos para el monitoreo de condiciones y el mantenimiento predictivo.
4) Detección de partículas magnéticas MT
La detección de partículas magnéticas se usa para detectar defectos cercanos a la superficie en materiales ferromagnéticos. La muestra se mantiene entre los dos postes magnéticos del electromagno y se vierte una suspensión de partículas magnéticas sobre la muestra. El método de prueba se basa en el efecto de un campo magnético sobre el material ferromagnético.
Cuando las partículas magnéticas se recopilan defectos y grietas cercanas, se resaltarán defectos en la superficie del material. Para una mejor visibilidad, use la luz ultravioleta para ver defectos.
La inspección de polvo magnético se puede realizar utilizando un dispositivo portátil como una máquina horizontal húmeda o un yugo magnético. Especifica que MT se puede usar para verificar los siguientes elementos:
Las superficies dentro y exterior de las calderas y los vasos a presión
Componentes que han sufrido daños por fuego
Locomotoras y calderas históricas
Secadora yanqui
Retención de carga
Buques de servicio de gas de petróleo licuado
Cambio de reparación y presión de reparación de soldadura
5) Detección de penetración
En los casos en que no es factible la detección de partículas magnéticas, se puede usar la detección de penetración. Se requiere una superficie de trabajo limpia para las pruebas de penetración.
Durante la inspección de penetración, el penetrante de colorante líquido se rocía sobre el área para ser probado y deja sin cambios al aire libre. El tiempo requerido para que el penetrante trabaje en la superficie (también conocido como tiempo de retención) puede variar de 10 minutos a una hora. Depende de las propiedades del material bajo prueba.
Use un paño seco sin pelusa para eliminar el penetrante líquido de la superficie de trabajo. Rocíe una pequeña cantidad de solución de desarrollador en la superficie de trabajo de la prueba. Si la superficie bajo prueba es defectuosa, el tinte líquido se lleva a la superficie después de que se aplica el desarrollador.
Las pruebas de penetración de líquidos se usan comúnmente para probar superficies soldadas y trabajar en el principio de acción capilar.
6) Detección actual de Eddy
La prueba actual de Eddy es una técnica de prueba no destructiva común utilizada en escenarios de prueba manual y automático. Se basa en el principio de inducción electromagnética.
Cuando se aplica un voltaje a la bobina, crea un campo magnético fuerte. Cuando el metal se introduce en la bobina, el campo magnético fluctúa y la corriente que fluye a través del circuito aumenta. Esto se debe al flujo de remolino dentro del metal.
El consumo actual aumenta cuando hay defectos o agujeros en el material. Los remolinos deben viajar distancias más largas, aumentando la resistencia, lo que se manifiesta a medida que aumenta el consumo actual. La diferencia en el consumo de corriente entre las diferentes secciones transversales del material se puede utilizar para identificar la ubicación y el tamaño de los defectos.
Este tipo de pruebas no destructivas se realiza utilizando equipos de prueba de corrienteult, incluidas sondas electromagnéticas, detectores de defectos de corriente, conductancias de ECT y otros accesorios. Estas herramientas se utilizan para realizar diferentes tipos de pruebas electromagnéticas, como escaneo superficial, pruebas de subsuelo, pruebas de soldadura, prueba de agujeros de sujetador, pruebas de tubos, verificación del tratamiento térmico y clasificación de grado de metal.
7) Pruebas de rayos X y tomografía computarizada industrial
Las radiografías y otras técnicas de tomografía se utilizan ampliamente en medicina. Sin embargo, algunas de las mismas técnicas también se utilizan en aplicaciones industriales como parte de pruebas no destructivas.
Los rayos X y las tomografías computarizadas se pueden utilizar para la radiografía industrial para ver imágenes detalladas del material bajo prueba. Los rayos X pasan a través de los componentes y las imágenes se pueden imprimir en la película o verse en tiempo real usando una computadora.
CT también puede codificar varios objetos basados en metales compuestos o la presencia de cavidades. Las radiografías se pueden enviar en el objeto de prueba desde diferentes ángulos para obtener imágenes con más detalles. Las pruebas de rayos X y la tomografía computarizada se dividen en la categoría más amplia de pruebas radiográficas en las que se pueden usar diferentes tipos de radiación ionizante.
