Pruebas no destructivas: definición, clasificación y aplicaciones

Tanto el servicio óptimo de una empresa como los ciclos industriales perfectos dependen de muchos factores; uno de ellos es el constante mantenimiento de los materiales y el equipo, además de la calidad de los mismos.

Una forma de mantenimiento se puede realizar por medio de inspecciones. Estas permiten conocer el estado actual de los materiales, piezas o sistemas que forman un proceso de producción e identificar imperfecciones sin dañar, en ningún momento, las superficies o dispositivos involucrados. Este tipo de revisiones se conocen como pruebas no destructivas.

¿Qué son las pruebas no destructivas?

Los ensayos o pruebas no destructivas (nondestructive testing, en inglés) son las evaluaciones que se realizan a materiales y equipos, sin alterar ninguna de sus propiedades (dimensionales, físicas, mecánicas o químicas) y sin causarles ningún daño grave.

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Las principales ventajas de estas pruebas son que no hay riesgos de destrucción de las superficies o piezas que se están examinando y que suelen ser más accesibles, en términos monetarios, que las pruebas destructivas. Sin embargo, su desventaja es que suelen ser menos exactas que estas últimas. Si no sabes cuál necesitas, contáctanos.

¿Cuáles son?

Existen distintos tipos de ensayos no destructivos. De acuerdo con la posición en donde se localicen las discontinuidades, estas se clasifican en:

• Pruebas no destructivas superficiales.

• Pruebas no destructivas volumétricas.

• Pruebas no destructivas de hermeticidad.

Si quieres verificar la homogeneidad de los materiales de tu industria o detectar si alguna de las superficies o de los equipos tiene algún defecto que está entorpeciendo el ciclo de producción, una gran opción son estas examinaciones.

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Pruebas no destructivas superficiales

Las pruebas no destructivas superficiales informan sobre la sanidad superficial de los materiales que se inspeccionan y son cuatro:

• Electromagnetismo

• Inspección visual

• Líquidos penetrantes

• Partículas magnéticas

La segunda y la tercera de este primer grupo tienen la limitante de detectar exclusivamente discontinuidades superficiales, o, en otras palabras, discontinuidades abiertas en las superficies.

En los casos de la primera y la última pueden detectar tanto discontinuidades superficiales como subsuperficiales, es decir, las que están debajo de la superficie.

Electromagnetismo

El electromagnetismo es utilizado para inspeccionar materiales electroconductores, especialmente, aquellos que no son ferromagnéticos. Esta  prueba se basa en el efecto de inducción electromagnética; esto quiere decir que es posible gracias a la interacción que se produce entre el material y un campo electromagnético.

Los ensayos no destructivos comenzaron alrededor de 1868 al trabajar con campos magnéticos para la detección de grietas superficiales en ruedas y ejes de ferrocarril.

Inspección visual

Esta es una prueba con la que se obtiene información sobre las condiciones superficiales de los materiales que se están analizando. La prueba, como su nombre lo indica, se produce a través de la revisión cuidadosa de la superficie con el ojo humano; aunque, en ocasiones, este se puede apoyar de dispositivos ópticos como espejos, lentes o lupas.

Líquidos penetrantes

Los líquidos o tintas penetrantes son las pruebas no destructivas superficiales que se utilizan para localizar y distinguir las discontinuidades en las superficies de los materiales.

El procedimiento que se debe seguir es aplicar un líquido colorido o fluorescente sobre la superficie del material para que éste penetre en cualquier discontinuidad. Después de cierto tiempo, debe removerse el exceso de líquido y aplicar un revelador para que absorba el fluido en las discontinuidades y el contorno de estas se revele.

Partículas magnéticas

La prueba de partículas magnéticas se utiliza para determinar la longitud de las imperfecciones que puedan existir sobre la superficie. Para llevar a cabo esta prueba, la pieza examinada se somete a una magnetización (envío de un flujo magnético) y se espolvorea con partículas de hierro; ahí donde se concentre el polvo estará la imperfección.

Pruebas no destructivas volumétricas

Las pruebas no destructivas volumétricas proporcionan información sobre la sanidad interna de los materiales que se analizan y detectan discontinuidades internas y subsuperficiales; asimismo, bajo ciertas condiciones, también pueden localizar discontinuidades superficiales. Hay tres clases de pruebas de este tipo:

• Emisión acústica

• Radiografía industrial

• Ultrasonido industrial

Emisión acústica

La emisión acústica es útil para detectar cambios internos (micromovimientos) en los materiales. La detección de estos cambios se produce al liberar energía hacia el exterior por medio de ondas elásticas, es decir, en forma de sonido. Para percibir estas ondas es necesario el uso de sensores piezoeléctricos.

Los sensores son instalados en la superficie del material y convierten las ondas en pulsos eléctricos que son enviados hacia un sistema de adquisición de datos en el que se analizan con el propósito de identificar el tipo y la forma de tratamiento del micromovimiento.

En 1941 se fundó la Sociedad Americana para Ensayos No Destructivos (ASNT, por sus siglas en inglés), que es la asociación técnica más grande en el mundo sobre el tema.

Radiografía industrial

Es un ensayo no destructivo de tipo físico cuyo propósito es la identificación de discontinuidades macroscópicas y variaciones en la estructura interna de diversos materiales. Este ensayo se produce por medio de la observación de una placa fotosensible de dicha estructura expuesta a radiación (rayos X o radiación gamma).

Ultrasonido industrial

Sirve para encontrar discontinuidades internas, superficiales y subsuperficiales en un rango de 0.25 a 25 MHz. El funcionamiento de esta prueba está basado en la impedancia acústica (resistencia que tienen los materiales ante el paso de las ondas sonoras).

En términos muy generales, en esta prueba, las ondas ultrasónicas son generadas por un transductor (un cristal o un cerámico piezoeléctrico) que transforma esta energía en una mecánica y viceversa.

Pruebas no destructivas de hermeticidad

Las pruebas no destructivas de hermeticidad pueden ser:

• Pruebas de burbuja

• Pruebas de fuga

• Pruebas de fuga con rastreadores de halógeno

• Pruebas por cambio de presión

• Pruebas por espectrómetro de masas

Este tercer grupo de pruebas o ensayos no destructivos dan información acerca del grado en que pueden ser contenidos los fluidos en los recipientes, sin que escapen a la atmósfera o estén fuera de control.

Pruebas de burbuja

Son ensayos no destructivos empleados para determinar fugas en instrumentos presurizados, recipientes y tuberías de procesos. Este tipo de pruebas de hermeticidad está basado en el principio de generación o liberación de aire o gas de un contenedor sumergido en un líquido.

Son pruebas de caracterización más cualitativa que cuantitativa debido a que no permiten determinar con exactitud el volumen de las fugas en los contenedores, instrumentos o piezas.

Las pruebas no destructivas son realizadas bajo requisitos establecidos por las principales normas o códigos de fabricación, dictados por diversas asociaciones e instituciones internacionales como la ASME, la ASTM, la AWS y el API.

Pruebas de fuga

Son utilizadas tanto para detectar y localizar orificios en formas de fisuras, grietas o hendiduras desde las cuales pueda aislarse o escaparse algún fluido, como para la medición de estos. Usualmente son aplicadas a sistemas o componentes presurizados o que trabajan en vacío.

Pruebas de fuga con rastreadores de halógeno

Son las pruebas más sensitivas de este grupo, pues permiten detectar con gran facilidad fugas de tamaño muy pequeño (5-10 cm³/s); sin embargo, tienen como limitantes el uso de calentadores de alta temperatura y de gases de trazado especiales que pueden resultar inconvenientes en ambientes peligrosos.

Pruebas por cambio de presión

Sirven para detectar componentes y equipo defectuoso y para determinar si existen condiciones peligrosas y flujos de fuga aceptables. Informan de manera muy exacta sobre indicaciones de fuga, ya que proporcionan información relacionada con el volumen y la presión del sistema y los cambios de presión.

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Pruebas por espectrómetro de masas

Utilizan helio para la detección de fugas y son las más versátiles de todas las pruebas de este grupo. No obstante, presentan las mismas limitaciones que las que utilizan rastreadores de halógeno, aunque con la diferencia de que el helio es completamente inerte y más barato que los gases halógenos.

Aplicaciones

Las pruebas no destructivas son muy valiosas para muchos sectores y actividades industriales, entre ellas:

• Aeroespacial: examinación de chasis, cohetes espaciales, exteriores, motores a reacción y plantas generadoras.

• Alimentaria: revisión de tanques de almacenamiento y tolvas. 

• Automotriz: testeo de chasis y partes de motores.

• Constructora: ensayos de integridad en pilotes y pantallas y examinación de estructuras y puentes.

• Manufacturera: examinación de partes de máquinas.

• Nuclear: revisión de recipientes sujetos a presión.

• Petroquímica: Examinación de tanques de almacenamiento y transporte por tuberías.

Estas pruebas o ensayos pueden realizarse y ser utilizadas en diversos momentos de los procesos productivos industriales, por ejemplo:

• Recepción de materias primas para comprobar composición química y homogeneidad y evaluar ciertas propiedades mecánicas.

• Durante las diferentes etapas del proceso de fabricación para comprobar que el componente esté libre de defectos.

• En la inspección final de los productos para garantizar que la pieza cumple o supera los requisitos de fabricación.

• En la inspección y comprobación de partes o equipo completo para verificar que pueden seguir empleándose de forma segura o conocer el tiempo de vida remanente.

En Grupo Acura contamos tanto con las herramientas más avanzadas como con los técnicos especializados para llevar a cabo pruebas no destructivas en los tanques industriales que adquieras con nosotros.

Además, estamos al tanto de todos los estándares internacionales relacionados con estos ensayos. Ponte en contacto con nosotros y recibe el mejor servicio.

Pruebas no destructivas en tanques industriales

Ahora que ya conoces algunas pruebas no destructivas y sus aplicaciones te contamos, específicamente, sobre las utilizadas en tanques industriales de acero inoxidable y de acero al carbono para uso industrial.

Electromagnetismo en tanques

Esta prueba es especialmente útil en materiales no ferromagnéticos como el acero inoxidable. Su propósito es determinar la consistencia del espesor en el material, así como la presencia de abolladuras, grietas, golpes y picaduras.

La prueba no destructiva de campo remoto o RFT (remote field testing) es una de las pruebas de este tipo utilizadas en tanques y tubos de acero al carbón y sirve para encontrar defectos en estos dispositivos; asimismo, brinda información sobre el estado de desgaste y la condición de estos.

Los beneficios de evaluar la calidad e integridad de los tanques de almacenamiento por medio de pruebas no destructivas son cada vez más reconocidos por los operadores de plantas.

Inspección visual en tanques

Se utiliza en los tanques industriales para ofrecer un reporte sobre el estado mecánico y las condiciones actuales de diversos componentes del depósito, entre ellos: los accesorios, los cordones de soldadura, el cubeto, las escaleras, las plataformas, el sistema de protección y las válvulas.

Los resultados de este informe son útiles para determinar las posibles reparaciones y el tiempo en el que tendrían que realizarse futuras inspecciones; asimismo, la revisión también puede arrojar información sobre la fecha de término de operación del tanque.

Ultrasonido industrial en tanques

Sirve para determinar adelgazamientos de paredes en los tanques industriales producidas por corrosión y erosión. Estos desgastes no ocurren en los tanques de acero inoxidable, así que si quieres conocer otros beneficios sobre los depósitos hechos de este material puedes hacerlo aquí.

Radiografía industrial en tanques

Son utilizadas, generalmente, para obtener el nivel de idoneidad especificado en el código ASME sección V y sección VII, División 1, Apéndice 4 para la examinación ultrasónica de soldaduras.

Como ves, las pruebas no destructivas pueden salvarte de tener que realizar grandes inversiones de tiempo y dinero en tu industria. En Grupo Acura contamos con el mejor grupo de técnicos especialistas para realizar este tipo de ensayos en los tanques industriales que adquieras con nosotros y entregarte productos de alta calidad. Cotiza y convéncete.