ASTM
Designación: E 709 - 95
Guía Standard para Examen con Partículas Magnetizables1 Esta norma se emite bajo la designación fija E 709; el número que sigue inmediatamente a la designación indica el año de la adopción original o, en el caso de una revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última re-aprobación. Una épsilon en forma de subíndice (ε) indica un cambio editorial desde la última revisión o re-aprobación. Esta norma ha sido aprobada para usar por las agencias del Departamento de Defensa, Consult the DoD Index of Specifications and Standards para el año específico de emisión que ha sido adoptado por el Departamento de Defensa.
1.
Alcance
1.1 Esta guía2 describe técnicas para el examen con partículas magnetizables tanto secas como húmedas, un método no destructivo para detectar grietas y demás discontinuidades en o cerca de la superficie en materiales ferromagnéticos. El examen con partículas magnetizables se puede aplicar a materias primas, materiales semiterminados (lingotes, fundiciones y forjados), material terminado y soldaduras, independientemente del tratamiento térmico o de la ausencia del mismo. Resulta útil para el examen en mantenimiento preventivo. 1.1.1 Esta guía se pensó para usar como referencia ayudando en la preparación de especificaciones/normas, procedimientos y técnicas. 1.2 Esta guía es también una referencia que se puede usar: 1.2.1 Para establecer los medios por los que el examen con partículas magnetizables, procedimientos recomendados o requeridos por organizaciones individuales pueden ser revisados para evaluar su aplicabilidad e integridad. 1.2.2 Para ayudar en la organización de las instalaciones y personal implicado en el examen con partículas magnetizables. 1.2.3 Para ayudar en la preparación de procedimientos que tratan el examen de materiales y piezas. Esta guía describe las técnicas de examen con partículas magnetizables que se recomiendan para una gran variedad de medidas y formas de materiales ferromagnéticos y una amplia gama de requerimientos de examen. Como hay muchas diferencias aceptables tanto en los procedimientos como en las técnicas, los requerimientos explícitos deben ser cubiertos por un procedimiento escrito (ver Sección 21). 1.3 Esta guía no indica, sugiere ni especifica normas de aceptación para las partes/piezas examinadas por estas técnicas. Debe señalarse, sin embargo, que después de haberse producido las indicaciones, se deben interpretar o clasificar y luego evaluar. Para esto debe haber un código separado, especificación o acuerdo específico para definir el tipo, medida, ubicación, grado de alineación y espaciamiento, concentración del área, y orientación de las indicaciones que son inaceptables en una parte específica versus las que no es necesario eliminar antes de aceptar la parte. Se deben especificar las condiciones donde no se permite el retrabajo o la reparación. 1.4 Esta guía describe el uso de las siguientes técnicas del método de partículas magnetizables. 1.4.1 Polvo magnetizable seco (ver 8.3), 1.4.2 Partículas magnetizables húmedas (ver 8.4),
1
Esta guía está bajo la jurisdicción del Comité ASTM E-7 para Ensayos No Destructivos y es responsabilidad directa del Subcomité E07.03 en Ensayos con Partículas Magnetizables y Tintas Penetrantes. Edición corriente aprobada en Marzo 15, 1995. Publicada en Mayo 1995. Originalmente publicada como E 709-80. Última edición previa E 709 - 94. 2 Para Calderas y Aplicaciones del Código de Recipientes a Presión y Calderas ASME ver la Guía SE-709 relacionada en la Sección II de dicho Código.
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1.4.3 Partículas magnetizables en pasta/pintura magnetizables (ver 8.4.8), y 1.4.4 Partículas magnetizables polímeras (ver 8.4.8). 1.5 Calificación del Personal - El personal que realiza el examen para esta guía debe estar calificado y certificado de acuerdo con ASNT Qualification and Certification of NDT Personnel, o SNT-TC1A, o MIL-STD-410 para fines militares, o según lo especificado en el contrato u orden de compra. 1.6 Agencia de Ensayos No Destructivos - Si para realizar el examen se utiliza una agencia de ensayos no destructivos, la agencia de ensayo debe satisfacer los requerimientos de la Práctica E 543. 1.7 Tabla de contenido: Alcance Descripción del Alcance Un Documento de Referencia Normas de Aceptación para Partes no Cubiertas Técnicas del Método con Partículas Magnetizables Calificación del Personal Agencia de Ensayo No Destructivo Tabla de Contenido Unidades SI Advertencia sobre Seguridad Documentos Referenciados Normas ASTM Documentos SAE Documentos ASNT Documentos del Gobierno de USA Definiciones Resumen de la Guía Principios Método Magnetización Tipos de Partículas Magnetizables y su Uso Evaluación de las Indicaciones Indicaciones Típicas de las Partículas Magnetizables Significado y Uso Equipos Tipos Portabilidad Yugos Puntas de Prueba Luz Negra Verificación del Equipo Área de Examen Intensidad de la Luz para el Examen Housekeeping (Orden Interno) Materiales para Partículas Magnetizables Tipos de Partículas Características de las Partículas Partículas Secas Sistemas de Partículas Húmedas Preparación de la Parte General Limpieza de la Superficie del Examen Secuencia de Operaciones
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SECCIÓN 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7 7.1 7.2 8 8.1 8.2 8.3 8.4 9 9.1 9.2 10
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Secuencia de la Aplicación de las Partículas y Establecimiento del Campo de Flujo Magnético Tipos de Corrientes Magnetizantes Tipos de Corrientes Básicas Técnicas para Magnetizar la Parte Cobertura del Examen Magnetización Directa e Indirecta Elección de una Técnica de Magnetización Dirección de los Campos Magnéticos Orientación de la Discontinuidad vs. Dirección del Campo Magnético Magnetización Circular Magnetización Toroidal Magnetización Longitudinal Magnetización Multidireccional Intensidad del Campo Magnético Intensidad de los Campos de Magnetización Establecimiento de la Intensidad del Campo Lineamientos para Establecer los Campos Magnéticos Aplicación de las Partículas Magnetizables Secas y Húmedas Partículas Magnetizables Secas Aplicaciones de las Partículas Húmedas Pasta/Pintura Magnetizables Polímeros Magnetizables Interpretación de las Indicaciones Indicaciones Válidas Registro de las Indicaciones Medios de Registro Información Complementaria Desmagnetización Aplicabilidad Métodos de Desmagnetización Extensión de la Desmagnetización Limpieza Post Examen Remoción de las Partículas Medios para Remover las Partículas Evaluación del Desempeño/Sensibilidad del Sistema Factores Contribuyentes Mantenimiento y Calibración del Equipo Controles del Equipo Control del Nivel de Iluminación del Área de Examen Ensayos de Control de Calidad de las Partículas Secas Ensayos de Control de Calidad de las Partículas Húmedas Control de las Características del Baño Performance del Sistema de Verificación Procedimiento e Informe Procedimiento Escrito Informes Escritos Normas de Aceptación Seguridad Precisión y Tendencia Palabras Clave Anexo
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10.1 11 11.1 12 12.1 12.2 12.3 13 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 14 14.1 14.2 14.3 15 15.1 15.2 15.3 15.4 16 16.1 17 17.1 17.2 18 18.1 18.2 18.3 19 19.1 19.2 20 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7 20.8 21 21.1 21.2 22 23 24 25
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1.8 Los valores numéricos mostrados en unidades pulg-lb se tienen que tomar como standard. Las unidades SI se dan al solo efecto informativo. 1.9 Esta norma no pretende cubrir todos los temas de seguridad, de haber alguno, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas de salud y seguridad apropiadas y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias previo a su uso.
2.
Documentos de Referencia 2.1
2.2 2.3 2.4
2.5 3.
Normas ASTM: D 93 Test Methods for Flash Point by Pensky-Martens Closed Tester3 D 96 Test Methods for Water and Sediment in Crude Oil by the Centrifuge Method (Field Procedure) 3 D 129 Test Method for Sulfur in Petroleum Products (General Bomb Method)3 D 445 Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and the Calculation for Dynamic Viscosity)3 D 808 Test Method for Chlorine in New and Used Petroleum Products (bomb Method)3 E 165 Test Method for Liquid Penetrant Examination4 E 543 Practice for Evaluating Agencies that Perform Nondestructive Testing4 E 1316 Terminology for Nondestructive Examinations 4 Documentos de Society of Automotive Engineers (SAE): Aerospace Materials Specifications:5 AMS 2641 Vehicle Magnetic Particle Inspection American Society for Nondestructive Testing.6 SNT-TC-1A Recommended Practice Magnetic Particle Method ASNT Qualification and Certification of NDT Personnel U.S. Government Publications:7 FED-STD 313 Material Safety Data Sheets, Preparation and the Submission of MIL-STD-410 Nondestructive Testing Personnel Qualification and Certification MIL-STD-1949 Magnetic Particle Inspection, Method of Documento OSHA:8 29CFR 1910.1200 Hazard Communication
Terminología 3.1
Para las definiciones de los términos usados en la práctica, consultar Terminología E 316.
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Esta guía está bajo la jurisdicción del Comité ASTM E-7 para Ensayos No Destructivos y es responsabilidad directa del Subcomité E07.03 en Ensayos con Partículas Magnetizables y Tintas Penetrantes. Edición corriente aprobada en Marzo 15, 1995. Publicada en Mayo 1995. Originalmente publicada como E 709-80. Última edición previa E 709 - 94. 2 Para Calderas y Aplicaciones del Código de Recipientes a Presión y Calderas ASME ver la Guía SE-709 relacionada en la Sección II de dicho Código. 3 Annual Book of ASTM Standards, Vol 01.05. 4
Annual Book of ASTM Standards, Vol 03.03.
5
Disponible en la Society of Automotive Engineers, 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096.
6
Disponible en American Society for Nondestructive Testing, 1711 Arlingate Plaza, P.O. Box 28518, Columbus, OH 43228-0518.
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Disponible en Standardization Documents Order Desk, Bldg., 4 Section D, 700 Robbins Ave., Philadelphia, PA 19111-5094, Attn: NPODS.
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Disponible en Occupational Safety and Health Review Commission, 1825 K Street, N.W., Washington, DC 20006.
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4.
Resumen de la Guía
4.1 Principios - El método de partículas magnetizables se basa en el principio de que las líneas del campo magnético, en presencia de material ferromagnético, se distorsionarán ante un cambio en la continuidad del material, como ser un cambio dimensional agudo o una discontinuidad. Si la discontinuidad es abierta o cerrada a la superficie de un material magnetizado, las líneas del flujo se distorsionarán en la superficie, condición denominada “flujo disperso”. Cuando las partículas magnetizables finas se distribuyen sobre el área de la discontinuidad mientras existe el flujo disperso, serán mantenidas en el lugar y la acumulación de partículas será visible bajo condiciones lumínicas apropiadas. Al tiempo que existen variables en el método de partículas magnetizables, todas dependen de este principio, que las partículas magnetizables serán retenidas en las localizaciones del flujo disperso. 4.2 Método - Si bien esta práctica permite y describe muchas variables en equipos, materiales y procedimientos, hay tres etapas esenciales en el método: 4.2.1 La parte debe estar magnetizada. 4.2.2 Las partículas magnetizables del tipo diseñado en el contrato/orden de compra/especificación deben aplicarse mientras la parte está magnetizada. 4.2.3 Cualquier acumulación de partículas magnetizables debe ser observada, interpretada y evaluada. 4.3 Magnetización: 4.3.1 Formas de Magnetización - Un material ferromagnético se puede magnetizar haciendo circular una corriente eléctrica por el material o colocando el material en el interior de un campo magnético originado por una fuente externa. Toda la masa o una parte de la misma se puede magnetizar según lo impongan las dimensiones y capacidad del equipo o la necesidad. Según se subrayó previamente, la discontinuidad debe interrumpir el paso normal de las líneas del campo magnético. Si un discontinuidad está abierta a la superficie, el flujo disperso estará en el máximo para dicha discontinuidad particular. Cuando esa misma discontinuidad está debajo de la superficie, se perderá la evidencia del flujo disperso en la superficie. En efecto, las discontinuidades deben estar abiertas a la superficie, para crear suficiente flujo disperso como para acumular las partículas magnetizables. 4.3.2 Dirección del Campo - Si una discontinuidad está orientada paralela a las líneas del campo magnético, puede ser esencialmente indetectable. En consecuencia como las discontinuidades pueden presentarse con cualquier orientación, puede ser necesario magnetizar la parte o área de interés dos veces o más secuencialmente en distintas direcciones por el mismo método o una combinación de métodos (ver Sección 13) para inducir las líneas del campo magnético en una dirección adecuada para realizar un examen apropiado. 4.3.3 Intensidad del Campo - El campo magnético debe tener suficiente intensidad como para indicar aquellas discontinuidades que sean inaceptables, si bien no debe ser tan intenso como para que se acumule localmente un exceso de partículas enmascarando así las indicaciones relevantes (ver Sección 14.). 4.4 Tipos de Partículas Magnetizables y su Uso - Hay disponibles varios tipos de partículas magnetizables para usar en el examen con partículas magnetizables. Se las consigue como polvos secos (fluorescentes y no fluorescentes) listas para usar tal como se las provee (ver 8.3), concentrados de polvo (fluorescentes y no fluorescentes) para su dispersión en agua o para preparar suspensiones en destilados livianos de petróleo (ver 8.4), pastas/pinturas magnetizables (ver 8.4.7), y dispersiones de polímeros magnetizables (ver 8.4.8). 4.5 Evaluación de las Indicaciones - Cuando el material a ser examinado ha sido convenientemente magnetizado, se han aplicado adecuadamente las partículas magnetizables y se ha eliminado convenientemente el exceso de partículas, se producirá una acumulación de partículas magnetizables en los puntos de dispersión del flujo. Estas acumulaciones muestran la distorsión del campo magnético y se las denomina indicaciones. Sin perturbar las partículas, las indicaciones deben examinarse, clasificarse, interpretar qué las causó, deben compararse con las normas de aceptación y tomar una decisión respecto a la disposición del material que contiene la indicación. 4.6 Indicaciones Típicas de las Partículas Magnetizables: 4.6.1 Discontinuidades Superficiales - Las discontinuidades superficiales, con pocas excepciones, producen patrones marcados y característicos (ver Anexo A). 4.6.2 Discontinuidades Casi Superficiales - Las discontinuidades casi superficiales producen indicaciones menos características que las que están abiertas a la superficie. Los patrones son difusos y no tan definidos, y las partículas se mantienen menos apretadas (ver Anexo A). 5.
Significado y Uso 5.1
El método de examen no destructivo con partículas magnetizables indica la presencia de
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discontinuidades superficiales y casi superficiales en materiales que se pueden magnetizar (ferromagnéticos). Este método se puede usar para examinar partes/componentes de producción o estructuras y para aplicaciones en el campo donde la portabilidad de los equipos y acceso al área a ser examinada son factores de peso. La capacidad del método para hallar pequeñas discontinuidades puede mejorarse usando partículas fluorescentes en suspensión en un vehículo adecuado e introduciendo un campo magnético de intensidad adecuada con una orientación lo más cerca posible a los 90° con respecto a la dirección de las discontinuidades sospechadas (ver 4.3.2). Al suavizar la superficie se mejora la movilidad de las partículas magnetizables bajo la influencia del campo magnético para acumularlas sobre la superficie donde se produce el flujo disperso. 6.
Equipos
6.1 Tipos - Se dispone de varios tipos de equipos para magnetizar partes y componentes ferromagnéticos. Con excepción de un imán permanente, todos los equipos requieren una fuente de energía capaz de entregar los niveles de corriente requeridos para producir el campo magnético. La corriente usada dictamina la dimensión de los cables y la capacidad de los relés, contactos de conmutación, medidores y rectificador si la fuente de energía es corriente alterna.
(a)
(b) Fig. 1 Método del Yugo para Magnetizar la Parte
6.2 Portabilidad - La portabilidad, que incluye la aptitud para transportar manualmente el equipo, se obtiene de los yugos. Sus dimensiones limitan su capacidad para proveer campos magnéticos que se pueden obtener de equipos con corrientes más potentes. El equipo móvil para propósitos generales que se puede montar sobre un camión generalmente está diseñado para usar con puntas de prueba en los extremos de dos cables o con sólo los cables que se conectan a la pieza que se está examinando, se enroscan por una abertura de la misma o se envuelven alrededor de la misma. La movilidad está limitada por el cable, sus dimensiones y el medio ambiente. El examen bajo el agua o en plataformas petroleras y plataformas marinas para producción de petróleo son ejemplos de un medio ambiente hostil. 6.3 Yugos - Los yugos generalmente son electroimanes en forma de C que inducen un campo magnético entre los polos (patas) y se usan para magnetización local. (Fig. 1). Muchos de los yugos portátiles tienen patas articuladas (polos) que se pueden ajustar para contactar superficies irregulares o dos superficies que se unen en un ángulo. 6.3.1 Imanes Permanentes - Hay disponibles imanes permanentes pero su uso puede verse restringido para muchas aplicaciones. Los imanes permanentes pueden perder su capacidad para generar un campo magnético al ser parcialmente desmagnetizados por un campo de flujo más fuerte, por sufrir daños, o caídas. Además, no está presente la movilidad de las partículas, originada por pulsaciones de CA y corriente rectificada de media onda en yugos electromagnéticos. Las partículas, limaduras de acero, virutas, y laminilla adheridas a los polos pueden originar un problema de orden interno (housekeeping). 6.4 Puntas de Prueba - Las puntas de prueba se usan para la magnetización local, ver Fig. 2. Las puntas que contactan la pieza deben ser preferentemente de aluminio, cobre entrelazado, o una almohadilla de cobre y no de cobre macizo. Con puntas de cobre macizo, la formación accidental de arco mientras la punta de prueba se coloca o retira puede provocar la penetración de cobre en la superficie lo que puede resultar en daños metalúrgicos (ablandamiento, endurecimiento, agrietamiento, etc.). Ver 12.3.1(a). Las tensiones del circuito abierto no deben superar los 25V. 6.4.1 Llave de Control Remoto - Se debe proveer una llave de control remoto, que puede estar incorporada en las manijas de las puntas, para permitir que la corriente sea conectada después de que las puntas hayan sido colocadas convenientemente y desconectarla antes de retirar las puntas para minimizar la formación de arco (quemaduras por arco). (Ver 12.3.1.1(a). 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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6.5 Luz Negra - La luz negra debe ser capaz de desarrollar las longitudes de onda requeridas de 330 a 390 nm con una intensidad en la superficie examinada que satisfaga 7.1.2. Deben predominar las longitudes de onda de 365 nm o cercanas. Los filtros adecuados deben eliminar la luz visible extraña emitida por las luces negras (líneas violeta o azul 405 y 435 nm Hg y línea amarillo verdosa de 577 nm Hg). Algunas lámparas de luz negra de alta intensidad pueden emitir cantidades inaceptables de luz amarillo verdosa que pueden hacer que se tornen invisibles las indicaciones fluorescentes. Una variación en la tensión de línea superior al + 10% puede originar un cambio en la potencia de salida de la luz negra con la consecuente inconsistencia de la performance. Cuando haya evidencia de cambios de tensión superiores al 10% se debe usar un transformador de tensión constante.
(a) Magnetización con Punta
(b) Puntas de Cobre Trenzado
(b) Magnetización de Contactos de Punta Simple
(d) Contactos con Punta Doble
Fig. 2 Magnetización de Área Localizada Usando Técnica de Punta de Prueba
6.6 7.
Verificación del Equipo - Ver Sección 20.
Área de Examen
7.1 Intensidad de la Luz para el Examen - Las indicaciones magnéticas encontradas usando partículas no fluorescentes se examinan bajo luz visible. Las indicaciones encontradas usando partículas fluorescentes se deben examinar bajo luz negra (ultravioleta). Esto requiere un área oscurecida y contar con un control para la intensidad de la luz visible. 7.1.1 Intensidad de la Luz Visible - La intensidad de la luz visible en la superficie de la parte/pieza de trabajo bajo examen debe tener como mínimo 100 foot candles ( 1000 lux). La intensidad de la luz visible ambiente en el área oscurecida donde se realiza el examen de partículas magnetizables fluorescentes no debe superar los 2 foot candles (20 lux). 7.1.1.1 Inspecciones en el Campo - Para algunas inspecciones de campo que usan partículas no fluorescentes se puede usar baja intensidad, de hasta 50 foot candles (500 lux), cuando se acuerda con la agencia contratante. 7.1.2 Luz Negra (Ultravioleta): 7.1.2.1 Intensidad de la Luz Negra - La intensidad de la luz negra en la superficie examinada no debe ser menor de 1000 μW/cm² cuando se mide con un medidor de luz negra apropiado. 7.1.2.2 Calentamiento de la Luz Negra - Permitir que la luz negra se caliente durante un mínimo de 5 min. antes de usarla o medir la intensidad de las luz ultravioleta emitida. 7.1.3 Adaptación del Ojo al Área Oscura - Se recomienda que el inspector esté en el área oscurecida durante no menos de 3 min. antes de examinar las partes utilizando la luz negra de modo que sus
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ojos se adapten a la visión nocturna. Precaución - Mientras se realiza el examen no deben usarse anteojos fotocromáticos o con coloración permanente. 7.2 Housekeeping (Orden Interno) - El área de examen debe mantenerse libre de desechos que interfieran. Si hay involucrados materiales fluorescentes, el área además debe mantenerse libre de objetos fluorescentes no relacionados con la parte/pieza que se esté examinando. 8.
Materiales para Partículas Magnetizables
8.1 Tipos de Partículas - Las partículas usadas en las técnicas de examen de partículas magnetizables secas o húmedas son materiales ferromagnéticos finamente divididos que han sido tratados para impartir un color (fluorescente y no fluorescentes) con el objeto de hacerlos altamente visibles (contraste) contra el fondo de la superficie que se esté examinado. Las partículas están diseñadas para usar como polvo seco que fluya libremente o para formar una suspensión a una concentración dada en un medio líquido adecuado. 8.2 Características de las Partículas - Las partículas magnetizables deben tener una alta permeabilidad para facilitar la magnetización y atracción hacia la discontinuidad y baja retentividad de modo que no sean atraídas (aglomeración magnética) entre sí. Se requiere controlar el tamaño y forma de las partículas para obtener resultados estables. Las partículas deben ser no tóxicas, estar libres de óxido, grasa, pintura, suciedad y demás materiales nocivos que pudieran interferir con su uso; ver 20.5 y 20.6. Tanto las partículas secas como las húmedas se consideran seguras cuando se usan de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Generalmente enfrentan un peligro potencial muy bajo con respecto a la inflamabilidad y toxicidad. 8.3 Partículas Secas - Los polvos magnetizables secos se diseñaron para usar en el estado en que son provistos y se aplican por vaporización o espolvoreados directamente sobre la superficie de la pieza que se está examinando. Generalmente se usan sobre una base que recolecta los sobrantes si bien las partículas se pueden recoger y volver a usar. Sin embargo, para mantener el tamaño de las partículas y controlar la posible contaminación, ésta no es una práctica normal. Los polvos secos también se pueden usar bajo condiciones ambientales extremas. No son afectados por el frío; por lo tanto el examen se puede realizar a temperaturas que podrían espesar o congelar los baños húmedos. También son resistentes al calor; algunos polvos se pueden usar a temperaturas de hasta 315°C (60°F). Algunos recubrimientos orgánicos coloreados aplicados a las partículas secas para mejorar el contraste pierden su color a temperaturas de este tipo, por lo que el contraste pierde efectividad. Las partículas secas fluorescentes no se pueden usar a temperaturas tan altas; habría que ponerse en contacto con el fabricante para obtener información sobre los límites de temperatura o realizar ensayos. 8.3.1 Ventajas - La técnica con partículas magnetizables secas generalmente es superior a la técnica húmeda para detectar discontinuidades casi superficiales: (a) para objetos grandes cuando se usa equipo portátil para magnetización local; (b) se obtiene una mayor movilidad de las partículas para defectos relativamente profundos con corriente rectificada de media onda como fuente de magnetización; (c) fáciles de remover. 8.3.2 Desventajas - La técnica con partículas magnetizables secas: (a) no se puede usar en áreas confinadas sin aparatos respiratorios de seguridad adecuados; (b) La Probabilidad de Detección (POD, por Probability of Detection) es apreciablemente menor que con la técnica húmeda para discontinuidades superficiales finas; (c) difícil de usar en posiciones magnetizantes en niveles elevados; (d) no existe evidencia de cobertura completa de la superficie de la parte como con la técnica húmeda; (e) se puede esperar menor producción con la técnica seca versus la técnica húmeda; y (f) es difícil de adaptar a cualquier tipo de sistema automático. 8.3.3 Colores No Fluorescentes - Si bien el polvo de partículas magnetizables secas puede tener casi cualquier color, los colores empleados con mayor frecuencia son el gris claro, negro, rojo o amarillo. La elección generalmente se basa en el máximo contraste con la superficie a ser examinada. El examen se hace bajo luz visible. 8.3.4 Fluorescentes - Existen también las partículas magnetizables secas fluorescentes, pero su uso no está generalizado, principalmente debido a su mayor costo y limitaciones en su aplicación. Requieren una fuente de luz negra y un área de trabajo oscurecida. Estos requerimientos generalmente no son accesibles en lugares como ser en el campo donde resultan particularmente adecuados los exámenes con partículas magnetizables secas. 8.4 Sistemas de Partículas Húmedas - Las partículas magnetizables húmedas están diseñadas para formar una suspensión en un vehículo tal como el agua o destilados livianos de petróleo a una concentración dada para aplicar a la superficie de ensayo por flujo, vaporizado o vertido. Se comercializan en concentrados tanto fluorescentes como no fluorescentes. En algunos casos el fabricante provee las partículas premezcladas
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con el vehículo de suspensión, pero generalmente las partículas se proveen como un concentrado seco o concentrado en pasta para que el usuario lo mezcle con el destilado o el agua. 8.4.1 Uso Principal - Como las partículas del método húmedo son más pequeñas que las usadas con el método seco, generalmente se usan para localizar discontinuidades más pequeñas. Los vehículos líquidos usados no se desempeñarán satisfactoriamente cuando su viscosidad supere los 5 cSt (5 mm2/s) a la temperatura de operación. Si el vehículo de suspensión es un hidrocarburo, su punto de inflamación limita la temperatura máxima. Para mantener las partículas del método húmedo uniformemente en suspensión generalmente se requiere un equipo de mezclado. 8.4.2 Dónde se Usan - El método fluorescente húmedo generalmente se aplica en interiores o en áreas donde la protección y el nivel de iluminación ambiente se pueden controlar y se dispone del equipo de aplicación adecuado. 8.4.3 Color - Las partículas del método húmedo fluorescentes, observadas bajo luz negra, brillan con tonalidad amarillo verdosa. Las partículas no fluorescentes generalmente son negras o marrón rojizo, aunque se dispone de otros colores. El color normalmente elegido para cualquier examen dado debe ser el que ofrezca mayor contraste con la superficie ensayada. Como el contraste es invariablemente superior con los materiales fluorescentes, éstos son los que se utilizan en la mayoría de los exámenes con el proceso húmedo. 8.4.4 Vehículos de la Suspensión - Generalmente las partículas están en suspensión en un destilado liviano de petróleo (baja viscosidad) o en agua acondicionada. (Si se especifican límites para azufre o cloro, usar los Métodos de Ensayo D 129 y D 808 para determinar sus valores). 8.4.4.1 Destilados de Petróleo - Los vehículos destilados livianos de petróleo de baja viscosidad (AMS 2641 Tipo 1 ó similar) son ideales para elaborar las suspensiones de las partículas tanto fluorescentes como no fluorescentes y son los que usualmente se emplean. (1) Ventajas - Dos importantes ventajas del uso de los vehículos destilados de petróleo son: (a) las partículas magnetizables se suspenden o dispersan en los vehículos destilados de petróleo sin usar agentes acondicionantes; y (b) los vehículos destilados de petróleo proveen una cierta protección contra la corrosión a las partes y el equipo usados. (2) Desventajas - Las principales desventajas son la inflamabilidad y la disponibilidad. Es esencial, por lo tanto, seleccionar y mantener fuentes adecuadas de suministro de vehículos destilados de petróleo que tengan puntos de inflamación lo más alto posible para evitar los problemas de inflamabilidad. (3) Características - Los vehículos destilados de petróleo para usar en el examen con partículas magnetizables húmedas deben tener las siguientes características: (a) la viscosidad no debe superar los 3.0 cSt (3 mm2/seg) a 38°C (100°F) y no más de 5.0 cSt (5 mm2/seg) a la menor temperatura en la que se usará el vehículo; cuando se ensaya según el Método de Ensayo D 445, para no impedir la movilidad de las partículas (ver 20.7.1), (b) punto de inflamación mínimo, cuando se ensaya según el Método de Ensayo D 93, debe ser de 93°C (200°F) para minimizar los riesgos de fuego (ver 20.7.2), (c) inodoro; que no moleste al usuario, (d) baja fluorescencia inherente si se usa con partículas fluorescentes; es decir, no debe interferir significativamente con las indicaciones de las partículas fluorescentes (ver 20.6.4.1), y (e) ser no reactivo; no debe degradar a las partículas en suspensión. 8.4.4.2 Vehículos Acuosos con Agentes Acondicionadores - Para las partículas magnetizables húmedas se puede usar agua como vehículo de suspensión siempre que se agreguen agentes acondicionadores adecuados que provean un mojado adecuado de la pieza, además de la protección anticorrosiva para las partes que se estén ensayando y los equipos en uso. El agua corriente no dispersa algunos tipos de partículas magnetizables ni humecta todas las superficies y es corrosiva para las partes y equipos. Por el otro lado, las suspensiones de partículas magnetizables con agua son más seguras de usar ya que no son inflamables. La selección y concentración de las propiedades de los vehículos con agua conteniendo agentes acondicionadores para usar en el examen con partículas magnetizables húmedas debe hacerse teniendo en cuanta lo siguiente: (1) Características Humectantes - El vehículo debe tener buenas características humectantes; esto es, humectar la superficie a ser ensayada, proveer una cobertura uniforme y completa sin evidencia de deshumectación de la superficie de ensayo. Las superficies de ensayo suaves requieren un mayor porcentaje de agente humectante que el requerido para las superficies rugosas. Se recomiendan los agentes humectantes no iónicos (ver 20.7.3). (2) Características de la Suspensión - Proveer una buena dispersión, esto es, dispersar totalmente las partículas magnetizables sin evidencia de partículas aglomeradas. (3) Formación de Espuma - Minimizar la formación de espuma, esto es, no debe producir exceso de espuma que interferiría con la formación de la indicación o hacer que las partículas formen una capa de impurezas con la espuma. (4) Corrosión - No debe corroer las partes a ser ensayadas o el equipo en el que se usan. (5) Límite de Viscosidad - La viscosidad del agua acondicionada no debe superar la viscosidad máxima 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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de 3 cSt (3 mm2/seg) a 38°C (100°F), (ver 20.7.1). (6) Fluorescencia - El agua acondicionada no debe ser fluorescente si se piensa usar con partículas fluorescentes. (7) No reactivas - El agua acondicionada no debe causar deterioro de las partículas magnetizables en suspensión. (8) pH del Agua - El pH del agua acondicionada no debe ser menor de 6.0 ni mayor de 10.5. (9) Olor - El agua acondicionada debe ser esencialmente inodora. 8.4.5 Concentración de la Suspensión de Partículas Magnetizables Húmedas - La concentración inicial del baño de partículas magnetizables en suspensión debe ser según lo especificado o recomendado por el fabricante de las partículas y debe controlarse diariamente realizando mediciones del volumen asentado y mantenerse en la concentración especificada. Si la concentración no se mantiene adecuadamente, los resultados de los ensayos pueden sufrir grandes variaciones (ver 20.6). 8.4.6 Aplicación de las Partículas Magnetizables Húmedas (ver 15.2). 8.4.7 Sistemas de Pasta/Pintura Magnetizables - Otro vehículo de examen es el tipo pasta/pintura magnetizable consistente en un aceite pesado en el que las partículas están en suspensión como escamas. El material normalmente se aplica con pincel antes de magnetizar la parte. Debido a la alta viscosidad, el material no se desplaza rápidamente por las superficies, facilitando la inspección en superficies verticales o elevadas. Los vehículos pueden ser combustibles, pero el riesgo de fuego es muy bajo. Los demás peligros son muy similares a los de los vehículos de destilados de petróleo y de agua descriptos previamente. 8.4.8 Sistemas Basados en Polímeros - El vehículo usado en el polímero magnetizable es básicamente un polímero líquido que dispersa las partículas magnetizables y que cura hasta un sólido elástico en un período dado, formando indicaciones fijas. Los límites de viscosidad de los vehículos para la técnica húmeda standard no aplican. Se debe tener cuidado al manipular estos materiales polímeros. Usarlos de acuerdo con las instrucciones y precauciones del fabricante. Esta técnica es particularmente aplicable para examinar áreas de accesibilidad visual limitada, como ser agujeros para pernos. 9.
Preparación de la Parte
9.1 General - La superficie de la parte a ser examinada debe estar esencialmente limpia, seca y libre de contaminantes como polvo, aceite, grasa, óxido suelto, arenilla, laminilla, pelusas, pintura gruesa, fundente/escoria de soldadura, y salpicaduras de soldadura que pudieran restringir el movimiento de las partículas. Ver 15.1.2 respecto a la aplicación de las partículas secas a una superficie mojada/húmeda. Cuando se ensaya un área localizada, como ser una soldadura, las áreas adyacentes a la superficie a ser examinada, según lo acordado por las partes contratantes, también deben limpiarse en una extensión que permita la detección de las indicaciones. 9.1.1 Recubrimientos No Conductores - Los recubrimientos no conductores delgados, como ser pintura del orden de 0.02 a 0.05 mm (1 ó 2 mil), normalmente no interferirán con la formación de las indicaciones, pero deben ser eliminados en todos los puntos donde se tiene que hacer contacto eléctrico para la magnetización directa. La magnetización indirecta no requiere contacto eléctrico con la parte/pieza. Ver Sección 12.2. Si se permite que sobre el área a ser examinada permanezca un recubrimiento/enchapado no conductor que tenga un espesor superior a 0.05 mm (2 mil), se debe demostrar que las discontinuidades se pueden detectar a través del máximo espesor aplicado. 9.1.2 Recubrimientos Conductores - Un recubrimiento conductor (como ser un cromado y laminillas gruesas sobre productos elaborados resultantes de operaciones de forjado en caliente) pueden enmascarar las discontinuidades. Así como sucede con los recubrimientos no conductores, se debe demostrar que las discontinuidades se pueden detectar a través del recubrimiento. 9.1.3 Campos Magnéticos Residuales - Si la parte/pieza mantiene un campo magnético residual de la magnetización previa que interferirá con el examen, la parte debe ser desmagnetizada. Ver Sección 18. 9.2 Limpieza de la Superficie del Examen - La limpieza de la superficie a ensayar puede hacerse con detergentes, solventes orgánicos o medios mecánicos. Las superficies recién soldadas, laminadas, fundidas o forjadas generalmente resultan satisfactorias, pero si la superficie es inusualmente irregular, como sucede con el quemado en arena o la aplicación de una soldadura muy rugosa, la interpretación puede resultar difícil debido al entrape mecánico de las partículas magnetizables. En caso de duda, toda área cuestionable debe ser re-limpiada y re-examinada (ver 9.1). En el Anexo A1 del Método de Ensayo E 165 se dan los métodos de limpieza aplicables. 9.2.1 Taponado y Enmascarado de Agujeros y Aberturas Pequeños - A menos que el comprador lo prohiba, las aberturas y agujeros de lubricación pequeños que llevan a pasajes o cavidades oscuros se pueden taponar o enmascarar con un material no abrasivo adecuado que sea fácil de remover. En el caso de partes de motores, el material debe ser soluble en aceite. Para proteger componentes que puedan sufrir daños en
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contacto con las partículas o la suspensión de las partículas se debe usar un enmascarado efectivo. 10. Secuencia de Operaciones 10.1 Secuencia de la Aplicación de las Partículas y Establecimiento del Campo de Flujo Magnético - La secuencia de operación en el examen de partículas magnetizantes aplica a la relación entre el momento de la aplicación de las partículas y el establecimiento del campo de flujo disperso. Aplican dos técnicas básicas, es decir, continua (ver 10.1.1 y 10.1.2) y residual (ver 10.1.3), aplicándose ambas comúnmente en la industria. 10.1.1 Magnetización Continua - La magnetización continua se emplea en la mayoría de las aplicaciones utilizando partículas secas o húmedas y debe usarse a menos que se la prohiba específicamente en el contrato, orden de compra o especificación. La secuencia de operaciones para las técnicas de magnetización continua seca y húmeda son muy distintas y se tratan en forma separada en 10.1.1.1 y 10.1.1.2. 10.1.1.1 Técnica de Magnetización Continua Seca - A diferencia de lo que sucede con la suspensión húmeda, las partículas secas pierden la mayor parte de su movilidad cuando entran en contacto con la superficie de la parte. En consecuencia, es imperativo que la parte/área de interés estén bajo la influencia del campo magnético aplicado mientras las partículas estén aún en el aire y libres de la atracción de los flujos dispersos. Esto dictamina que el flujo de la corriente magnetizante se inicie antes de aplicar las partículas magnetizables secas y finalice después de haber completado la aplicación del polvo y se haya sopleteado cualquier exceso. Las corrientes magnetizantes alterna rectificada de media onda y la CA no rectificada proporcionan movilidad adicional a las partículas sobre la superficie de la pieza. El examen con partículas secas normalmente se realiza junto con las magnetizaciones localizadas del tipo con punta de prueba, y el crecimiento de las indicaciones se observa a medida que las partículas son aplicadas. 10.1.1.2 Técnica de Magnetización Continua Húmeda - La técnica de magnetización continua húmeda generalmente se aplica a aquellas partes procesadas sobre una unidad del tipo húmedo horizontal. En la práctica, involucra bañar la parte con el medio de examen para proveer una fuente abundante de partículas en suspendidas sobre la superficie de la parte y finalizando la aplicación del baño inmediatamente antes de cortar la corriente magnetizante. La duración de la corriente magnetizante es típicamente del orden de 1/2 seg. aplicándosele a la parte dos o más disparos. 10.1.1.3 Técnica de Magnetización Continua con Polímero o Pasta - Para las suspensiones en base a polímeros o pasta, con frecuencia se necesitan períodos prolongados o repetidos de magnetización debido a la menor movilidad inherente de las partículas magnetizables en vehículos de suspensión de alta viscosidad. 10.1.2 Técnica de Magnetización Continua Verdadera - En esta técnica, la corriente magnetizante se mantiene tanto durante el proceso como mientras se examina la parte. 10.1.3 Técnicas de Magnetización Residual: 10.1.3.1 Magnetización Residual - En esta técnica, el medio de examen se aplica después de haber discontinuado la fuerza magnetizante. Se puede usar solamente si el material que se está ensayando tiene retentividad relativamente alta de modo que el flujo disperso tendrá la suficiente intensidad como para atraer y mantener las partículas y producir indicaciones. Esta técnica puede resultar ventajosa para integrarla con los requerimientos de producción o manipuleo o para limitar intencionalmente la sensibilidad del examen. Se está usando ampliamente para examinar tubos y productos tubulares. A menos que las pruebas con partes típicas indiquen que el campo residual tiene suficiente intensidad como para producir indicaciones relevantes de discontinuidades (ver 20.8) cuando el campo esté en la orientación apropiada, se debe usar el método continuo. 10.1.3.2 Corte Rápido de la Corriente - El equipo, de CA rectificada de onda completa, para la magnetización residual se debe diseñar de modo que provea un corte rápido consistente de la corriente de magnetización. 11. Tipos de Corrientes Magnetizantes 11.1 Tipos de Corrientes Básicas - Los cuatro tipos básicos de corrientes usados en el examen con partículas magnetizables para establecer la magnetización de la parte son corriente alterna, corriente alterna rectificada de media onda monofásica, corriente alterna rectificada de onda completa y, para aplicaciones especiales, CC. 11.1.1 Corriente Alterna (CA) - La magnetización de la parte con corriente alterna se prefiere para aplicaciones donde los requerimientos del examen demandan la dirección de discontinuidades, tales como grietas por fatiga, que están abiertas a la superficie. Con la CA está asociado un “efecto piel” que confina el campo magnético en la superficie de la parte o cerca de la misma. Por el contrario, tanto la corriente alterna 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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rectificada de media onda como la corriente alterna rectificada de onda completa producen un campo magnético que tiene una máxima penetración que debería usarse cuando el tema en cuestión son las discontinuidades casi superficiales. La corriente alterna también se usa ampliamente para desmagnetizar las partes después del examen. Para esto normalmente se usa la técnica de la bobina pasante debido a que es simple y rápida. Ver Fig. 3. 11.1.2 Corriente Alterna Rectificada de Media onda - La corriente alterna rectificada de media onda se usa frecuentemente junto con la magnetización con partículas secas y localizada (por ejemplo, puntas de prueba o yugos) para alcanzar cierta profundidad de penetración para detectar discontinuidades típicas encontradas en soldaduras y fundiciones ferrosas. Así como sucede con la CA con la magnetización, se usa corriente monofásica y se mide un valor promedio como “corriente de magnetización”. 11.1.3 Corriente Alterna Rectificada de Onda Completa - La corriente alterna rectificada de onda completa puede utilizar corriente mono o trifásica. La corriente trifásica tiene la ventaja de un menor amperaje de línea mientras que el equipo monofásico es menos costoso. La CA rectificada de onda completa se usa comúnmente cuando se tiene que emplear el método residual. Con el método continuo, la CA rectificada de onda completa se usa para magnetizar partes recubiertas o enchapadas. Como el movimiento de las partículas, sean secas o húmedas, es notablemente menor, se deben tomar precauciones para asegurarse que se permita transcurrir el tiempo suficiente para la formación de indicaciones. 11.1.4 Corriente Continua (CC) - Un banco de baterías o un generador de CC producen corriente magnetizante directa. Se han usado ampliamente para obtener CA rectificada de media onda o rectificada de onda completa excepto para unas pocas aplicaciones especializadas, principalmente debido al costo y mantenimiento de las baterías. Uno de los ejemplos es la carga de un banco de capacitores que, en descarga se usa para establecer un campo magnético residual en tubing, casing, line pipe, y drill pipe. 12. Técnicas para Magnetizar la Parte 12.1 Cobertura del Examen - Todos los exámenes deben hacerse con suficiente solapamiento del área para asegurar que se obtenga la cobertura requerida en la sensibilidad especificada. 12.2 Magnetización Directa e Indirecta - Una parte se puede magnetizar directa o indirectamente. Para la magnetización directa, la corriente de magnetización se hace circular directamente por la parte creando un campo magnético circular en la parte. Con las técnicas de magnetización indirecta, se induce un campo magnético en el área que puede crear en la parte un campo magnético circular/toroidal, longitudinal o multidireccional. Para verificar que los campos magnéticos tengan la dirección e intensidad previstas se deben emplear las técnicas descriptas en 20.8. Esto es especialmente importante cuando la técnica muldireccional se usa para examinar formas complejas.
Fig. 3 Magnetización por Bobina
12.3 Elección de una Técnica de Magnetización - La elección de magnetización directa o indirecta dependerá de factores tales como dimensiones, configuración o facilidad del proceso. La Tabla 1 compara las ventajas y limitaciones de los diversos métodos de magnetización de la parte. 12.3.1 Magnetización por Contacto Directo - Para la magnetización directa, se debe hacer contacto físico entre la parte ferromagnética y los electrodos que conducen la corriente conectados a la fuente 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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de energía. Tanto la magnetización del área localizada como la magnetización de toda la parte son los medios para obtener el contacto directo para magnetizar la parte, y que se logra con puntas de prueba, cabezales frontal y posterior, grampas y pinzas magnéticas. 12.3.2 Magnetización del Área Localizada: 12.3.2.1 Técnica de la Punta de Prueba - Primero se presionan firmemente los electrodos de la punta contra la parte en ensayo (Fig. 2(a). Luego se hace circular la corriente magnetizante por las puntas y en el área de la parte en contacto con las puntas. Esto establece un campo magnético circular en la parte alrededor de cada electrodo de la punta y entre ellos, de intensidad suficiente como para realizar un examen local con partículas magnetizables (Fig. 2(c) y 2(d). Precaución: Se debe tener sumo cuidado de mantener las puntas limpias para minimizar el calentamiento en el punto de contacto y evitar quemaduras por arco y sobrecalentamiento local en la superficie que se está examinando ya que pueden causar efectos adversos sobre las propiedades del material. Las quemaduras por arco causan daños metalúrgicos; si las puntas son de cobre macizo, se puede producir penetración de cobre en la parte. Las puntas de prueba no deben usarse sobre superficies maquinadas o en partes de componentes aeroespaciales. (1) La CA no rectificada limita la técnica de puntas de prueba a la detección de discontinuidades superficiales. Se prefiere la CA rectificada de media onda ya que detectará discontinuidades tanto superficiales como casi superficiales. La técnica de las puntas de prueba generalmente utiliza materiales con partículas magnetizables secas debido a una mejor movilidad de las partículas. Las partículas magnetizables húmedas generalmente no se usan con la técnica de las puntas debido a los riesgos potenciales eléctricos y de inflamabilidad. (2) Una examen con las puntas adecuado requiere que las puntas sean colocadas en un segundo lugar giradas aproximadamente 90° con respecto a la primera posición para asegurar que se revelen todas las discontinuidades existentes. Según los requerimientos de cobertura de la superficie, puede necesitarse un solapamiento entre los sucesivos emplazamientos de la punta. En grandes superficies, resulta muy útil trazar un cuadriculado para aplicar la punta/yugo.
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Tabla 1 Ventajas y Limitaciones de las Diversas Formas de Magnetizar una Parte Técnica Magnetizante y Forma del Material I. Magnetización de la Parte por Contacto Directo
Ventajas
Contacto de Cabezales Frontal/Posterior Macizo, partes relativamente pequeñas 1. (piezas fundidas, forjadas, 2. maquinadas) que se pueden procesar en una unidad horizontal 3. 4. 5.
Limitaciones
Técnica rápida, fácil. Campo magnético circular envolviendo el camino de la corriente. Buena sensibilidad para las discontinuidades superficiales y casi superficiales. Las partes simples así como relativamente complejas se pueden procesar fácilmente con uno o más disparos. El camino magnético completo es conducido hasta las máximas características residuales del material.
1. 2.
Posibilidad de quemaduras por arco si se dan condiciones de contacto deficiente. Las partes largas deben magnetizarse en secciones para facilitar la aplicación del baño sin recurrir a un disparo de corriente demasiado largo.
Fundiciones y forjados grandes
1.
Las grandes áreas superficiales se pueden procesar y examinar en relativamente poco tiempo.
1.
Requerimiento de grandes amperajes (16.000 a 20.000A) dictaminan el suministro de CC especial.
Partes cilíndricas tales como tubing, tubos, ejes con cavidades, etc.
1.
Se puede magnetizar circularmente todo el largo por contacto, de punta a punta. Los requerimientos de corriente son independientes de la longitud. No hay pérdidas en los extremos.
1.
Aumentan los requerimientos de la tensión al aumentar la longitud debido a una mayor impedancia del cable y de la parte. Los extremos deben ser conductores para los contactos eléctricos y capaces de transportar la corriente requerida sin un calentamiento excesivo. No se puede usar sobre productos tubulares en campos petrólíferos debido a la posibilidad de quemaduras por arco.
Se puede magnetizar en forma circular toda la longitud contactando extremo con extremo. Los requerimientos corrientes son independientes de la longitud. No hay pérdidas en los extremos.
1.
El campo circular se puede dirigir selectivamente al área de soldadura empleando la punta. En conjunto con la corriente alterna rectificada de media onda y polvo seco, provee excelente sensibilidad para las discontinuidades subsuperficiales así como para las del tipo superficial. Flexible, en las que las puntas, cables y sistema de alimentación se pueden llevar al lugar del examen.
1. 2. 3. 4.
Sólo se puede examinar un área pequeña por vez. Quemaduras por arco debido al contacto deficiente. Cuando se usa polvo seco la superficie debe estar seca. El espaciado de las puntas debe concordar con el nivel de corriente magnetizante.
Se puede examinar toda el área superficial en pequeños incrementos usando valores de corriente nominales. El campo circular se puede concentrar en áreas específicas que históricamente son propensas a las discontinuidades. El equipo se puede trasladar al lugar donde están las partes difíciles de mover. En conjunto con la corriente alterna rectificada de media onda y el polvo seco, provee excelente sensibilidad para las discontinuidades del tipo casi superficiales y subsuperficiales que resultan difíciles de localizar por otros medios.
1.
La cobertura de grandes áreas superficiales requiere una multiplicidad de disparos que pueden llevar mucho tiempo. Posibilidad de quemaduras por arco debido a un contacto deficiente. Cuando se usa polvo seco la superficie debe estar seca.
2. 3.
Partes sólidas largas como ser lingotes, barras, ejes, etc.
1. 2. 3.
Puntas de Prueba: Soldaduras
1. 2.
3. Fundiciones o forjados grandes
1. 2. 3. 4.
2.
2.
2.
Los requerimientos de tensión aumentan al incrementarse la longitud debido a la mayor impedancia del cable y de la parte. Los extremos deben ser conductores para los contactos eléctricos y capaces de transportar la corriente requerida sin un calentamiento excesivo.
II. Magnetización Indirecta de la Parte (ver 12.3.2) Conductor Central Partes diversas teniendo agujeros pasantes en las que se puede colocar un conductor tales como: Guía de cojinete Cilindro con agujero Engranaje Tuerca grande Abrazadera grande Cupla, casing, tubing
1. 2. 3. 4. 5.
No hay contacto eléctrico con la parte y se elimina la 1. posibilidad de quemaduras por arco. Se genera un campo magnético dirigido 2. circunferencialmente en todas las superficies, envolviendo al conductor (diámetro interior, caras, etc.). 3. Ideal para aquellos casos donde se adapta el método residual. Las partes livianas pueden soportarse con el conductor central. Para reducir la corriente requerida se pueden aplicar giros múltiples.
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La medida del conductor debe ser amplia para conducir la corriente requerida. Idealmente el conductor debe centrarse dentro del agujero. Los grandes diámetros requieren una magnetización repetida con el conductor contra el diámetro interior y rotación de la parte entre procesos. Cuando se está empleando la técnica de magnetización continua, es necesario realizar un examen después de cada magnetización.
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Tabla 1 Ventajas y Limitaciones de las Diversas Formas de Magnetizar una Parte (Cont.) Técnica Magnetizante y Forma del Material
Ventajas
Partes tipo tubulares tales como: Tubo/Fundición Tubing Ejes con Cavidades
1. 2.
Cuerpos de grandes válvulas y partes similares
Limitaciones
No se requiere contacto eléctrico con la parte. Examen de diámetro interior así como de diámetro exterior. Es magnetizada circularmente toda la longitud de la parte.
1.
La sensibilidad de la superficie externa puede ser algo menor que la obtenida en la superficie interna para diámetros grandes y paredes extremadamente gruesas.
1.
Provee una buena sensibilidad para detectar discontinuidades localizadas en superficies internas.
1.
La sensibilidad de la superficie externa puede ser algo menor que la obtenida en el diámetro interior para paredes gruesas.
Bobina/Envoltura de Cable Diversas partes medianas donde predomina el largo como ser un cigüeñal
1.
Todas las superficies generalmente longitudinales son magnetizadas longitudinalmente para localizar efectivamente las discontinuidades transversales.
1.
La longitud puede dictaminar disparos múltiples al reposicionar la bobina.
Grandes fundiciones, forjados, o ejes
1.
Se obtiene fácilmente el campo longitudinal por medio de envoltura con cable.
1.
Puede requerirse magnetización múltiple debido a la configuración de la parte.
Diversas partes pequeñas
1.
Fácil y rápido, especialmente donde es apropiada la magnetización residual. No hay contacto eléctrico. Las partes relativamente complejas pueden usualmente ser procesadas con la misma facilidad que lasque tienen una sección transversal simple.
1.
La relación L/D (longitud/diámetro) es una consideración importante al determinar si son adecuados los amperes-vueltas. La relación L/D efectiva se puede alterar utilizando piezas con áreas transversales similares. Usa una bobina menor para un campo más intenso. La sensibilidad disminuye en los extremos de la parte debido al patrón general del flujo disperso. Conviene tener corte rápido para minimizar el efecto del extremo sobre las partes cortas con baja relación L/D.
3.
2. 3.
2. 3. 4. 5.
Dispositivos de Corriente Inducida Examen de partes anulares para discontinuidades del tipo circunferencial.
1. 2.
No hay contacto eléctrico. Toda la superficie de la parte es sometida al campo magnético del tipo toroidal. Proceso simple para cobertura del 100%. Se puede automatizar.
1. 2.
Examen de esferas
1. 2.
No hay contacto eléctrico. 100% de cobertura para discontinuidades en cualquier dirección con proceso de tres etapas y orientación apropiada entre etapas. Se puede automatizar.
1.
Para esferas de diámetro pequeño, limitada a magnetización residual.
No hay contacto eléctrico. Buena sensibilidad en o cerca de la periferia o borde. Se puede variar la sensibilidad en varias áreas seleccionando el núcleo o pieza polar.
1.
El 100% de la cobertura puede requerir procesos de dos etapas con variación en el núcleo o pieza polar, o ambos. El tipo de corriente de magnetización debe ser compatible con la geometría de la pieza.
Examen de grandes áreas superficiales 1. para discontinuidades del tipo 2. superficiales. 3.
No hay contacto eléctrico. Muy portátil. Puede localizar discontinuidades en cualquier dirección con orientación apropiada.
1. 2.
Consume tiempo. Debe ser sistemáticamente reposicionada en vista de la orientación aleatoria de la discontinuidad.
Diversidad de partes que requieren examen de áreas localizadas
No hay contacto eléctrico. Buena sensibilidad a las discontinuidades de la superficie directa. Muy portátil. Técnica húmeda o seca. El tipo de corriente alterna también puede servir como desmagnetizador en algunos casos.
1.
Debe ser adecuadamente posicionado con respecto a la orientación de las discontinuidades. Se debe establecer entre la parte y los polos un contacto relativamente bueno. La geometría compleja de la parte puede causar dificultades. Sensibilidad deficiente para discontinuidades del tipo subsuperficiales, excepto en áreas aisladas.
3. 4.
3. Discos y engranajes
1. 2. 3.
3. 4.
2.
Se requiere núcleo laminado por el anillo. El tipo de corriente de magnetización debe ser compatible con el método. Se debe evitar que otros conductores circunden el campo. Los diámetros grandes requieren consideración especial.
Yugos:
1. 2. 3. 4. 5.
2. 3. 4.
12.3.2.2 Técnica de Grampa/Pinza Magnetizantes Manuales - Las áreas locales de componentes complejos se pueden magnetizar por contacto eléctrico engrampando o conectando con pinzas magnéticas manualmente a la parte (Fig. 4). Así como con las puntas, si se requiere el ensayo del lugar del contacto, puede ser necesario un cierto solapamiento. 12.3.2.3 Magnetización Total: (1) Contacto de Cabezales Frontal y Posterior - Las partes se pueden engrampar entre dos electrodos (como ser un cabezal frontal y otro posterior del equipo de partículas magnetizables húmedas horizontal) y aplicar la corriente magnetizante directamente a través de la parte (Fig. 5). La medida y forma de la parte determinará si con tales equipos se pueden obtener ambas direcciones del campo. (2) Grampas - La corriente magnetizante se puede aplicar a la parte en ensayo engrampando los electrodos que conducen la corriente a la parte, produciendo un campo magnético circular (Fig. 6). (3) Técnica de Magnetización Multidireccional - Con un circuido adecuado, es posible producir un campo multidireccional (oscilante) en una parte conmutando selectivamente el campo magnético dentro de la
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parte entre los contactos del electrodo/grampas posicionados a aproximadamente 90° entre sí. Esto permite el crecimiento de indicaciones en todas las direcciones posibles y puede ser considerado el equivalente de la magnetización en dos o más direcciones (Fig. 7). En algunas formas complejas, con el equipo convencional se pueden requerir hasta de 16 a 20 etapas. Con la magnetización multidireccional, normalmente es posible reducir las etapas de magnetización requeridas en más de la mitad. Es esencial usar el método continuo húmedo y que la dirección del campo magnético y la intensidad relativa se determinen por una o más de las técnicas descriptas en 20.8.
Fig. 4 Magnetización por Contacto Directo con Grampa/Pinza Magnetizante
Fig. 6 Magnetización Total por Contacto Directo
Fig. 5 Magnetización por Contacto Directo con Cabezales Frontal y Posterior
Fig. 7 Magnetización Total Multidireccional
12.3.3 Magnetización Indirecta - La magnetización indirecta de la parte implica usa una bobina preformada, envoltura con cable, yugo, o un conductor central para inducir un campo magnético. La magnetización con la bobina, envoltura con cable y yugo se denominan magnetización longitudinal en la parte (ver 13.3). 12.3.3.1 Magnetización con Bobina y Cable - Cuando se usan las técnicas de la bobina (Fig. 3) o de la envoltura con el cable (Fig. 8), la intensidad del campo magnético es proporcional a los amperes vueltas
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y depende de la geometría simple (ver 14.3.2).
Fig. 8 Magnetización por Cable
12.3.3.2 Magnetización con Corriente Inducida, Conductor Central - La magnetización circular indirecta de piezas/partes con agujeros se puede realizar pasando una corriente de magnetización por un conductor central (Fig. 9(a) y 9(b) o cable usado como conductor central o a través de un dispositivo de corriente inducida (Fig. 9(c). 12.3.3.3 Magnetización con Yugo - Se puede inducir un campo magnético en una parte por medio de un electroimán (ver Fig. 1), donde la parte o porción de la misma se convierten en el camino magnético entre los polos (actúan como una armadura) indicándose preferentemente las discontinuidades transversales con respecto a la alineación de las piezas polares. 13. Dirección de los Campos Magnéticos 13.1 Orientación de la Discontinuidad vs. Dirección del Campo Magnético - Como cuando las discontinuidades son paralelas al campo magnético normalmente no se obtienen indicaciones, y como las indicaciones en una parte pueden aparecer en direcciones diversas o desconocidas, cada parte se debe magnetizar por lo menos en dos direcciones que estén aproximadamente en ángulo recto entre sí según lo observado en 5.3.2. En algunas partes se puede usar magnetización circular en dos o más direcciones, mientras que en otras se usa magnetización tanto circular como longitudinal. Para lograr la magnetización de la parte en más de una dirección se puede emplear, también, un campo multidireccional. 13.2 Magnetización Circular - Magnetización circular (Fig. 10) es el término usado cuando se pasa corriente eléctrica por una parte, o por medio de un conductor central (ver 12.3.3.2) a través de una abertura central en la parte, induciendo un campo magnético en ángulo recto con respecto al paso de la corriente . 13.3. Magnetización Toroidal - Cuando una parte se magnetiza con una forma toroidal, como ser un volante o disco macizo con una abertura central, para detectar discontinuidades en una dirección circunferencial resulta más útil un campo inducido que sea radial al disco. En tales aplicaciones este campo puede resultar más efectivo que los disparos múltiples cruzando la periferia. 13.4 Magnetización Longitudinal - Magnetización longitudinal (Fig. 11) es el término usado cuando se genera un campo magnético mediante el paso de una corriente eléctrica por una bobina de varias vueltas, Fig. 12, o laminada, Fig. 13, que encierra la parte o sección de la parte a ser examinada. 13.5 Magnetización Multidireccional - Los campos magnéticos pueden ser inducidos en la parte pasando corriente por la parte desde distintas direcciones (ver 12.3.2.3 y Fig. 14). Para establecer la dirección del campo magnético se deben usar defectos artificiales, espesores circulares o defectos conocidos. 14. Intensidad del Campo Magnético 14.1 Intensidad de los Campos de Magnetización - Para producir indicaciones interpretables, el campo magnético debe tener suficiente intensidad y orientación apropiada sobre la parte. Para que las indicaciones sean consistentes, esta intensidad del campo se debe controlar dentro de límites razonables, normalmente + 25%. Los factores que afectan la intensidad del campo son la medida, forma, espesor de la sección, material de la parte/pieza, y la técnica de magnetización. Como estos factores varían ampliamente, es difícil establecer reglas rígidas para la intensidad de las campos magnéticos para la configuración 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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concebible.
(a) Uso de Conductor Central en la Magnetización de Varias Partes
(b) Uso de Conductor Central para Magnetización Localizada
(c) Uso de un Dispositivo Especial de Corriente Inducida
Fig. 9 Magnetización Inducida por Conductor Central
Fig. 10 Magnetización Circular
Fig. 12 Campo Magnético Producido por una Bobina con Núcleo de Aire
14.2 Establecimiento de la Intensidad del Campo - Se puede establecer un campo magnético suficiente mediante: 14.2.1 Discontinuidades Conocidas - Experimentos con partes similares/idénticas que tienen discontinuidades conocidas.
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Fig. 11 Magnetización Longitudinal
Fig. 13 Campo Magnético Producido por una Bobina con Núcleo Laminado
Fig. 14 Magnetización Multidireccional
Fig. 15 Indicador de Campo Magnético
14.2.2 Discontinuidades Artificiales - El indicador de campo “torta” (Fig. 15) y los espesores o láminas ranurados (Fig. 16) son discontinuidades artificiales. Ver 20.8. 14.2.3 Intensidades de Campos Tangenciales - Sonda Efecto Hall - Las intensidades de campos aplicadas tangencialmente, medidas con sonda/sensor con efecto Hall, en el intervalo de 30 a 60 G (2,4 a 4,8 kAM-1) deben resultar adecuadas. Ver 20.8. En ciertos casos, pueden requerirse algunos campos en el intervalo de 10 a 150 G. 14.2.4 Utilización de Fórmulas Empíricas - La Sección 14.3 tiene cuatro fórmulas empíricas para establecer la intensidad de los campos magnéticos; son reglas del pulgar. Como tales, se deben usar con criterio. Su uso puede conducir a: 14.2.4.1 Sobremagnetización, que causa un fondo excesivo de partículas que hace que la interpretación sea más difícil si no imposible. 14.2.4.2 Cobertura deficiente. 14.2.4.3 Elección errónea de las geometrías del ensayo. 14.2.4.4 Una combinación de todo lo mencionado. 14.3 Lineamientos para Establecer los Campos Magnéticos - Para establecer los niveles adecuados de magnetización circular y longitudinal se pueden aplicar efectivamente los siguientes lineamientos. 14.3.1 Magnetización Circular - Intensidad del Campo Magnético: 14.3.1.1 Magnetización Inducida del Conductor Central - En el examen con partículas magnetizables son muy usados los conductores centrales para proveer: (1) Un campo circular tanto en la superficie interior como en la superficie exterior de las piezas tubulares que no se pueden hacer por duplicado con la técnica de corriente directa.
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Fig. 16 Diseños Típicos de Espesores o Láminas Ranurados
(2) Un medio para magnetizar la parte sin contacto eliminando virtualmente la posibilidad del quemado por arco del material, como puede ser el caso con la circulación de la corriente por los contactos, tales como con puntas o grampas. (3) Ventajas sustanciales en el proceso frente a las técnicas de contacto directo en partes anulares. (4) En general conviene localizar centrado un conductor central para permitir el proceso de una sola vez de toda la circunferencia de la parte. El campo resultante es relativamente concéntrico al eje de la pieza y máximo en la superficie interna. La intensidad del campo magnético debe verificarse según lo tratado en 20.8. Los requerimientos de corriente magnetizante con el conductor central localizado en forma centrada serían los mismos que para una pieza maciza que tenga el mismo diámetro exterior. (5) Cuando se usan conductores centrales desviados, el conductor que pasa por el interior de la parte se coloca contra una pared interna de la misma. La corriente debe ser de 12A por mm de diámetro de la parte a 32A por mm de diámetro de la parte (300 a 800 A/pulg). El diámetro de la parte debe tomarse como la mayor distancia entre dos puntos cualquiera en la circunferencia externa de la misma. Las corrientes generalmente serán de 500 A/pulg (20 A por mm) o menores con las corrientes más altas (hasta 800 A/pulg) siendo usadas para examinar las inclusiones o examinar las aleaciones de baja permeabilidad tales como los aceros endurecidos por precipitación. Para los exámenes destinados a localizar inclusiones en aceros endurecidos por precipitación se pueden usar corrientes aun más altas, de hasta 1000 A/pulg (40 A por mm). La distancia a lo largo de la circunferencia de la parte que puede examinarse efectivamente debe tomarse como aproximadamente cuatro veces el diámetro del conductor central, según lo ilustrado en la Fig. 17. Se debe examinar toda la circunferencia rotando la parte en el conductor, permitiendo un solapamiento de aproximadamente el 10% del campo magnético. Si se verifica la presencia de niveles de campos adecuados, se pueden usar menor solapamiento, distintos niveles de corriente, y regiones efectivas más amplias. 14.3.1.2 Magnetización Localizada: (1) Usando Puntas de Prueba - Con las puntas de prueba, la intensidad de la magnetización circular es proporcional al amperaje usado pero varía con el espaciado de las puntas y el espesor de la sección que se esté examinando. Se recomienda usar una corriente de magnetización con un espaciado de las puntas de 1 pulg. (90 a 110 A/25 mm) para materiales de 3/4 pulg. (19 mm) y más de espesor. (2) Usando Yugos - La intensidad del campo de un yugo (o de un imán permanente) se puede determinar empíricamente midiendo su potencia de izado (ver 20.3.6). Si se usa una sonda con efecto Hall, se debe colocar sobre la superficie a mitad de camino entre los polos. 14.3.2 Magnetización Longitudinal con Bobina con Núcleo de Aire - La magnetización longitudinal de la parte se produce pasando una corriente por una bobina con varias vueltas que envuelve la parte o sección de la parte a ser examinada. Se produce un campo magnético paralelo al eje de la bobina. La unidad de medición es amperes vueltas (NI) (el amperaje real multiplicado por la cantidad de vueltas en la bobina o cable que envuelve la parte). El campo efectivo se extiende sobre cualquier lado de la bobina que se esté empleando. Las partes más largas se deben examinar en secciones que no superen esta longitud. Hay cuatro fórmulas empíricas para la magnetización longitudinal empleadas para utilizar en bobinas
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envolventes, dependiendo la fórmula a ser usada del factor de cobertura. Las fórmulas se incluyen solamente para la continuidad histórica. De usarse, su aplicación debe limitarse a partes con formas simples. Resultaría más rápido y más exacto usar el gausiómetro (Tela), apoyando su sonda sobre la parte y midiendo el campo, en lugar de realizar los cálculos usando las fórmulas.
Fig. 17 Región Efectiva Aproximada de Examen cuando se Usa un Conductor Central Desviado (Barra Roscadora)
14.3.2.1 Bobinas con Bajo Factor de Cobertura - En este caso, el área de la sección transversal de la bobina fija envolvente supera en mucho al área de sección transversal de la parte (menos del 10% del diámetro interior de la bobina). Para la magnetización adecuada de la parte, tales partes deben colocarse bien adentro de las bobinas y cerca de la pared interna de la bobina. Con este bajo factor de cobertura, a partir de las siguientes ecuaciones9, se calcula la intensidad adecuada del campo para las partes posicionadas excéntricas con un relación de longitud-diámetro (L/D) de entre 3 y 15: (1) Partes con Bajo Factor de Cobertura Posicionadas Cerca de la Pared Interna de la Bobina: NI =45000 L/D
(1)
donde: N = número de vueltas en la bobina, I = corriente de la bobina a ser usada, amperes (A), K = 45.000 (constante derivada empíricamente) L = longitud de la parte, pulg., (Ver Nota), D = diámetro de la pieza; para partes con agujeros, ver 13.3.2.4, y NI = amperes vueltas Por ejemplo, una parte de 15 pulg. (38,1 mm) de longitud con 5 pulg. (12,7 cm) de diámetro externo tiene una relación L/D de 15/5 ó 3. Concordantemente, el requerimiento de amperes vueltas (NI = 45.000/3) para proveer una intensidad adecuada del campo en la parte sería de 15.000 amperes vueltas. Si se usa una bobina o cable con cinco vueltas, los requerimientos de amperaje de la bobina serían (I = 15.000/3) = 3000 A (+ 10%). Una bobina de 500 vueltas requeriría 30 A (+ 10%).
9
Estas ecuaciones se incluyen solamente para continuidad histórica. Resulta más rápido comprar un medidor Tesla, apoyar la sonda sobre la parte y medir la intensidad del campo que hacer los cálculos usando la ecuación.
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(2) Partes con Bajo Factor de Cobertura Posicionadas en el Centro de la Bobina: NI =
(2)
donde: N = número de vueltas en la bobina, I = corriente de la bobina a ser usada, amperes (A), K = 43.000 (constante derivada empíricamente) R = radio de la bobina, pulg. L = longitud de la parte, pulg., (Ver Nota), D = diámetro de la pieza; para partes con agujeros, (ver 14.3.2.4), y NI = amperes vueltas Por ejemplo, una parte de 15 pulg. (38,1 mm) de longitud con 5 pulg. (12,7 cm) de diámetro externo tiene una relación L/D de 15/5 ó 3. Si se usa una bobina o cable con cinco vueltas de 12 pulg. de diámetro (6 pulg. de radio) (30,8 cm de diámetro) (15,4 cm de radio), (1) los requerimientos de amperes vueltas serían los siguientes: NI = y (2) el requerimiento de amperaje de la bobina sería el siguiente: --14.3.2.2 Bobinas con Factor de Cobertura Intermedio - Cuando la sección transversal de la bobina es mayor que el doble y menor que diez veces la sección transversal de la parte que se está examinado: NI = donde: N Ihf = NIlf = Y =
(3)
valor de NI calculado para bobinas con alto factor de cobertura usando Ec. 4, valor de NI calculado para bobinas con bajo factor de cobertura usando Ec. 1 ó Ec. 2, y relación del área de la sección transversal de la bobina con la sección transversal de la parte. Por ejemplo, si la bobina tiene un diámetro interior de 10 pulg. (25,4 cm) y la parte (una barra) un diámetro exterior de 5 pulg. (12,2 cm) ----
14.3.2.3 Bobinas con Alto Factor de Cobertura - En este caso, cuando se usan bobinas o envolturas de cable fijos y el área de la sección transversal de la bobina es menor que el doble del área de la sección transversal (incluyendo las partes con cavidades) de la parte, la bobina tiene un alto factor de cobertura. (1) Para Partes Dentro de una Bobina Posicionada con Alto Factor de Cobertura y para Partes con una relación L/D igual o mayor que 3: NI = donde: N I K L D
= = = = =
número de vueltas de la bobina o envoltura de cable, corriente de la bobina, A, 35.000 (constante derivada empíricamente) longitud de la parte, pulg., diámetro de la parte; pulg., y
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NI = amperes vueltas Por ejemplo, la aplicación de la Ec. 4 se puede ilustrar como sigue: una parte de 10 pulg. (25,4 cm) de largo y 2 pulg. (5,08 cm) de diámetro exterior tendría una relación L/D de 5 y un requerimiento de amperes vueltas de NI = 35.000/(5 + 2) ó 5000 (+ 10%) amperes vueltas. Si se emplea una bobina o envoltura con cable de cinco vueltas, el requerimiento de amperaje es de 5000/5 ó 1000A (+ 10%). NOTA - Para relaciones L/D menores de 3, se debe usar una pieza polar (material ferromagnético de aproximadamente el mismo diámetro que la parte) para incrementar efectivamente la relación L/D o utilizar un método de magnetización alternativo como ser corriente inducida. Para relaciones L/D mayores de 15, en todas las fórmulas citadas previamente se debe usar un valor máximo de L/D de 15.
14.3.2.4 Relación L/D para una Pieza con Cavidades - Cuando se calcula la relación L/D para una pieza con cavidades, D se debe reemplazar con un diámetro efectivo Deff calculado usando: --donde: At = área total de la sección transversal de la parte, y Ah = área de la sección transversal de la o las partes con cavidades de la parte Para una pieza cilíndrica, esto es equivalente a: --donde: OD ID
= diámetro exterior del cilindro, y = diámetro interior del cilindro.
15. Aplicación de las Partículas Magnetizables Secas y Húmedas 15.1 Partículas Magnetizables Secas: 15.1.1 Campos Magnéticos para Partículas Secas - Los polvos magnetizantes secos generalmente se aplican con técnicas de magnetización continuas utilizando CA o CA rectificada de media onda ó magnetización con yugo. Se debe usar una corriente con una duración de por lo menos 1/2 seg. La duración de la corriente debe ser lo suficientemente breve como para evitar cualquier daño por sobrecalentamiento o por otras causas. Se debe notar que la CA y la CA rectificada de media onda imparten mejor movilidad a las partículas para el polvo que la CC o la CA rectificada de onda completa. Los polvos magnetizantes secos se usan ampliamente para el examen con partículas magnetizantes de grandes partes así como para localizar áreas tales como soldaduras. Las partículas magnetizantes secas se usan extensamente para aplicaciones en los campos petrolíferos y con frecuencia se usan junto con equipos del estilo de descarga de capacitor y el método residual. 15.1.2 Aplicación del Polvo Seco - Los polvos secos se deben aplicar de modo que sobre la superficie de la parte/pieza se deposite un recubrimiento polvoriento liviano y uniforme mientras se la está magnetizando. Las partículas secas no se deben aplicar a una superficie húmeda; tendrán una movilidad limitada. Tampoco se deben aplicar cuando hay excesivo viento. La técnica de aplicación preferida suspende las partículas en aire de modo que lleguen a la superficie de la parte que se está magnetizando como una nube uniforme con una fuerza mínima. Normalmente se emplean sopladores de polvo y aplicadores manuales de polvo especialmente diseñados (Fig. 1b y 4). Las partículas secas no se deben aplicar vertiéndolas, arrojándolas o dispersándolas con los dedos. 15.1.3 Remoción del Exceso de Polvo - Se debe tener cuidado tanto al aplicar el polvo seco como al retirar el exceso del mismo. Cuando está presente la corriente de magnetización, se debe tener cuidado de no retirar las partículas atraídas por un flujo disperso que pueden estar dando una indicación relevante de una discontinuidad. 15.1.4 Patrones del Polvo para Discontinuidades Casi Superficiales - Para reconocer los patrones amplios, rizados y escasamente adheridos producidos por discontinuidades casi superficiales, es esencial observar cuidadosamente la formación de las indicaciones mientras se está aplicando el polvo y también mientras se está retirando el exceso. Entre sucesivos ciclos de magnetización se debe permitir que transcurra el tiempo suficiente para la formación y examen de la indicación. TABLA 2 Intervalos Recomendados para las Verificaciones
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Ítem Iluminación: Intensidad de luz visible Intensidad de luz negra Fondo de intensidad de luz visible Performance del sistema usando pieza de ensayo o probeta anular de Fig. 18 Concentración de la partícula húmeda Contaminación de la partícula húmeda Ensayo de rotura de agua Calibración/control del equipo: Exactitud del amperímetro Control del temporizador (timer) Corte rápido Control de peso bruto o muerto Controles del medidor de iluminación
Período Máximo entre VerificacionesA
Párrafos de Referencia
1 semana 1 semana 1 semana A 1 día
7.1.1 7.1.2 7.1.1 20.8.3
8 h, o c/cambio de turno 1 semana 1 día
20.6 20.6.4 20.7.3
6 meses 6 meses 6 meses 6 meses 6 meses
20.3.1 20.3.2 20.3.3 20.3.6 20.4
A
Nota - El período máximo entre verificaciones se puede extender cuando esto esté sustentado por la estabilidad técnica real/datos confiables.
15.2 Aplicaciones de las Partículas Húmedas - Las partículas magnetizables, fluorescentes o no fluorescentes, suspendidas en un vehículo a una concentración recomendada se pueden aplicar por vaporización o vertiéndolas sobre las áreas a ser inspeccionadas durante la aplicación del campo de corriente magnetizante (técnica continua) o después de desconectar la corriente (técnica residual). La secuencia adecuada de operación (magnetización de la parte y oportunidad de la aplicación del baño) es esencial para formar y retener la indicación. Para la técnica continua no se deben aplicar disparos múltiples de corriente. El último disparo se debe aplicar después que se hayan esparcido las partículas y cuando todavía está sobre la parte el baño de partículas. Un solo disparo puede ser suficiente. Se debe tener cuidado de evitar dañar la parte por sobrecalentamiento u otras causas. Como las indicaciones finas o apoyadas débilmente sobre superficies con un gran acabado o pulidas pueden ser arrastradas o desvanecidas, se debe tener cuidado de evitar el flujo a alta velocidad sobre las superficies críticas y detener la aplicación del baño antes de retirar el campo magnético. Como un campo residual tiene menor intensidad que un campo continuo, tienden a formarse indicaciones menos pronunciadas. 15.3 Pasta/Pintura Magnetizables - Las pastas/pinturas magnetizables se aplican a la parte con un pincel antes o durante la magnetización de la parte. Las indicaciones aparecen como una línea oscura contra un fondo ligeramente plateado. La pasta magnetizable es ideal para realizar exámenes con partículas magnetizables a niveles elevados o bajo el agua. 15.4 Polímeros Magnetizables - Los polímeros magnetizables se aplican a la parte en ensayo como suspensiones de polímeros líquidos. La parte luego es magnetizada, se permite que el polímero cure y se retira el recubrimiento elástico de la superficie de ensayo para examinarlo. Se debe tener cuidado de asegurar que se complete la magnetización dentro del período de migración activo del polímero que normalmente es de aproximadamente 10 min. Este método es particularmente aplicable a áreas con acceso visual limitado como ser agujeros para pernos. Para obtener resultados óptimos, se deben seguir las instrucciones detalladas sobre la aplicación y uso dadas por el fabricante. 16. Interpretación de las Indicaciones 16.1 Indicaciones Válidas - Todas las indicaciones válidas formadas mediante el examen con partículas magnetizables son el resultado de los campos de flujo disperso. Las indicaciones pueden ser relevantes (16.1.1), no relevantes (16.1..2) o falsas (16.1.3). 16.1.1 Indicaciones Relevantes - Las indicaciones relevantes se producen por flujos dispersos que son el resultado de discontinuidades. Las indicaciones relevantes requieren ser evaluadas con respecto a las normas de aceptación acordadas entre el fabricante/agencia de ensayo y el comprador (ver Anexo A1). TABLA 3 Mínima Fuerza de Izado del Yugo Tipo de Corriente CA CC
16.1.2
Espaciado de las Patas Polares del Yugo 50 a 100 mm 100 a 150 mm (2 a 4 pulg.) (4 a 6 pulg.) 45 N (10 lb) 135 N (30 lb) 225 N (50 lb)
Indicaciones No Relevantes - Las indicaciones no relevantes pueden aparecer en forma
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simple o en patrones como resultado de los flujos dispersos creados por condiciones que no requieren evaluación como ser cambios en la sección (como ser ranuras o agujeros), propiedades inherentes al material (como ser el borde de una soldadura bimetálica), cableado magnético, etc. 16.1.3 Indicaciones Falsas - Las indicaciones falsas no son el resultado de fuerzas magnéticas. Ejemplos de las mismas son las partículas mantenidas mecánicamente o por gravedad en depresiones poco profundas o las partículas mantenidas sobre la superficie por el óxido o la laminilla. 17. Registro de las Indicaciones 17.1 Medios de Registro - Cuando lo requiere un procedimiento escrito, los registros permanentes de la ubicación, tipo, dirección, longitud(es), y espaciamiento(s) de las indicaciones se pueden hacer mediante una o varias de las siguientes maneras. 17.1.1 Esquemas - Haciendo un boceto de la o las indicaciones y su ubicación. 17.1.2 Transferencia (Sólo Polvo Seco) - Cubriendo la o las indicaciones con una cinta transparente autoadhesiva, retirando la cinta con la o las indicaciones de las partículas magnetizables adheridas a la misma, y colocándola sobre un papel u otro material de sostén apropiado indicando las ubicaciones. 17.1.3 Película Desprendible (Sólo Polvo Seco) - Cubriendo la o las indicaciones con una película aplicada por vaporización y desprendible que fije la o las indicaciones en su lugar. Cuando la película es desprendida de la parte, la o las indicaciones de las partículas magnetizables quedan adheridas a la misma. 17.1.4 Fotografiado - Fotografiando las indicaciones en sí, o las reproducciones de las indicaciones en la cinta o en la película desprendible. 17.1.5 Registros Escritos - Se registra la ubicación, longitud, orientación y cantidad de indicaciones. 17.2 Información Complementaria - A los resultados de la inspección, deben acompañarlos un registro de los parámetros del procedimiento enumerados abajo, según corresponda: 17.2.1 Método Usado - Método de partículas magnetizables (seco, húmedo, fluorescentes, etc.). 17.2.2 Técnica de Magnetización - Técnica de magnetización (continua, continua-verdadera, residual). 17.2.3 Tipo de Corriente - Corriente magnetizante (CA, CA rectificada de media onda o CA rectificada de onda completa, etc.). 17.2.4 Dirección del Campo - Dirección del campo magnético (ubicación de las puntas, secuencia de la envoltura del cable, etc.). 17.2.5 Intensidad del Campo - Intensidad de la corriente magnetizante (amperes vueltas, amperes por milímetro (pulg) del espaciado de las puntas, fuerza de izado, etc.). 18. Desmagnetización 18.1 Aplicabilidad - Todos los materiales ferromagnéticos retendrán algo de magnetismo residual, dependiendo la intensidad del mismo de la retentividad de la parte. El magnetismo residual no afecta las propiedades mecánicas de la parte. Sin embargo, un campo residual puede causar la adherencia de virutas, limaduras, laminilla, etc. a la superficie afectando las subsiguientes operaciones de maquinado, pintado o enchapado. Adicionalmente, si la parte se va a usar en lugares cerca de instrumentos sensibles, los altos campos magnéticos residuales podrían afectar la operación de estos instrumentos. Además, un campo magnético residual fuerte en una parte que va a ser soldada por arco podría interferir con la soldadura. Los campos residuales también pueden interferir con los exámenes que se realicen posteriormente con partículas magnetizables. La desmagnetización se requiere solamente si está especificada en los planos, especificación o en la orden de compra. Cuando se requiere, también se debe especificar un nivel de aceptación de la magnetización residual y el método de medición. Ver 18.3. 18.2 Métodos de Desmagnetización - La facilidad de la desmagnetización depende de la fuerza coercitiva del metal. La alta retentividad no necesariamente se relaciona con la gran fuerza coercitiva en cuanto a que la intensidad del campo residual no siempre es un indicador de la facilidad de la desmagnetización. En general, la desmagnetización se realiza sometiendo la parte a un campo igual o mayor que el usado para magnetizarla y en casi la misma dirección, y luego se va invirtiendo la dirección del campo mientras se lo reduce gradualmente hasta llegar a cero. 18.2.1 Extracción desde Bobina de Corriente Alterna - La técnica más rápida y más simple es pasar la parte por una bobina de corriente alterna de gran intensidad y luego retirar lentamente la parte del campo de la bobina. Se recomienda una bobina de 10.000 amperes vueltas. La frecuencia de línea normalmente se toma de corriente alterna de 50 a 60 Hz. La pieza debe ingresar a la bobina desde una 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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distancia de 12 pulg. (300 mm) y pasar por la misma en forma firme y lenta hasta que la pieza haya sobrepasado la bobina en una distancia de por lo menos 36 pulg. (900 mm). Se debe tener cuidado de asegurarse que la parte sea totalmente retirada de la influencia de la bobina antes de discontinuar la fuerza desmagnetizante; de no ser así el desmagnetizador puede invertir el efecto de magnetización de la parte. Esto debe repetirse según la necesidad hasta reducir el campo residual a un nivel aceptable. Ver 18.3. Las partes pequeñas con configuraciones complejas se pueden rotar y volcar mientras pasan por el campo de la bobina. 18.2.2 Corriente Alterna Decreciente - Una técnica alternativa para desmagnetizar la parte es someterla a un campo mientras se reduce gradualmente su intensidad hasta un nivel deseado. 18.2.3 Desmagnetización con Yugos - Para la desmagnetización local se pueden usar yugos de corriente alterna colocando los polos sobre la superficie, moviéndolos alrededor del área, y retirando suavemente el yugo mientras aún está energizado. 18.2.4 Inversión de Corriente Continua - La parte a ser desmagnetizada es sometida a etapas consecutivas de magnetización con corriente directa invertida y reducida hasta un nivel deseado. (Éste es el proceso más efectivo para desmagnetizar partes grandes en las que el campo de corriente alterna no tiene suficiente penetración para remover la magnetización residual interna). Esta técnica requiere equipo especial para invertir la corriente mientras simultáneamente se la reduce en pequeños incrementos. 18.3 Extensión de la Desmagnetización - La efectividad de la operación de desmagnetización puede ser indicada utilizando indicadores apropiados del campo magnético o medidores de la intensidad del campo. Precaución: La parte puede retener un fuerte campo residual después de haber sido magnetizada circularmente y exhibir una pequeña evidencia externa o ninguna de este campo. En consecuencia, si se requiere una desmagnetización completa, antes de la magnetización longitudinal se debe realizar la magnetización circular. 18.3.1 Después de la desmagnetización, los campos residuales no deben superar los 3 G (240 Am-1) en cualquier lugar de la pieza, valor absoluto, a menos que se haya acordado o especificado otra cosa en el plano de ingeniería o en el contrato, orden de compra o especificación. 19. Limpieza Post Examen 19. Remoción de las Partículas - Cuando el o los materiales de las partículas magnetizables pueden interferir con los procesos posteriores o con los requerimientos del servicio, es necesario realizar una limpieza post examen. El comprador debe especificar cuándo es necesario realizar una limpieza post ensayo y la extensión requerida. 19.2 Medios para Remover las Partículas - Las técnicas de limpieza post ensayo típicas empleadas son: (a) uso de aire comprimido para sopletear las partículas magnetizables secas no deseadas; (b) secado de las partículas húmedas y posterior remoción por cepillado o con aire comprimido; (c) remoción de las partículas húmedas por enjuague con solvente; y (d) se pueden usar otras técnicas de limpieza post examen adecuadas siempre que no interfieran con los requerimientos subsiguientes. 20. Evaluación del Desempeño/Sensibilidad del Sistema 20.1 Factores Contribuyentes - La performance/sensibilidad total de un sistema de examen con partículas magnetizables depende de lo siguiente: 20.1.1 Capacidad del operador, si hay implicada una operación manual. 20.1.2 Control de las etapas del proceso. 20.1.3 Las partículas, o suspensión, o ambas. 20.1.4 El equipo. 20.1.5 Nivel de luz visible. 20.1.6 Monitoreo de la luz negra cuando corresponda. 20.1.7 Intensidad del campo magnético. 20.1.8 Dirección y orientación del campo. 20.1.9 Intensidad del campo residual. 20.1.10 Estos factores se deben controlar individualmente. 20.2 Mantenimiento y Calibración del Equipo - El equipo para partículas magnetizables empleado debe mantenerse en todo momento en condiciones de trabajo apropiadas. La frecuencia de la calibración de verificación, normalmente cada seis meses, ver Tabla 2, o siempre que se sospeche un malfuncionamiento, debe especificarse en los procedimientos escritos de la instalación de prueba. Los registros de los controles y resultados proveen información útil para fines del control de calidad y deben mantenerse. Además, cuando se sospeche un malfuncionamiento del sistema, se debe realizar alguno de los ensayos descriptos o todos ellos. Los ensayos de calibración se deben realizar de acuerdo con las especificaciones o documentos que sean aplicables. 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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20.3 Controles del Equipo - Para asegurar la exactitud del equipo de magnetización por partículas magnetizables se recomiendan los siguientes ensayos. 20.3.1 Exactitud del Amperímetro - Las lecturas del medidor del equipo se deben comparar con las de un medidor de ensayo de control incorporando un transformador en derivación o un transformador de intensidad conectado para monitorear la corriente de salida. La exactitud de toda la disposición del medidor de ensayo de control se debe verificar a intervalos de seis meses o según lo acordado entre el comprador y el proveedor por medios rastreables al National Institute of Standards and Technology (NIST). Las lecturas comparativas se deben tomar como mínimo en tres niveles de salida abarcando el rango de uso. La lectura del medidor del equipo no debe tener una desviación superior a + 10% de plena escala relativa a los valores de corriente real según lo mostrado por el medidor de ensayo. Precaución: Cuando se mide CA rectificada de media onda, la lectura de corriente continua de un medidor de ensayo de CC convencional debe ser duplicada. 20.3.2 Control del Temporizador (Timer) - En los equipos que utilizan un temporizador para controlar la duración del paso de la corriente, se debe controlar la exactitud del temporizador según lo especificado en la Tabla 2 ó siempre que se sospeche un malfuncionamiento. 20.3.3 Control del Corte Rápido del Campo Magnético - En los equipos que tienen un dispositivo de corte rápido, se debe controlar y verificar el funcionamiento de este circuito. Este ensayo se puede hacer usando un osciloscopio adecuado o un dispositivo de ensayo simple que normalmente se consigue del fabricante. En los paquetes o máquinas electrónicos, la falla para lograr una indicación de “corte rápido” indicaría que existe un malfuncionamiento en el circuito de energización. 20.3.4 Control de la Salida del Corriente del Equipo - Para asegurar la exactitud continuada del equipo, las lecturas del amperímetro en cada toma del transformador se debe hacer con una combinación de amperímetro-derivación calibrada. Este accesorio se conecta en serie con los contactos. La derivación del equipo no se debe usar para controlar la máquina de la que forma parte. Para unidades de control de corriente infinita (llave sin derivación), se debe usar la regulación a intervalos de 500 A. Las variaciones que superan el + 10% de las lecturas del amperímetro del equipo indican la necesidad de hacer el servicio o reparar el equipo. 20.3.5 Control de Cortocircuitos Internos - Los equipos para partículas magnetizables se deben controlar periódicamente por cortocircuitos internos. Teniendo el equipo regulado para una salida de máximo amperaje, cualquier deflexión del amperímetro cuando se activa la corriente sin tener un conductor entre los contactos es una indicación de un cortocircuito interno. 20.3.6 Ensayo de la Fuerza de Izado del Yugo Electromagnético - La fuerza de magnetización de un yugo (o de un imán permanente) se debe ensayar determinando su fuerza de izado sobre una placa de acero. Ver la Tabla 3. La fuerza de izado se relaciona con la intensidad electromagnética del yugo. 20.3.7 Soplador de Polvo - La performance de los sopladores de polvo usados para aplicar las partículas magnetizables secas se debe controlar a intervalos de rutina o siempre que se sospeche un malfuncionamiento. El control se debe hacer sobre una parte de ensayo representativa. El soplador debe cubrir el área bajo ensayo con una capa ligera, uniforme y polvorienta de partículas magnetizables secas y tener suficiente fuerza como para eliminar el exceso de partículas sin perturbar aquellas partículas que sean evidencia de indicaciones. Los ajustes necesarios para el caudal del soplador o de la velocidad del aire se deben hacer de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. 20.4 Control del Nivel de Iluminación del Área de Examen: 20.4.1 Intensidad de la Luz Visible - La intensidad de luz en el área de examen debe controlarse a intervalos especificados con el medidor de luz designado en la superficie de la pieza que se esté examinando. Ver Tabla 2. 20.4.2 Intensidad de la Luz Negra (Ultravioleta) - La intensidad y longitud de onda de la luz negra se deben controlar a intervalos especificados pero éstos no deben ser superiores a una semana y cada vez que se cambie una lámpara. Diariamente se deben limpiar los reflectores y filtros y controlar su integridad. Ver Tabla 2. Los filtros de UV quebrados o rotos se deben reemplazar inmediatamente. Las lámparas defectuosas que irradian energía UV también se deben reemplazar. 20.5 Ensayos de Control de Calidad de las Partículas Secas - Para asegurar una performance uniforme y consistente del polvo magnetizable seco seleccionado para usar, conviene que todos los polvos que ingresan sean certificados o ensayados verificando su conformidad con las normas de control de calidad establecidas entre el usuario y el proveedor. 20.5.1 Contaminación: 20.5.1.1 Factores de Degradación - Las partículas magnetizables secas generalmente son muy resistentes y se desempeñan con un alto grado de consistencia en una amplia gama de procesos. Su desempeño, sin embargo, está sujeto a degradación por contaminantes tales como humedad, grasa, aceite, óxido y partículas de laminado, partículas no magnetizables tales como arena de fundición, y exceso de calor. Estos contaminantes normalmente se manifiestan como un cambio de color y aglomeración de las partículas, 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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siendo su severidad lo que determina si se continúa usando el polvo o no. Las partículas sobrecalentadas pueden perder su color, reduciendo así el contraste de color con la parte y obstaculizando de este modo el examen de la parte. La aglomeración de las partículas puede reducir la movilidad de las mismas durante el proceso, y los grandes aglomerados de partículas no se pueden retener en una indicación. 20.5.1.2 Aseguramiento de la Calidad de las Partículas - Para asegurarse contra los efectos nocivos de los posibles contaminantes, se recomienda realizar un ensayo de performance/sensibilidad de rutina (ver 20.8.3). 20.6 Ensayos de Control de Calidad de las Partículas Húmedas - Los siguientes ensayos para las suspensiones de partículas magnetizables húmedas se deben realizar al inicio y a intervalos regulares para asegurar un desempeño consistente. Ver Tabla 2. Como el baño se irá contaminando a través de su uso, es esencial monitorear el baño de trabajo a intervalos regulares. 20.6.1 Determinación de la Concentración del Baño - La concentración del baño y a veces la contaminación del mismo se determina midiendo su volumen de asentamiento por medio del tubo para centrífuga con forma de pera del Método de Ensayo D 96 con un vástago de 1 ml (divisiones de 0,05 ml) para suspensiones de partículas fluorescentes o un vástago de 1,5 ml (divisiones de 0,1 ml) para suspensiones no fluorescentes. Antes de muestrear la suspensión, ésta se debe hacer pasar por el sistema de recirculación durante por lo menos 30 min. para asegurar un total mezclado de todas las partículas que podrían haberse asentado en la rejilla del sumidero y en los costados o en fondo del tanque. Tomar de la manguera o del pico una muestra de 100 ml de la suspensión, desmagnetizarla y, antes de realizar la lectura, permitir que se asiente durante aproximadamente 60 min. en el caso de las suspensiones con destilados de petróleo o durante 30 minutos para las suspensiones en base a agua. El volumen asentado en el fondo del tubo indica la concentración de las partículas en el baño. 20.6.2 Interpretación de la Muestra - Si la concentración del baño es baja en contenido de partículas, agregar una cantidad del material de las partículas suficiente como para obtener la concentración deseada; si la suspensión tiene una alta concentración de partículas, agregar suficiente vehículo hasta obtener la concentración deseada. Si las partículas asentadas tienen más bien el aspecto de aglomeraciones flojas que de una capa sólida, tomar una segunda muestra. Si aún aparecen aglomerados, las partículas pueden estar magnetizadas; reemplazar la suspensión. 20.6.3 Asentamiento de los Volúmenes - Para las partículas fluorescentes, el volumen asentado recomendado (ver 8.4.6) es de 0,1 a 0,4 ml en una muestra del baño de 100 ml y de 1,2 a 2,4 ml por 100 ml de vehículo para las partículas no fluorescentes a menos que el fabricante de las partículas especifique otra cosa. 20.6.4 Contaminación del Baño - Tanto las suspensiones fluorescentes como las no fluorescentes se deben controlar periódicamente por contaminantes tales como polvo, laminilla, aceite, pelusas, pigmento fluorescente suelto, agua (en el caso de las suspensiones en aceite), y aglomerados de partículas que pueden afectar adversamente la performance del proceso de examen con partículas magnetizables. Ver Tabla 2. 20.6.4.1 Contaminación Transportada - Para los baños fluorescentes, se debe examinar con luz negra el líquido que está directamente encima del precipitado. El líquido tendrá una ligera fluorescencia. Su color se puede comparar con una muestra recientemente preparada usando los mismos materiales o con una muestra sin uso tomada del baño original que se haya retenido para ese fin. Si la muestra “usada” es notablemente más fluorescente que el standard de comparación, el baño se debe reemplazar. 20.6.4.2 Contaminación de las Partículas - La parte graduada del tubo se debe examinar bajo luz negra si el baño es fluorescente y bajo luz visible (para partículas tanto fluorescentes como no fluorescentes) por estrías o bandas, diferencias en el color o apariencia. Las bandas o estrías pueden indicar contaminación. Si el volumen total de los contaminantes, incluyendo las bandas o estrías supera el 30% del volumen de las partículas magnetizables, o si el líquido es notablemente fluorescente (ver 20.6.4), se debe reemplazar el baño. 20.6.5 Durabilidad de las Partículas - Se debe controlar periódicamente la durabilidad de las partículas magnetizables en suspensión tanto fluorescentes como no fluorescentes para asegurar que las partículas no se hayan degradado debido al ataque químico de los vehículos para la suspensión, aceite o agua acondicionada, o que se hayan degradado mecánicamente por las fuerzas de rotación de la bomba de recirculación en una unidad de partículas magnetizables horizontal húmeda. La rotura de las partículas magnetizables fluorescentes en particular, puede resultar en una disminución de la sensibilidad y en un incremento en el fondo fluorescente no magnetizable. La pérdida de pigmento fluorescente puede producir indicaciones falsas que pueden interferir con el proceso de examen. 20.6.6 Brillo Fluorescente - Es importante que el brillo del polvo de partículas magnetizables fluorescente sea mantenido en el nivel establecido de modo que la indicación y el brillo del fondo se puedan mantener en un nivel relativamente constante. Las variaciones en el contraste pueden afectar notablemente los resultados de los ensayos. La pérdida de contraste adecuado generalmente es causada por: 20.6.6.1 Un incremento en el nivel de contaminación del vehículo aumentando la fluorescencia 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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del fondo, o 20.6.6.2 Pérdida de vehículo debido a la evaporación, aumentando la concentración, o 20.6.6.3 Degradación de las partículas fluorescentes. Se puede observar un cambio en la relación del contraste usando una probeta de ensayo anular con una superficie decapada. 20.6.7 Performance/Sensibilidad - La falla para encontrar una discontinuidad conocida en una parte o para obtener las indicaciones especificadas en el anillo de ensayo (ver 20.8.3) indica la necesidad de cambiar todo el baño. Si se usó una parte, debe limpiarse ultrasónicamente de modo que no se pueda detectar fondo fluorescente cuando se la mira bajo luz negra con una intensidad en la superficie de por lo menos 1000 µW/cm2. Si se observa que algún fondo interfiere con la detección o la interpretación, se debe drenar el baño y preparar una nueva suspensión. 20.7 Control de las Características del Baño: 20.7.1 Viscosidad - La viscosidad de la suspensión no debe ser superior a 5 mm2/seg. (5,0 cSt), a cualquier temperatura en la que se pueda usar el baño, cuando se ensaya de acuerdo con el Método de Ensayo D 445. 20.7.2 Punto de Inflamación - El punto de inflamación de la suspensión con destilado liviano de petróleo para partículas magnetizables húmedas debe ser como mínimo de 200°F (93°C); usar el Método de Ensayo D 93. 20.7.3 Ensayo de la Rotura del Agua para Vehículos con Agua Acondicionada - El agua adecuadamente acondicionada proporcionará humectación apropiada, dispersión de las partículas y protección anticorrosiva. El ensayo de rotura de agua se debe realizar inundando con la suspensión una parte, con un acabado superficial similar al de las que estén bajo ensayo, y luego observando la apariencia de la superficie de la parte después de detener la inundación. Si la película de la suspensión es continua y uniforme sobre toda la parte, hay presente suficiente agente humectante. Si la película de la suspensión se interrumpe, exponiendo superficies desnudas de la parte, y la suspensión forma muchas gotitas separadas en la superficie, es necesario agregar más agente humectante o la parte no se ha limpiado lo suficiente. 20.7.4 pH de los Vehículos con Agua Acondicionada - El pH del baño con agua acondicionada debe estar entre 6.0 y 10.5 determinado mediante un medidor de pH adecuado o con papel especial para pH. 20.8 Performance del Sistema de Verificación: 20.8.1 Partes con Discontinuidades para Ensayos de Producción - Una forma práctica de evaluar la performance y sensibilidad de las partículas magnetizables secas o húmedas o el desempeño de todo el sistema, o ambos, es usar partes de ensayo representativas con discontinuidades conocidas del tipo y severidad que las encontradas normalmente durante la inspección real en producción. Sin embargo, la utilidad de tales partes es limitada debido a que no se puede controlar la orientación y magnitud de las discontinuidades. No se recomienda el uso de partes falladas con discontinuidades severas. Precaución: Si se usan tales partes, después de cada uso deben limpiarse y desmagnetizarse completamente. 20.8.2 Partes para Ensayo con Discontinuidades Fabricadas - Con frecuencia no se dispone de partes de ensayo para producción con discontinuidades conocidas del tipo y severidad necesarias para la evaluación. Como alternativa, se pueden usar probetas de ensayo fabricadas con discontinuidades de distintos grados y severidad para proveer una indicación de la efectividad del proceso de examen con partículas magnetizables secas o húmedas. 20.8.3 Placa de Ensayo - La placa para ensayar la performance del sistema de partículas magnetizables mostradas en la Fig. 18 es útil para ensayar toda la performance de los sistemas que usan puntas de prueba y yugos.
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Fig. 18 Placa de Ensayo de la Performance del Sistema de Partículas Magnetizables
20.8.4 Probeta Anular para Ensayo - La probeta anular (Ketos) de ensayo (Fig. 19) se usa también para evaluar y comparar la performance y sensibilidad totales de las técnicas con partículas magnetizables fluorescentes y no fluorescentes, tanto secas como húmedas, utilizando una técnica de magnetización con conductor central. 20.8.4.1 Material para el Anillo para Ensayo - El anillo (Ketos) de acero para herramientas se debe maquinar en un material AISI 01 de acuerdo con la Fig. 19. El anillo maquinado o el acero inicial se deben templar a 900°C (1650°F), enfriar a 28°C (50°F) por hora hasta 540°C (1000°F) y luego enfriar en aire hasta la temperatura ambiente para dar resultados comparables usando anillos similares que hayan recibido el mismo tratamiento. El material y el tratamiento térmico son variables importantes. La experiencia indica que el control de solamente la maleabilidad del anillo por dureza (90 a 95 HRB) no resulta suficiente. 20.8.4.2 Uso del Anillo para Ensayo - El anillo para ensayo, Fig. 19, es magnetizado circularmente con CA rectificada de onda completa pasando por un conductor central con un agujero de 1 a 1 1/4 pulg. (25 a 31 mm) de diámetro ubicado en el centro del anillo. El conductor debe tener una longitud mayor de 16 pulg. (400 mm). La corriente usada, a menos que se acuerde otra cosa entre el usuario y el fabricante de las partículas, debe ser de 1400 A. Para las partículas secas la cantidad mínima de agujeros mostrados debe ser cuatro. Para las partículas húmedas la cantidad mínima de agujeros mostrados debe ser tres. El borde del anillo debe examinarse después de 1 min. con luz negra o luz visible, ver 20.4, dependiendo del tipo de partículas involucradas. 20.8.5 Indicadores del Campo Magnético: 20.8.5.1 Indicador de Campo “Torta” - El indicador de campo magnético mostrado en la Fig. 15 descansa en las ranuras entre los segmentos con forma de torta para mostrar la presencia de una dirección aproximada del campo magnético. Indica una intensidad de campo adecuada cuando una línea claramente definida de partículas magnetizables se forma a través de la superficie de cobre del indicador (las ranuras están contra la pieza) cuando las partículas magnetizables se aplican simultáneamente con la fuerza magnetizante. La falla para obtener una indicación puede ser el resultado de: (1) un campo magnético insuficiente, ó (2) las propiedades magnéticas del material que se está examinando, o ambos.
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Fig. 19 Anillo para Ensayo
20.8.5.2 Espesores o Láminas Ranurados - Existen varios tipos de espesores ranurados. Tres, mostrados en la Fig. 16, similares pero no idénticos, se han usado en Japón durante años y se están fabricando en USA. Se pueden obtener profundidades de ranuras de 15, 30 y 60% del espesor de la lámina; las ranuras son labradas químicamente. El lado ranurado se coloca en estrecho contacto con la pieza. La ranura (barra) lineal es útil cuando las discontinuidades son críticas en una dirección específica. La ranura circular indica la dirección de la máxima intensidad de campo y la tolerancia angular de la sensibilidad. Se puede usar para desarrollar procedimientos de magnetización multidireccionales. La tira ranurada radialmente ha demostrado ser más útil para partes con espacios angostos y radios pequeños. Se debe usar el método continuo verdadero (10.1.2) de magnetización, esto es, las partículas se deben aplicar antes de detener el paso de la corriente. Para aplicaciones de polvo seco, antes de detener la circulación de la corriente se debe sopletear el exceso de polvo. 20.8.6 Sonda de Efecto Hall - La sonda o sensor de efecto Hall mide la intensidad del campo tangencial (en el aire adyacente a la parte) de la fuerza magnetizante (H) y se calibra en gauss. El sensor se debe usar con cuidado. Se debe mantener cerca de la superficie de la parte. Se deben seguir las instrucciones del fabricante. Estos instrumentos se pueden usar para detectar un campo residual o medir campos producidos durante los disparos del cabezal o disparos usando un conductor central. 21. Procedimientos 21.1 Procedimiento Escrito - Cuando se especifique un procedimiento, se debe redactar para todos los exámenes con partículas magnetizables y debe incluir como mínimo la siguiente información. Generalmente se usa un esquema para ilustrar la geometría de la pieza, técnicas, y áreas a examinar. Este esquema también se puede usar para registrar la ubicación de los indicadores de campo magnético y para registrar la ubicación de las discontinuidades. 21.1.1 Área a ser examinada (parte entera o área específica), 21.1.2 Tipo de material de las partículas magnetizables (seco o húmedo, visible o fluorescente), 21.1.3 Equipo para partículas magnetizables, 21.1.4 Requerimientos para la preparación de la superficie de la parte, 21.1.5 Proceso de magnetización (continuo, continuo-verdadero, residual), 21.1.6 Corriente de magnetización (alterna, CA rectificada de media onda, CA rectificada de onda
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completa, continua), 21.1.7 Medios para establecer la magnetización de la parte (directa-puntas, contacto con cabezales frontal/posterior o envoltura con cable, indirecto-bobina/envoltura con cable, yugo, conductor central, etc.), 21.1.8 Dirección del campo magnético (circular o longitudinal), 21.1.9 Controles de la performance/sensibilidad del sistema, 21.1.10 Intensidad del campo magnético (amperes vueltas, densidad del campo, fuerza de magnetización, y número y duración de la aplicaciones de la corriente magnetizante), 21.1.11 Aplicación del medio de examen, 21.1.12 Interpretación y evaluación de las indicaciones, 21.1.13 Tipo de registros incluyendo los criterios de aceptación/rechazo, 21.1.14 Técnicas de desmagnetización, si se las requiere, y 21.1.15 Limpieza post-examen, si es requerida, 21.2 Informes Escritos - Los informes escritos se deben preparar según lo acordado entre la agencia/departamento de ensayo y el comprador/usuario. 22. Normas de Aceptación 22.1 La aceptabilidad de las partes examinadas por este método no se especifica aquí. Las normas de aceptación son tema de acuerdo entre el fabricante y el comprador y deben establecerse en un contrato, especificación o código. 23. Seguridad 23.1 Todo lo involucrado con el manejo de la exposición a riesgos por el examen de partículas magnetizables incluye: 23.1.1 Choque y Quemaduras con Electricidad - Los choques eléctricos pueden causar un shock y particularmente quemaduras por los altos amperajes a las tensiones relativamente bajas que se usan. El equipo que manipula suspensiones con agua debe tener una buena descarga a tierra. 23.1.2 Partículas Voladoras - Las partículas magnetizables, particularmente las secas, polvo, arena de fundición, óxido y laminilla pueden ingresar a los ojos y oídos cuando se sopletean para eliminarlas de la parte, cuando se aplican a una superficie vertical o elevada o cuando se limpia con aire comprimido una superficie examinada. Las partículas secas son fáciles de inhalar por lo que se recomienda usar máscaras respiradoras para polvo. 23.1.3 Caídas - Caída desde un andamio o escalera si se trabaja sobre una gran estructura en el campo o taller. 23.1.4 Fuego - Ignición de un baño con destilado de petróleo. 23.1.5 Medio Ambiente - Realizar el examen con partículas magnetizables cuando haya presencia de vapores inflamables como ser en una planta petroquímica o una refinería de petróleo. El trabajo bajo el agua posee su propio conjunto de riesgos. 23.1.6 Pisos Húmedos - Resbalar en un piso empapado con una suspensión con partículas. 23.1.7 Corrimiento o Caída de Componentes de Gran Tamaño - Los componentes de grandes dimensiones, especialmente los que se encuentran sobre soportes temporarios pueden desplazarse durante el examen o caer mientras se los iza. Además, el operador debe estar alerta sobre la posibilidad de sufrir lesiones en su cuerpo por quedar atrapados sus miembros entre una eslinga/cadena o entre los cabezales frontal y posterior y la pieza. 23.1.8 Exposición a la Luz Ultravioleta - La luz ultravioleta que supera los 1000 µW/cm2 puede afectar adversamente los ojos y la piel. Cuando haya presente luz negra de gran intensidad se sugiere usar gafas de seguridad diseñadas para absorber radiación con longitud de onda UV. 23.1.9 Materiales y Concentrados - El manipuleo seguro de las partículas magnetizables y concentrados está regido por las Hojas de Datos de Seguridad de Materiales (MSDS) del proveedor. El proveedor debe suministrar a todos los usuarios las MSDS según 29 CFR 1910.1200 o equivalente y deben ser preparadas de acuerdo con FED-STD-313. 24. Precisión y Tendencia 24.1 La metodología descripta en la práctica producirá resultados repetibles siempre que: 24.1.1 La intensidad del campo de flujo disperso en la parte/pieza esté confirmada y, 24.1.2 El campo tenga la orientación apropiada con respecto a las discontinuidades que se están buscando. 24.2 Debe admitirse que la condición de la superficie del material que se esté examinando, las propiedades magnéticas del material, su forma, y el control de los factores listados en 20.1 influyen sobre los 106938033.doc - SM/Sokas/SMIL - 1/98 - 21/08/2012
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resultados obtenidos. 25. Palabras Clave 25.1 ensayo.
seco; evaluación; examen; fluorescente; inspección, partículas magnetizables; no destructivo,
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ANEXO (Información No Obligatoria) A1. INDICACIONES DE PARTÍCULAS MAGNETIZABLES TÍPICAS A.1.1 Las discontinuidades superficiales, con pocas excepciones, producen indicaciones definidas y distintivas de las partículas magnetizables. Las discontinuidades casi superficiales, por el otro lado, producen indicaciones de las partículas magnetizables menos distintivas o borrosas en comparación con las discontinuidades superficiales; las indicaciones de las partículas magnetizables son más bien groseras que definidas y las partículas se mantienen con menor firmeza. A.1.2 Método Húmedo: A.1.2.1 Fluorescente - En las Fig. de A1.1 a A1.6 se muestran indicaciones de grietas superficiales, indicaciones superficiales, y una indicación de una discontinuidad casi superficial A.1.2.2 No Fluorescente - En las Fig. de A1.7 a A1.16 se muestran indicaciones de grietas superficiales. A.1.3 Método Seco - En las Fig. de A1.17 a A1.23 se muestran indicaciones de grietas superficiales. A.1.4 En las Fig. de A1 24 a A1.26 se muestran indicaciones no relevantes.
Fig. A.1.1 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Conductor Central, CC)
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Fig. A.1.2 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Conductor Central, CC)
Fig. A.1.3 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Conductor Central, CC)
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Fig. A.1.4 Indicaciones Superficiales (Producidas por Magnetización con Conductor Central, CC )
Fig. A.1.5 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización Circular, CC Continua)
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Fig. A.1.6 Indicaciones de Discontinuidad Casi Superficial (Producidas por Magnetización con Punta de Prueba)
Fig. A.1.7 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Conductor Central, CC Continua)
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Fig. A.1.8 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Conductor Central, CC Continua)
Fig. A.1.9 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Conductor Central, CC Continua)
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Fig. A.1.10 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización Indirecta Circular, con CC)
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Fig. A.1.11 Indicaciones de una Discontinuidad Casi Superficial (Producidas por Magnetización Directa Circular, con CC Continua)
Fig. A.1.13 Indicaciones con Caucho Magnetizado de Grietas Superficiales en Agujeros de Sujeción de un Aeroplano (Producidas por Magnetización con Yugo, con CC Continua)
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Fig. A.1.12 Indicaciones de Discontinuidades Casi Superficiales (Producidas por Magnetización Directa Circular, CC Continua)
Fig. A.1.14 Indicaciones con Caucho Magnetizado de Grietas Superficiales en Agujeros de Sujeción de un Aeroplano (Producidas por Magnetización con Yugo, CC Continua)
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ASTM E 709 - 95 - 39 -
Fig. A.1.15 Indicaciones con Suspensión Magnetizable de Grietas Superficiales en Soldadura (Producidas por Magnetización con Yugo, CA Continua)
Fig. A.1.16 Indicaciones con Suspensión Magnetizable de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Yugo, CA Continua)
Fig. A.1.17 Indicaciones de una Discontinuidad Casi Superficial (Producidas por Magnetización con Punta de Prueba, CC Media Honda Continua)
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ASTM E 709 - 95 - 40 -
Fig. A.1.18 Indicaciones de una Discontinuidad Casi Superficial (Producidas por Magnetización con Punta de Prueba, CC Media Honda Continua)
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Fig. A.1.19 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización Indirecta Circular, CA Continua)
Fig. A.1.20 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Punta de Prueba, CA Continua)
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ASTM E 709 - 95 - 41 -
Fig. A.1.21 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Punta de Prueba, CC Continua)
Fig. A.1.22 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización Directa Circular, CA Continua)
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ASTM E 709 - 95 - 42 -
Fig. A.1.23 Indicaciones de Grietas Superficiales (Producidas por Magnetización con Conductor Central, CA Continua)
Fig. A.1.24 Indicaciones No Relevantes de Cableado Magnetizado (Producidas por Magnetización Directa, CC Continua)
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ASTM E 709 - 95 - 43 -
Fig. A.1.25 Indicaciones No Relevantes debido al Cambio de Sección en una Parte Pequeña (Producidas por Magnetización Indirecta Circular, CC Continua)
Fig. A.1.26 Indicaciones No Relevantes de la Unión entre Materiales Distintos (Producidas por Magnetización Residual con Bobina de CC)
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ASTM E 709 - 95 - 44 -
