NMX-B-133-1-1988
SECRETARIA DE COMERCIO
Y
FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
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METODOS DE INSPECCION CON LIQUIDOS PENETRANTES
PRACTICE FOR LIQUID PENETRANT PENETRANT INPECTION METHOD
DIRECCION GENERAL DE NORMAS
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PREFACIO
En la elaboración de esta norma participaron las siguientes empresas e instituciones:
ATLAX, S. A.
CENTRO DE INGENIERIA Y DESARROLLO INDUSTRIAL.
COMITE CONSULT IVO NACIONAL DE NORMALIZAC ION DE LA INDU STR IA SI DERURGICA.
FERROCARRILES NACIONALES DE HEXICO.
INDUSTRIAS, C.H., S.A.
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO.
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INDICE
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION.
2 RESUMEN DEL METODO.
3 DEFINICIONES.
4 CLASIFICACION DE LOS METODOS Y TIPOS DE MATERIALES
5 PROCEDIMIENTO.
6 REQUISITOS ESPECIALES.
7 CALIFICACION Y RECALIFICACION.
APENDICE
8 BIBLIOGRAFIA.
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METODOS DE INSPECCION CON LIQUIDOS PENETRANTES
PRACTICE FOR LIQUID PENETRANT INPECTION METHOD
1
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION
1.1 Esta Norma Mexicana establece los procedimientos para la inspección de materiales con líquidos penetrantes. El proceso en líquidos penetrantes es un método de prueba no destructivo que se emplea en la detección de discontinuidades superficiales, aplicándose al final del proceso y en inspección de mantenimiento. Pueden usarse con efectividad en la inspección de materiales metálicos no porosos, ferrosos, no ferrosos, cerámicos, plásticos y vidrios. Las discontinuidades superficiales tales como grietas, costuras, traslapes, incrustaciones, laminaciones, fugas o falta de -fusi6n, son detectadas por estos métodos. 1.2 Esta norma también proporciona una referencia para 1.2.1 Usarse en la preparaci6n de especificaciones de proceso relacionadas con la inspección de líquidos penetrantes de materiales y piezas terminadas Es importante que exista un acuerdo entre fabricante y comprador en lo relacionado a técnicas especificas. 1.2.2 Usarse en la organizaci6n del equipo y personal relacionado en la inspección con líquidos penetrantes. 1.3 Esta norma no indica o sugiere patrones para la evaluación de las indicaciones obtenidas. Debe señalarse, sin embargo, que después de que las indicaciones han sido reveladas, estas deben interpretarse o clasificarse y enseguida evaluarse. Para este propósito debe tenerse por separado un c6digo o norma o por acuerdo específico para definir cl tipo tamaño, localizaci6n y dirección de las indicaciones consideradas aceptables y aquellas consideradas como inaceptables. 2
RESUMEN DEL METODO
2.1 Los métodos de inspección con líquidos penetrantes proporcionan los medios para la detección de discontinuidades superficiales. En general un líquido penetrante es aplicado sobre la superficie de la Pieza que va a examinarse, permitiendo que entre en las discontinuidades. Después de un tiempo adecuado de permanencia, se retira el exceso de penetrante de la superficie y se seca la pieza. Enseguida se aplica un revelador que extraiga al penetrante de las discontinuidades, coloreando el revelador. La pieza probada es posteriormente inspeccionada visualmente para determinar la presencia o ausencia de indicacione s. 2.2 La selecci6n de un método en particular y tipo de penetrante para el procedimiento de inspección, depende de la naturaleza de la aplicación, condiciones bajo las cuales se efectúa la inspección, disponibilidad del equipo de proceso y tipo de materiales que van a inspeccionarse. 2.3 Los parámetros de proceso, tales como prelimpieza, tiempo de penetración, etc., son determinados por el penetrante utilizado, así como la naturaleza de la pieza bajo inspección (tamaño, forma, condición de la superficie, aleación) y el tipo de discontinuidades esperadas, etc. Los métodos de inspección con líquidos penetrantes indican la presencia, localización y hasta cierto punto, la naturaleza y magnitud de las discontinuidades detectadas. 3
DEFINICIONES
3.1 Para las definiciones relacionadas con este método debe consultar se la especificación indicada en A 2.4. 4
CLASIFICACION DE LOS METODOS Y TIPOS DE MATERIALES
4.1 Los materiales para la inspección con líquidos penetrantes (ver notas 1, 2 y 3) consisten en penetrantes fluorescentes y visibles, emulsificadores (base aceite y base agua; de acci6n rápida y lenta), solventes removedores y reveladores. El juego de materiales para la inspección con líquidos penetrantes consta de penetrante, emulsificador, removedor y revelador. No se recomienda el mezclado de materiales de diferentes fabricantes. Precaución:
Los materiales usados para la inspección no deben afectar las piezas que van a probarse.
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NOTA 1. -
Ver 6.1 para los requisitos especiales para el contenido de azufre y cloro.
NOTA 2. -
Estos materiales pueden ser flamantes o emitir vapores peligrosos o tóxicos, llevar a cabo todas las indicaciones y precauciones recomendadas por el fabricante.
NOTA 3.-
Un penetrante que produce fluorescencia y un contraste intenso de color en las indicaciones es un penetrante de doble propósito. Dicho penetrante puede usarse conforme a cualquier método ya sea A(4.2.1) o B(4.2.2). La nota de precaución de 4.2.1 es aplicable a los penetrantes de doble propósito.
4.2
Los métodos y tipos de inspección con líquidos penetrantes son clasificados como se indica en la tabla 1.
4.2.1
Método A.
Los procedimientos para la inspección con penetrantes fluorescentes son clasificados como 1.- Lavables con agua (procedimiento A-1). 2.- Postemulsificables (procedimiento A-2). 3.- Removibles con solvente (procedimiento A-3). Precaución:
Después de una inspección COD un penetrante fluorescente no debe efectuarse una inspección con un penetrante visible, a menos que el procedimiento este calificado conforme a lo indicado en 7.2.
La inspección con penetrantes fluorescentes hace uso de penetrantes que llevan un tinte que fluorescen brillantemente bajo luz negra (ver 5.8.1.1) La sensibilidad de los penetrantes fluorescentes depende de su capacidad para ser retenido en las discontinuidades durante su aplicación, y de brotar a la superficie para producir indicaciones que fluorescen brillantemente. Las indicaciones fluorescentes son más brillantes que sus alrededores por lo que son fácilmente visibles. 4.2.1.1 Penetrantes lavables con agua. Se designan así por ser directamente lavables con agua de la superficie de la pieza que va a probarse, después de un tiempo adecuado de penetración (permanencia), debido a que el emulsificador "es parte" del penetrante lavable con agua, es extremadamente importante ejercer un control apropiado en el proceso de remoción del penetrante en la superficie para evitar sobrelavados. Los penetrantes lavables con agua pueden ser extraídos de las discontinuidades si el enjuague es demasiado largo o vigoroso.
4.2.1.2 Penetrantes postemulsificables.
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Están diseñados para ser insolubles en agua y no pueden removerse sólo con agua. Están diseñados para ser removidos selectivamente de la superficie por el uso de un emulsificante, para ayudar en la remoción del exceso de penetrante de la superficie. El emulsificante, aplicado adecuadamente y cuando se da un tiempo de emulsificaci6n apropiado, se combina con el exceso de penetrante en la superficie para formar una mezcla lavable con agua, la cual puede ser removida de la superficie, dejando ésta libre de fluorescencia. El penetrante que permanece dentro de las discontinuidades no esta sujeto a sobrelavados. El tiempo de emulsificación adecuado debe establecerse experimentalmente y mantenerlo para asegurar que no ocurra una sobreemulsificaci6n, resultando en la perdida de indicaciones.
4.2.1.3 Penetrantes removibles con solventes. Están diseñados para que el exceso de penetrante en la superficie pueda eliminares frotándolo con un material que no deje pelusa y repitiendo la operación hasta que sea eliminado la mayoría del penetrante. El remanente puede eliminarse de la superficie frotándolo con un material impregnado con solvente y que no deje pelusa. Este tipo es portátil y se usa en la inspección de áreas localizadas. Debe evitarse el exceso de solvente para minimizar la remoción del penetrante de las discontinuidades. No se permite remover el exceso de penetrante con demasiado solvente. 4.2.2 Método B. La inspección con líquidos penetrantes visibles emplea penetrantes que puedan ser observados a simple vista, El penetrante usualmente es de color rojo para que las indicaciones produzcan un contraste con cl fondo _ blanco del revelador. E1 proceso con líquidos penetrantes visibles no requiere el uso de luz negra como en el caso del proceso con líquidos penetrantes fluorescentes. Las indicaciones con líquidos penetrantes visibles, pueden ser vistas bajo una luz blanca adecuada (ver 5.8.2). El procedimiento de inspección con líquidos penetrantes visibles se clasifica en: 1. - Lavables con agua (procedimiento B-1). 2. - Postemulsificables (procedimiento B-2). 3. - Removibles con solventes (procedimiento B-3). 4.2.2.1 Penetrantes visibles lavables con agua. Están diseñados para funcionar como se describe en 4.2.1.1.
4.2.2.2
Penetrantes visibles postemulsificados.
Están diseñados para funcionar como se describe en 4.2.1.2. 4.2.2.3
Penetrantes visibles removibles con solventes.
Están diseñados para funcionar como se describe en 4.2.1.3. 4.3 Emulsificantes. Son líquidos usados para emulsionar cl exceso de penetrante aceitoso en la superficie, que son nuevamente lavables con agua ver 5.5.3). Existen dos tipos básicos de emulsificantes: base aceite y base agua (removibles con detergente); ambos pueden actuar sobre un intervalo de tiempo, desde algunos segundos hasta varios minutos dependiendo de la superficie, viscosidad, concentración y composición química.
4.3.1 Emulsificantes base aceite o lipofílicos.
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Son usados normalmente como se suministran y son de acción lenta o rápida, dependiendo de la viscosidad y composici6n química, Los emulsificantes de alta viscosidad son generalmente de acción más lenta que los de baja viscosidad. Los emulsificantes base aceite se disuelven en cl exceso del penetrante de la superficie y pueden lavarse con agua; la velocidad de disolución establece cl tiempo de emulsificación. 4.3.2 Emulsificantes base agua o hidrofilicos (removibles con detergente). Son normalmente suministrados como concentrados para diluirse en agua y usarse para inmersión o atomización. Los emulsificantes base agua funcionan para quitar cl exceso de película del penetrante de la superficie a través de la acción detergente. La fuerza del agua atomizada o agitada con el aire de los tanques de inmersi6n proporciona la acci6n de "restregar" mientras el detergente elimina la película del penetrante. El tiempo de emulsificaci6n varia dependiendo de la concentración del detergente en cl agua.
Solventes removedores. Funcionan disolviendo cl penetrante, por lo cual es posible limpiar la superficie frotándola y dejándola libre de penetrante residual como se indica en 5.5.4. 4.5 Reveladores. La detección de indicaciones por penetrantes es el proceso de revelar las discontinuidades mediante la extracción al aplicar el revelador; de esta forma se aumenta la visibilidad de las indicaciones por el penetran te. 4.5.1 Reveladores de polvo seco. Se usan como se suministran (es decir, fluyen libremente y no aglutinados), conforme a lo indicado en 5.7.5. Debe tenerse cuidado de no contaminar el revelador con penetrante fluorescente, de tal manera que puedan aparecer como indicaciones. 4.5.2 Reveladores húmedos en suspensión acuosa. Son normalmente suministrados como polvos secos, los cuales van a ser suspendidos o disueltos en agua, dependiendo del tipo de revelador húmedo en suspensión acuosa. 4.5.2.1 Reveladores suspendidos en solución acuosa. Son suspensiones de partículas de reveladores en agua. La concentración, uso y mantenimiento, deben ser conforme a las recomendaciones del fabricante (ver 5.7.6). 4.5.2.2 Reveladores solubles en solución acuosa. Son suministrados como polvos solubles que se disuelven en agua; emplear las concentraciones recomendadas por cl fabricante (ver 5.7.6). 4.5.3 Reveladores suspendidos en solución no acuosa. Son suministrados como suspensión de partículas de revelador en un solvente no acuoso, listos para usarse. Estos son aplicados a la piezas por atomización después de que cl exceso de penetrante haya sido removido y la pieza haya sido secada. Los reveladores en solución acuosa son aplicados por pistolas convencionales, atomizadores electrostáticos o en aerosol. Este tipo de reveladores no es adecuado para la aplicación por inmersión (tanque de inmersi6n o en flujo). Los reveladores húmedos en solución no acuosa forman un recubrimiento blanco en la superficie de la pieza cuando están secos cl cual sirve como un fondo contrastaste para penetrantes visibles y un medio revelador para penetrantes fluorescentes. 4.5.4 Reveladores de película liquida. Son soluciones o suspensiones coloidales de resinas/polímeros en un medio adecuado. Estos reveladores forman un recubrimiento transparente o translúcido en la superficie de la pieza. Ciertos tipos de reveladores de película pueden removerse de la pieza y retenerse para propósitos de registro. 5
PROCEDIMIENTO
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5.1 El siguiente procedimiento general se aplica (ver figuras 2 3 y 4) a los métodos de inspección con penetrantes fluorescentes y visibles (ver figura 1). Como una técnica patrón, la temperatura de los materia les penetrantes y la superficie de la pieza que va a ser inspeccionada deben estar entre 16ºC y 52ºC. Cuando no sea practico cumplir con estas limitaciones de temperatura, calificar el procedimiento a la temperatura que desee usarse como se describe en 7, y por acuerdo entre fabricante y comprador.
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5.2 Con el acondicionamiento de la superficie, antes de la inspección con líquidos penetrantes, usualmente pueden obtenerse resultados satisfactorios sobre superficies, en las condiciones de "tal y como se soldó, "como se laminó" "como se vació" o "como se forjó". Sin embargo, la preparación de la superficie por esmerilado o maquinado es necesaria cuando las irregularidades superficiales enmascaren las indicaciones de discontinuidades inaceptables, o cualquier interferencia con la efectividad de la inspección (ver A 1.1.1.7 para precauciones generales relativas a la preparaci6n de la superficie). 5.3 Limpieza de las piezas y materiales. 5.3.1 Prelimpieza. El buen resultado de cualquier procedimiento de inspecci6n con líquidos penetrantes depende en gran parte de que la superficie y las discontinuidades estén limpias de cualquier contaminante (manchas) que puedan interferir con cl proceso del penetrante. Todas las partes o áreas de las piezas que van a inspeccionarse deben estar limpias y secas antes de que se aplique cl penetrante. Esta "limpieza" tiene por objeto que la superficie este libre de polvo, óxido, fúndente de soldadura, salpicaduras, grasa, pintura, películas de aceite, suciedad, etc., que pueden interferir con la penetración. Todos estos contaminantes pueden evitar que el penetrante entre totalmente en las discontinuidades. Residuos del proceso de limpieza pueden reaccionar adversamente con el penetrante y reducir su sensibilidad y ejecución. En particular, los ácidos y cromatos reducen la fluorescencia de muchos penetrantes. Si solamente una sección de una pieza, tal como una soldadura, es la que va a inspeccionarse, el área adyacente de esta superficie debe estar limpia como mínimo en una distancia de 25 mm (ver A 1 para mayo res detalles de los métodos de limpieza). 5.3.2 Limpieza después del secado. Es esencial que las piezas estén perfectamente secas después de limpiarse, dado que cualquier residuo de liquido podría impedir la entra da del penetrante. El secado de las piezas puede efectuarse en hornos de secado, con lamparas infrarrojas, aire caliente forzado, o expuestas a la temperatura ambiente. La temperatura de la pieza no debe exceder de 52QC antes de la aplicación del penetrante. 5.4 Aplicación del penetrante. Después de que la pieza haya sido limpiada, secada y enfriada aproximadamente a la temperatura ambiente (máximo de 52QC), aplicar cl penetrante a la superficie que va a inspeccionarse de tal manera que toda la pieza o área bajo inspección este completamente cubierta con penetrante. 5.4.1 Existen diferentes métodos de aplicaci6n efectiva del penetrante, tales como inmersi6n, por brocha, flujo o atomización. Las piezas pequeñas son a menudo colocadas en una canastilla y sumergidas dentro del tanque que contiene el penetrante. En piezas grandes, y aquellas con una geometría compleja, el penetrante puede aplicarse efectivamente con brocha o atomización. Los métodos convencionales y las pistolas atomizadoras electrostáticas son medios efectivos de la aplicación de los líquidos penetrantes en la superficie de las piezas. La aplicación con atomizadores electrostáticos puede eliminar el exceso de penetrante en la pieza, minimizando la sobreatomizaci6n y evitando que el penetrante entre en las cavidades momentáneamente el cual pueda servir como un depósito de penetrante y cause problemas severos de extracción durante la inspección. La atomización por aerosol es muy efectiva y es un medio adecuado de aplicación. En la aplicación por atomización, es importante que se tenga una adecuada ventilación. Esto generalmente se logra usando un cuarto diseñado adecuadamente y con un sistema de extracción. 5.4.2 Después de la aplicación, permitir que el exceso del penetrante escurra de la pieza (debe evitarse la formación de charcos de penetrante), mientras le sigue un apropiado tiempo de secado del penetrante (ver tabla 2).
5.4.3 El tiempo de permanencia del penetrante para tener una adecuada penetraci6n debe ser el recomendado por el fabricante de este. Sin embargo, la tabla 2 proporciona una guía para la
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selección del tiempo de permanencia del penetrante para una variedad de materiales, según su forma, y tipos de discontinuidades. Si las características del penetrante son materialmente afectadas por un tiempo de permanencia prolongado (esto es detectado por la dificultad en remover cl exceso) volver a - aplicar el penetrante manteniendo el tiempo originalmente indicado. 5.5 Remoción del exceso de penetrante. 5.5.1 Después de haber pasado el tiempo requerido de penetración, remover el exceso de penetrante como se describe en 5.5.2 para penetrantes lavables con agua, 5.5.3 para penetrantes postemulsificables y 5.5.4 para penetrantes removibles con solvente. 5.5.2 Los penetrantes lavables con agua pueden removerse directamente de la pieza lavándolos con agua; estos no requieren un paso de emulsificación. Remover el exceso de penetrante usando un equipo manual, semiautomático, atomización automática de agua o por inmersión. El grado y velocidad de remoción depende de tal manera de los parámetros del pro ceso, como son presión y temperatura del agua, y la duración del ciclo de lavado. Las características inherentes de remoción del penetrante empleado, así como la condición de la superficie de la pieza afectan la velocidad y grado de remoción. Es importante que la operación de lavado con agua sea controlada. 5.5.2.1 La presi6n del agua debe ser constante y no debe exceder de 0.345 MPa (0.035 kgf/mm2) (0.206 MPa (0.021 kgf/mm2) es un valor promedio). Generalmente se recomienda un atomizado grueso.
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5.5.2.2 Mantener relativamente constante la temperatura del agua. La mayoría de los penetrantes lavables con agua pueden removerse efectivamente teniendo la temperatura del agua en un intervalo de 16°C a 43ºC, pero para obtener resultados consistentes, mantenerla a la temperatura recomendada por el fabricante del penetrante. 5.5.2.3 La duración del ciclo de lavado dependerá de las características inherentes de remoción del penetrante, la condición de la superficie de la pieza, la presión del agua atomizada y temperatura empleada, determinada experimentalmente para una aplicación en particular. El tiempo óptimo se tiene cuando no exista interferencia de fondo. 5.5.2.4 Evitar los sobrelavados; estos pueden causar que el penetrante sea eliminado de las discontinuidades. Efectuar la operación de lavado por el método "A", bajo luz negra; de tal manera que pueda determinarse cuando el penetrante de la superficie ha sido removido adecuada mente. 5.5.2.5 En aplicaciones especiales, cuando no se disponga del agua, puede efectuarse la remoción frotando la superficie con un limpiador, un material absorbente humedecido con agua, hasta que el exceso de penetrante en la superficie sea removido. 5.5.3 Los penetrantes postemulsificantes no son directamente lavables con agua; estos requieren el uso de un emulsificador (base aceite o agua). Después del tiempo requerido para la penetración emulsificar el exceso de penetrante en la pieza por inmersión, por absorción o atomización de las partes con el emulsificante requerido (la combinación del emulsificante con el exceso de penetrante hace que la mezcla sea removible con agua). Después de la aplicación del emulsificante, escurrir la pieza de una manera tal para prevenir que el emulsificante se encharque en la pieza. 5.5.3.1 E1 tiempo de permanencia de la emulsificación se inicia tan pronto como el emulsificante es aplicado. El tiempo de duración permitido para que el emulsificante permanezca en la pieza y en contacto con el penetrante depende del tipo de emulsificante empleado (de acción rápida, de acción lenta, base aceite o base agua) y de la condición de la superficie de la pieza (lisa o rugosa). "E1 tiempo nominal de emulsificaci6n debe ser el recomendado por el fabricante. Determinar experimentalmente el tiempo real de emulsificación para cada aplicación especifica. El acabado superficial (rugosidad) de la pieza y el tiempo de emulsificación es un factor significante en la elección del emulsificante. En general, este puede ser de pocos segundos a varios minutos, dependiendo de la actividad del emulsificante. 5.5.3.2 Un efectivo lavado del penetrante emulsificado de la superficie de la pieza puede hacerse usando equipo manual, semiautomático o atomización automática de agua o inmersión. Para el método "A", efectúa la operación de lavado de enjuague con agua bajo luz negra para poder determinar cuando el penetrante ha sido removido de la superficie adecuadamente. Los residuos de fondo deben ser mínimos de tal manera que no interfieran con la inspección de la pieza y que dé indicaciones de que no ha ocurrido una sobreemulsificación. 5.5.3.3 La presión del agua debe ser constante y no exceder de 0.344 MPa (0.0351 kgf/mm2) (0.206 MPa (0.021 kg/mm2) como promedio). Generalmente, se recomienda un atomizado grueso. 5.5.3.4 Mantener la temperatura del agua a una temperatura relativamente constante. La temperatura del agua debe estar en el intervalo de 16ºC a 43ºC. 5.5.4 Con penetrantes removibles con solventes, remover el exceso de penetrante hasta donde sea posible, empleando un material que no deje pelusa, repitiendo la operación hasta que sea eliminado la mayoría del penetrante. Enseguida humedecer ligeramente con solvente un material que no deje pelusa y frotar la superficie hasta que todo el exceso de penetrante haya sido removido. Esta prohibido cubrir toda la superficie con solvente después de la aplicación del penetrante y antes del desarrollo.
5.6 Secado de las piezas.
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5.6.1 Durante la preparación de las piezas para inspección, es necesario secarlas ya sea enseguida de la aplicación del revelador húmedo o acuoso, o secar el agua de lavado precedente al uso de reveladores secos o no acuosos. 5.6.2 Las piezas pueden secarse usando estufas de recirculación de aire caliente, una corriente de aire caliente, o exponiéndolas a la temperatura ambiente. El secado se hace mejor en un secador de recirculación de aire caliente, controlado termostáticamente. La temperatura en el secador es mantenida normalmente entre 79ºC y 107ºC, para la mayoría de las aplicaciones. Precaución: La temperatura de la pieza no debe exceder de 52ºC. Se permite un calentamiento o enfriamiento local previendo que la temperatura de la pieza permanezca en el intervalo de 169ºC a 52ºC, a menos que se especifique otra cosa por acuerdo entre fabricante y comprador. 5.6.3 No se permite que las piezas permanezcan en la estufa de secado por un tiempo mayor que el necesario para secarlas. Un tiempo excesivo de secado podría causar dados en la pieza así como la evaporación del penetrante, lo cual podría perjudicar la sensibilidad de la inspección. E1 tiempo de secado varia con el tamaño, naturaleza y el numero de piezas bajo inspección. 5.6.4 En el caso de penetrantes removibles con solventes (ver 5.5.4) donde el exceso de penetrante es removido con la técnica de frotar con solvente, permitir el secado por una evaporación normal. Generalmente no se requiere otra técnica de secado mientras que el intervalo de temperatura del procedimiento este dentro de 16ºC a 520C. 5.7 Revelado de las indicaciones. 5.7.1 El revelado de las indicaciones por el penetrante es el proceso de extraer los residuos del penetrante de las discontinuidades y esparciéndose sobre la superficie para hacerlas visibles. Indicaciones de penetrantes típicos se muestran en la especificación indicada en A 2.5. 5.7.2 El uso de revelador ya sea seco o en suspensión en un solvente acuoso o no acuoso es evaporado a sequedad antes de la inspección para formar una película de resina/polímero líquida. 5.7.3 Aplicar los reveladores inmediatamente después de que el exceso de penetrante haya sido removido de la superficie de la pieza, antes de secar en el caso de reveladores acuosos, e inmediatamente después de que la pieza haya sido secada para todos los otros tipos de reveladores. 5.7.4 Existen varias formas de aplicación efectiva de los diversos tipos de reveladores, como sumergiéndola, absorción, atomización o espolvoreando, El tamaño y forma, condición de la superficie, numero de piezas que van a ser procesadas, etc., determinan la selección del revelador. 5.7.5 Aplicar los reveladores de polvo seco después del secado, con forme a 5.6. Aplicar estos asegurando que toda la pieza sea cubierta completamente. Les piezas pueden ser sumergidas en un recipiente con revelador seco, también pueden ser espolvoreadas con el revelador en polvo, manual o mecánicamente. Es más efectivo aplicar el polvo seco en una cámara cerrada, con lo cual provoca una nube de polvo efectiva y controlada. El exceso de polvo puede removerse sacudiendo o golpeando la pieza ligeramente, o soplándola con aire comprimido a baja presión de 0.034 a 0.06689 MPa (0.00351 a 0.00702 kgf/mm2) seco y limpio. Pueden usarse otros medios adecuados al tamaño y geometría de la pieza previendo que el polvo sea espolvoreado sobre toda la superficie que va a examinarse. Las piezas pueden ser rociadas con una pistola convencional o electrostática. 5.7.6 Aplicar los reveladores acuosos a la pieza inmediatamente después de que el exceso de penetrante haya sido removido de ésta y antes del secado. El revelador seco se presenta como un recubrimiento blanco en la pieza. Preparar y mantener el revelador acuoso conforme a las instrucciones del fabricante y aplicarlos de tal manera que se asegure que la pieza está completa y uniformemente cubierta; debe tenerse cuidado cuando se use un revelador húmedo con penetrantes lavables con agua para evitar una po sible perdida de las indicaciones.
5.7.6.1 Aplicar los reveladores acuosos por rocío, fluido o sumergiendo la pieza. Con los reveladores acuosos húmedos, las piezas comúnmente se sumergen en el baño de revelador.
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Sumergir las piezas en el revelador lo suficiente para cubrir las superficies que estén inspeccionándose. Después, sacar las piezas del baño de revelado y dejar las escurrir. Escurrir todo el exceso del revelador de las secciones huecas y lo retenido para eliminar la tendencia al encharcamiento del revelador, lo cual podría obscurecer las discontinuidades. 5.7.6.2 A continuación secar las piezas conforme a 5.6 5.7.7 Aplicar el revelador húmedo no acuoso a la pieza por rocío después de que el exceso de revelador haya sido removido y la pieza está seca. Este tipo de reveladores se evapora rápidamente a temperatura ambiente y no requieren, por lo tanto, del uso de un secado. Sin embargo, debe usarse una ventilación adecuada. 5.7.7.1 Aplicar los reveladores no acuosos por rocío como lo recomienda el fabricante. Las piezas deben rociarse de tal manera que se asegure que toda la pieza está completamente cubierta con una película delgada y uniforme de revelador. 5.7.7.2 No se permite sumergir o empapar la pieza con reveladores no acuosos, dado que estos limpian (disuelven) cl penetrante de las discontinuidades debido a su acción solvente. 5.7.8 Aplicar los reveladores líquidos tipo película por rocío o inmersión como lo recomienda el fabricante. Rociar las piezas de tal manera que se asegure que éstas queden completamente cubiertas con una película delgada y uniforme de revelador. 5.7.9 El tiempo que cl revelador debe permanecer en la pieza antes de ser inspeccionada, debe ser como mínimo de 7 min. E1 tiempo de revelado inicia inmediatamente después de que el revelador en polvo seco se aplica y tan pronto como cl recubrimiento del revelador (acuoso y no acuoso) se seca (esto es, cuando cl solvente se evapora a sequedad). Si la absorción del penetrante no altera los resultados de la inspección, se permiten periodos de revelado mayores de 30 min. 5.8 Inspección. Efectuar la inspección de las piezas despu6s de que cl tiempo de revelado haya terminado como se especifica en 5.7.9 para asegurar una adecuada absorción del penetrante de las discontinuidades sobre el recubrimiento del revelador. Esto es una buena practica para observar la superficie mientras que aplica el revelador como una ayuda en la evaluación de las indicaciones. 5.8.1 Inspeccionar las indicaciones del penetrante fluorescente en una área obscura. Para inspecciones criticas se permite una luz ambiental máxima de 9,8 cd/m. Pueden usarse niveles altos para inspecciones no críticas, si la oscuridad es difícil de obtener. 5.8.1.1 Medir la intensidad de la luz negra (mínimo recomendado de -800 W/cm2 ) en la superficie de la pieza que va a inspeccionarse con un medidor adecuado. Verificar la intensidad de la luz negra periódicamente (se recomienda cada 30 días) para asegurar la capacidad requerida. Las caídas de diferencia de potencial pueden ser la causa de la disminución en la intensidad de la luz negra, y debe verificarse periódicamente. Si existen fluctuaciones de diferencia de potencial que - causen variaciones en la intensidad de la luz negra, usar un regulador de tensión. 5.8.1.2 Encender la luz negra por lo menos 5 min antes de usarla o medir su intensidad. 5.8.1.3 Se recomienda que el inspector este en el área de inspección obscurecida por lo menos 5 min antes de la inspección para que sus ojos se adapten a la obscuridad. 5.8.1.4 Mantener siempre el área de inspección limpia y libre de obstáculos. 5.8.2 Las indicaciones visibles de penetrantes pueden inspeccionarse con luz blanca natural o artificial. Se requiere de una adecuada iluminación para asegurarse de no tener pérdidas de sensibilidad en la inspección. En el sitio de la inspección se recomienda una intensidad de luz mínima de 106.6 cd/m. 5.9 Limpieza posterior. La limpieza posterior es necesaria en aquellos casos donde el penetrante o revelador residual pueda interferir con el proceso subsecuente o con los requisitos de servicio. Esto es particularmente importante cuando el penetrante residual de materiales inspeccionados pueda combinarse con otros factores en servicio que puedan provocar corrosión.
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Puede emplearse una técnica adecuada, tal como un simple enjuague con agua, maquinas de lavado, desengrasado por vapor, empape con solvente o limpieza con ultrasonido (ver A 1.1). En el caso de reveladores, se recomienda que si es necesaria una remoción posterior, ésta debe efectuarse tan pronto como sea posible después de la inspección de tal manera que no quede adherida a la pieza. Generalmente es adecuado el lavado por aspersión con agua. Precaución:
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Los reveladores deben removerse antes de desengrasar con vapor, éste puede calcinar el revelador en las piezas.
REQUISITOS ESPECIALES
6.1 Contenido de azufre, cloruros y fluoruros. Cuando se usan penetrantes en la inspección de materiales de aceros inoxidables austeníticos, aleaciones base titanio o níquel, es necesario restringir el contenido total de iones cloruro/fluoruro, el contenido total de cloro/fluor y el contenido de azufre. Si es necesario, las técnicas de muestreo y método de prueba analíticos y límites deben acordarse entre las partes contratantes. Si no se específica un requisito especifico, el contenido de cloro debe limitarse al 1% en donde cl uso potencial incluye las aplicaciones a aceros inoxidables austeníticos al titanio. E1 método indicado en la espccificaci6n de A 2.2 puede proporcionar resultados analíticos confiables para contenidos totales de cloro de 1 000 ppm (0.1%) o más. El contenido de azufre debe limitarse al 1% cuando se use en la aplicación de aleaciones base níquel a elevadas temperaturas. El método indicado en la especificación de A 2.1, puede proporcionar resultados analíticos confiables para contenidos de azufre de 1 000 ppm (0.1%) o más. 6.2 Cuando se efectúa la inspecci6n con líquidos penetrantes en pie zas que deben mantenerse en un intervalo de temperatura fuera de los limites indicados en 5.1, pueden requerirse materiales especiales y técnicas de procesamiento. El uso de dichos materiales y técnicas requiere de la calificación como se indica en 7.1. Debe seguirse las recomendaciones del fabricante. 7 CALIFICACION Y RECALIFICACION 7.1 La calificación del procedimiento requiere de pruebas equivalentes para cl procedimiento generalmente aprobado. La equivalencia es determinada por comparación directa en compradores de líquidos de penetrantes o en piezas de prueba representativas, o ambos, como se acuerde entre las partes contratantes. 7.2 La recalificación se requiere cuando se hace un cambio o se substituye el tipo de material del líquido penetrante o en la técnica de proceso.
APENDICE A1
Limpieza de piezas y materiales.
1.1
Elecci6n del método de limpieza.
A.1.1.1
La elecci6n de un método adecuado de limpieza se basa en los siguientes factores:
1)
Del tipo de contaminante a ser removido, puesto que un só1o método no puede remover completamente todos los contaminantes.
2)
El efecto del método de limpieza en las piezas.
3)
La práctica del método de limpieza para la pieza (por ejemplo, una pieza grande no puede colocarse en un desengrasador pequeño o en un limpiador ultrasónico).
4)
Requisitos de limpieza específicos del comprador.
Se recomiendan los siguientes métodos de limpieza:
A 1.1.1.1 Limpieza con detergente.
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Los limpiadores tipo detergente son inflamables, solubles en agua conteniendo compuestos especialmente seleccionados para humectar las superficies, penetrar, emulsificar y saponificar los diferentes tipos de manchas, tales como grasas y películas de aceite, fluidos de corte y compuestos de dibujo no coloreados, etc. Los limpiadores tipo detergente pueden ser de naturaleza alcalina, neutra, ácida, pero no deben ser corrosivos durante la inspección. Las propiedades de limpieza de las soluciones detergentes facilitan la completa remoción de manchas y contaminantes de la superficie y áreas huecas. De esta forma son adecuados para absorber el liquido penetrante. El tiempo de limpieza debe ser de 10 a 15 min entre 77ºC y 93ºC con agitación moderada, empleando las concentraciones recomendadas por el fabricante del detergente (generalmente 45 a 60 kg/m3).
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A 1.1.1.2 Limpieza con solventes. Existe una variedad de limpiadores tipo solvente que pueden utilizarse efectivamente para disolver manchas tales como películas de grasa y aceite ceras, selladores, pinturas y materia orgánica en general. Estos solventes deben estar libres de residuos, especialmente cuando se emplea un solvente aplicado manualmente o en un tanque de inmersión de desengrase. Los limpiadores tipo solvente no son recomendables para remover el oxido, cascarilla, escamas, fundente y salpicaduras de soldadura y manchas inorgánicas en general. Precaución:
Algunos limpiadores tipo solvente son inflamables y pueden ser tóxicos. Deben seguirse todas las recomendaciones y precauciones del fabricante del solvente.
A 1.1.1.3 Desengrase con vapor. E1 desengrase con vapor es un método adecuado para remover manchas de aceites o de grasas de la superficie de las piezas y de las discontinuidades superficiales. Este no remueve manchas del tipo inorgánico (suciedad, corrosión, sales, etc.), ni manchas resinosas (recubrimientos plásticos, barniz, pintura, etc.), Debido al poco tiempo de contacto, el desengrase no puede limpiar completamente las discontinuidades profundas, por lo que se recomienda empapar estas piezas con solvente. A 1.1.1.4 Limpieza alcalina. a) Los limpiadores alcalinos son soluciones no inflamables, conteniendo detergentes especialmente seleccionados para humectar, penetrar, emulsificar y saponificar varios tipos de suciedad. También se emplean soluciones alcalinas calientes para remover y desescamar el óxido, el cual puede cubrir las discontinuidades. Debe usarse la mezcla de limpiadores alcalinos conforme a las recomendaciones del fabricante. Precaución:
Las piezas limpiadas por el proceso alcalino deben estar completamente libres de enjuagues de limpiadores y, perfectamente secas por un calentamiento anterior al proceso de inspección con líquidos penetrantes (la temperatura de la pieza en el momento de aplicar el líquido penetrante no debe exceder de - 52ºC).
b) La limpieza con vapor es una modificación del método de limpieza en tanques con solución alcalina caliente, el cual puede usarse para la preparación de piezas grandes y difíciles de manejar. Deben removerse las manchas orgánicas e inorgánicas de las superficies de las piezas, pero no pueden alcanzar el fondo de las discontinuidades, por lo que se recomienda un posterior empape con solvente. 1.1.1.5 Limpieza ultrasónica. Estos métodos agregan la agitación ultrasónica a la limpieza con solventes o detergentes para mejorar la eficiencia y disminución en el tiempo de limpieza. Debe usarse con agua y detergente si las manchas que van a removerse son inorgánicas (óxido, polvos, sales, productos de corrosión, etc.) y con solvente orgánico si la suciedad a ser removida es orgánica (grasas y películas de aceite, etc.). Después de la limpieza ultrasónica, las piezas deben calentarse para remover el fluido de limpieza; enseguida enfriar por lo menos a 52ºC, antes de la aplicación del líquido penetrante. A 1.1.1.6 Remoción de la pintura. Las películas de pintura pueden removerse por medio de un solvente removedor de pintura o en un tanque caliente del tipo desintegrado con removedor alcalino de pintura. En muchos casos, la película de pintura debe removerse completamente para exponer la superficie del metal. Los solventes tipo removedor de pintura pueden ser de alta viscosidad del tipo delgado para aplicarlo por rocío o brocha, o pueden ser de baja viscosidad del tipo de doble capa para aplicarlo en un tanque de inmersi6n. Ambos tipos de solventes removedores de pintura se usan generalmente a temperatura ambiente en la condición "de tal y como se recibió" Los removedores alcalinos de tanque caliente son compuestos de polvos solubles en agua, usados entre 60 a 120 kg/m de agua a una temperatura de 82ºC y 93ºC. Después de remover la pintura, las piezas deben lavarse perfectamente para remover todo cl contaminante de los huecos superficiales y enseguida secarlas. A 1.1.1.7 Limpieza mecánica y acondicionado de la superficie.
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El proceso de remoción de metal tal como de aporte, limado, pulido rota torio, escariado, cascarilla de laminación, de barrenado, fresado, esmerilado, líquido de rectificado, limpieza por arena, torneado, tambor o vibrador para eliminación de rebabas y chorro de abrasivos, incluyendo abrasivos tales como esferas de vidrio, arena, alúmina, pelets de ligno celulosa, granalla, etc. son a menudo usados para remover suciedades tales como carbón, óxido y escamas, arena de fundición adherida, así como rebabas o para obtener la tersura deseada en la pieza. Estos procesos pueden disminuir la efectividad de la inspección con líquidos penetrantes al frotar o golpear cobre las superficies del metal, llevando las discontinuidades superficiales, especialmente metales suaves tales como aluminio, titanio, magnesio y aleaciones al berilio. 1.1.1.8 Ataque con ácido. Las soluciones ácidas inhibidas (soluciones de decapado) son empleadas rutinariamente para desescamar las superficies de las piezas. El desescamado es necesario para remover el óxido, que puede cubrir las discontinuidades superficiales y evitar que entre el líquido penetrante. Las soluciones ácidas /ataque también son usadas rutinariamente para remover el metal adherido por golpeo sobre las discontinuidades superficiales. Dichos reactivos deben usarse conforme a las recomendaciones del fabricante. NOTA 1.-
Las piezas y materiales atacados deben lavarse completamente para que queden libres de los reactivos; la superficie así neutralizada debe estar perfectamente seca por un calentamiento, antes de aplicar los líquidos penetrantes. Los ácidos y cromatos pueden afectar la fluorescencia de los materiales fluorescentes.
NOTA 2.-
Aunque exista la posibilidad de fragilización por hidrógeno como un resultado de las soluciones ácidas de ataque, la pieza debe ser calentada a una temperatura adecuada por un tiempo apropiado para eliminar el hidrógeno antes del siguiente proceso. Después del calentamiento, la pieza debe enfriarse a una temperatura abajo de 52ºC antes de aplicar cl liquido penetrante.
A 1.1.1.9 Secado de las cerámicas con aire caliente. La limpieza por calentamiento de una pieza de cerámica en atm6sfera oxidante, es una forma efectiva para eliminar la humedad o suciedad orgánica ligera o ambas. Debe usarse la temperatura máxima que no cause de gradación en las propiedades de la cerámica. A 1.2 Limpieza posterior. A 1.2.1 Remoci6n del revelador. Los reveladores de polvo seco pueden removerse con un flujo de aire -(libre de aceite) o con agua. E1 recubrimiento de revelador húmedo puede removerse lavándolo con agua o agua con detergente, ya sea manual o mecánicamente (frotándolo, lavadora, etc.). El recubrimiento de revelador soluble se disuelve simplemente de la pieza con un enjuague con agua. A 1.2.2 E1 penetrante residual puede removerse a través de la acción de un solvente. Se recomiendan las t6cnicas de desengrase por vapor (10 min mínimo), empape con solvente (15 min mínimo) y la limpieza ultrasónica con solvente (3 min mínimo). En algunos casos es deseable el desengrase por vapor, seguido de un empape con solvente. E1 tiempo real requerido en el desengrase por vapor y empape con solvente depende de la forma de la pieza y debe determinarse experimentalmente. A 2 En tanto no se establezcan las Normas Mexicanas, se aplicaran en formo supletoria las siguientes especificaciones extranjeras: A 2.1 ASTM-D-129 Test for Sulfur in Petroleum Products (General Bomb Method). A2.2 ASIN,-D-808
Test for Chlorine in New and Used Petroleum Products (Bomb Method).
A 2.3 ASTM-D-1193 Specification for Reagent Water.
A 2.4 ASTM-E 270
efinitions of therms Relating to Liquid Penetrant inspection.
NMX-B-133-1-1988
A 2.5 ASTM-E 433 8
Reference Photographs for Liquid Penetrant Inspection tion.
BIBLIOGRAFIA
NOM-B-133-1976
"Métodos de inspección con líquidos penetrates
ASTM-E-165-1983
"Standard Practice for Liquid Penetrant Inspection Method".
México D.F. a 22 de noviembre de 1988 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC. CONSUELO SAEZ PUEYO
