Introducción a las pruebas no destructivas de recipientes a presión, como tuberías de acero para calderas.

Los recipientes a presión, como las tuberías de acero de calderas y sus componentes, suelen tener defectos difíciles de detectar, como falta de fusión, falta de penetración, inclusiones de escoria, poros, grietas, etc. en las soldaduras. Es imposible realizar inspecciones destructivas en cada caldera o recipiente a presión para conocer la ubicación, tamaño y naturaleza de estos defectos. Por lo tanto, se deben utilizar métodos de prueba no destructivos. Es decir, sin destruir la estructura, se utilizan métodos físicos para inspeccionar y medir los cambios en las cantidades físicas de la pieza de trabajo o estructura para inferir la organización interna y los defectos de la pieza de trabajo o estructura.

Equipos de prueba no destructivos para tubos de acero.

El propósito de los ensayos no destructivos es:

(1) Mejorar el proceso de fabricación y garantizar la calidad del producto.

(2) En el proceso de fabricación del producto, los defectos se pueden descubrir con antelación para evitar el desguace del producto, ahorrando así tiempo y gastos y reduciendo el coste de fabricación del producto.

(3) Mejorar la confiabilidad del producto, garantizar la seguridad del producto y evitar accidentes.

Aplicar pruebas no destructivas a todos los aspectos del diseño, fabricación, instalación, uso y mantenimiento del producto; a través de una serie de pruebas, determinar la calidad del diseño, las materias primas, el proceso de fabricación y la operación, y conocer los factores que pueden causar daños, para luego mejorarlos, para mejorar la confiabilidad del producto.

Los métodos de prueba no destructivos comúnmente utilizados son pruebas radiográficas, pruebas ultrasónicas, pruebas de partículas magnéticas, pruebas de penetrantes y pruebas de corrientes parásitas. Además, se realizan detección de fugas, pruebas de emisiones acústicas, pruebas de estrés, inspección visual, etc.

Pruebas radiográficas

Las pruebas radiográficas son un método que utiliza la capacidad de los rayos para penetrar metales y otros materiales para verificar la calidad de las soldaduras. El principio básico de las pruebas radiográficas es el principio de proyección. Cuando los rayos atraviesan el metal de soldadura, cuando hay defectos en el metal de soldadura (como grietas, inclusiones de escoria, poros, penetración incompleta, etc.), los rayos se atenúan de manera diferente en el metal y los defectos y la sensibilidad en la película. también es diferente. Los rayos se atenúan rápidamente en el metal y lentamente en los defectos. Por lo tanto, el tamaño, la forma y la posición de los defectos en la soldadura pueden determinarse mediante pruebas radiográficas. Dado que la detección de defectos por rayos X se basa en el principio de proyección, este método es más sensible a los defectos de volumen (como las inclusiones de escoria).

Detección de defectos por ultrasonidos

La detección de fallas por ultrasonidos es un método de prueba no destructiva que utiliza las características de reflexión de las ondas sonoras cuando se propagan en el medio y encuentran diferentes interfaces del medio. Dado que la elasticidad de los medios gaseosos, líquidos y sólidos es muy diferente, la influencia en la propagación de ondas ultrasónicas es diferente, por lo que la reflexión, la refracción y la conversión de formas de onda se producirán en la interfaz heterogénea. Cuando las ondas ultrasónicas se propagan en la soldadura, si hay defectos en la soldadura, se reflejarán en la interfaz del defecto, que será recibida por la sonda y formará una forma de onda en la pantalla, de modo que la naturaleza, ubicación y Se puede juzgar el tamaño del defecto. La detección de defectos por ultrasonido tradicional no puede registrar ni guardar los resultados de la detección de defectos, y la evaluación de los defectos depende demasiado de factores humanos. Por lo tanto, en la actualidad, mi país utiliza la detección de fallas por rayos X en calderas de baja presión.

Detección de defectos por partículas magnéticas

La detección de defectos por partículas magnéticas utiliza el campo magnético de fuga formado en el defecto para atraer polvo magnético y mostrar defectos que son difíciles de observar a simple vista. La inspección por partículas magnéticas primero aplica un campo magnético externo a la soldadura que se va a inspeccionar para determinar su magnetización. Después de magnetizar la soldadura, se rocía uniformemente polvo magnético fino (el tamaño promedio de partícula del polvo magnético es de 5 a 10 μm) sobre la superficie de la soldadura. Si no hay ningún defecto cerca de la superficie de la soldadura a inspeccionar, se puede considerar como un cuerpo uniforme con una permeabilidad magnética sin cambios después de la magnetización, y el polvo magnético también se distribuye uniformemente en la superficie de la soldadura. Cuando hay defectos cerca de la superficie de la soldadura, los defectos (grietas, poros, inclusiones de escoria no metálica) contienen aire o no metal, y su permeabilidad magnética es mucho menor que la permeabilidad magnética del metal de soldadura. Debido al cambio de resistencia magnética, se genera un campo magnético de fuga en el defecto en la superficie o cerca de la superficie de la soldadura, formando un pequeño polo magnético. El polvo magnético será atraído por el pequeño polo magnético y el defecto se mostrará debido a la acumulación de más polvo magnético, formando un patrón de defecto que se puede ver a simple vista. Los defectos superficiales o cercanos a la superficie de la soldadura generan campos magnéticos de fuga debido a su baja permeabilidad magnética. Cuando la intensidad del campo magnético de fuga alcanza el nivel que puede absorber el polvo magnético, se pueden observar los defectos superficiales o cercanos a la superficie de la soldadura. Cuanto mayor sea la intensidad del campo magnético aplicado, mayor será la intensidad del campo magnético de fuga y mayor será la sensibilidad de la inspección de partículas magnéticas.

Método de detección de defectos de coloración.

El color del tinte se utiliza para mostrar defectos. El tinte disuelto en el penetrante debe tener un color brillante y visible. El método de detección de defectos en la visualización por fluorescencia utiliza la luminiscencia de sustancias fluorescentes para mostrar los defectos. En la detección de defectos, la sustancia fluorescente adsorbida en el defecto es irradiada por rayos ultravioleta, alcanza un estado excitado debido a la absorción de energía luminosa y entra en un estado inestable. Es probable que regrese de este estado inestable a un estado estable, reduzca la energía potencial y emita fotones, es decir, emita fluorescencia.

Detección de fallas actuales de Eddy

Un método de detección de defectos en la pieza de trabajo que utiliza una bobina de excitación para generar corrientes parásitas en una pieza de trabajo conductora y mide el cambio en la corriente parásita del objeto que se inspecciona a través de una bobina de detección. La bobina de detección de fallas por corrientes parásitas se puede dividir en tres tipos según su forma: bobina de tipo pasante, bobina de tipo sonda y bobina de tipo inserción. Las bobinas de tipo pasante se utilizan para detectar alambres, varillas y tuberías, y su diámetro interior se adapta a varillas y tuberías redondas. Se colocan bobinas tipo sonda en la superficie de la pieza de trabajo para la detección local. Las bobinas de inserción, también llamadas sondas internas, se colocan dentro de tuberías y orificios para realizar pruebas en las paredes internas.