Designación: E 709 – 01
Guía Estándar para
Examen con Partículas Magnéticas
1Este estándar ha sido emitido 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 nueva aprobación. Una épsilon (e) supercripta indica un cambio editorial desde la última revisión o nueva aprobación.
Este estándar ha sido ha sido aprobado para su uso por agencias del Departamento de Defensa
1. Ámbito
1.1 Guía estándar para el Examen de Partículas Magnéticas1. Esta guía2 describe las técnicas para el examen con partículas magnéticas tanto secas como húmedas, un método no destructivo para la detección de fallas y otras discontinuidades en o cerca de la superficie de materiales ferromagnéticos. El examen con partículas magnéticas puede utilizarse para materias primas, productos semi-terminados (lingotes, changotes, fundiciones y forjados), productos terminados y soldaduras, sin perjuicio del tratamiento con calor o la falta del mismo. Es útil para el examen de mantenimiento preventivo. 1.1.1 Esta guía intenta ser una referencia de ayuda para la preparación especificaciones, estándares, procedimientos y técnicas. 1.2 Esta guía es también una referencia que puede ser usado de la siguiente manera: 1.2.1 Para establecer un medio por el cual el examen con partículas magnéticas, que es un procedimiento solicitado por personas u organizaciones, pueda ser revisado para evaluar su uso, o verificar si se está utilizando en su totalidad.
1
Esta práctica está bajo la jurisdicción del Comité E 07 de ASTM sobre Pruebas no Destructivas y es la responsabilidad directa del Subcomité E07.03 sobre Pruebas con Partículas Magnéticas y Penetrantes. La presente edición fue aprobada el 10 de Julio del 2001 y publicada en Septiembre del 2001. Fue publicada originalmente como E709 – 80 . La última edición previa E 709 – 95.
2
Para la Caldera ASME y Aplicaciones del Código de
Presión de Navíos vea la Guía respectiva SE – 709 e la Sección II de ese Código1.2.2 Para ayudar en la organización de equipos y personal en lo referente a los exámenes realizados con el método de partículas magnéticas.
1.2.3 Ayudar en la preparación de procedimientos relacionados con el examen de materiales y piezas. Esta guía describe las técnicas de exámenes con partículas magnéticas que son recomendadas para una gran variedad de medidas y formas de materiales ferromagnéticos y los distintos requisitos para este tipo de examen. Dado que hay muchas diferencias aceptables en ambos procedimientos y técnicas, los requisitos explícitos deberán ser cubiertos por un procedimiento escrito (ver Sección 21).
1.3 Esta guía no indica, sugiere o especifica estándares de aceptación de partes o piezas examinadas con estas técnicas. Debe señalarse, sin embargo, que después que se producen indicaciones, deben ser interpretadas o clasificadas y posteriormente evaluadas. Para estos propósitos deberá haber una codificación separada, especificaciones, o acuerdo específico para definir el tipo, medida, ubicación, grado de alineación y espaciamiento, área de concentración y orientación de las indicaciones que no son aceptables para una pieza específica versus aquellas que no se necesita quitar antes de la aceptación de la pieza. Deben especificarse las condiciones bajo las cuales no se permite el reproceso o reparación.
1.4 Esta guía describe el uso de las siguientes técnicas del método de partículas magnéticas.
1.4.2 Partículas magnéticas húmedas (ver 8.5)
1.4.3 Slurry Magnético / Pintura con partículas magnéticas (ver 8.5.8)
y
1.4.4 Polímero con partículas magnéticas (ver 8.5.8)
1.5 Calificaciones del Personal – El personal que realice exámenes de acuerdo con esta guía debe estar calificado y certificado de acuerdo con la Práctica Recomendada No. ASNT SNT-TC-1A, ANSI/ASNT Estándar CP-189, NAS 410, o como esté especificado en el contrato u orden de compra.
1.5 Agencia de Pruebas No-destructivas – Si para realizar las pruebas se utiliza una Agencia de Pruebas No-destructivas tal como se describe en la Práctica E 543, la agencia de pruebas debe cumplir con los requisitos de la Práctica E 543.
1.7 Índice
SECCIÓN
Ámbito 1
Descripción del Ámbito 1.1
Un Documento de Referencia 1.2
Estándares de Aceptación para Piezas no Cubiertas 1.3 Técnicas del Método de Partículas 1.4
Calificaciones del Personal 1.5
Agencia de Pruebas No-destructivas 1.6
Índice 1.7 Unidades SI 1.8 Advertencia de Seguridad 1.9 Documentos Referenciados 2 Estándares ASTM 2.1 Documentos SAE 2.2 Documentos ASNT 2.3
Documentos del Gobierno de USA 2.4
Definiciones 3
Reaumen de la Guia 4
Principio 4.1
Método 4.2
Magnetización 4.3
Tipos de Partículas Magnéticas y su Uso 4.4
Evaluación de Indicaciones 4.5
Indicaciones Típicas de Partículas Magnéticas 4.6
Significado y Uso 5 Equipos 6 Tipos 6.1 Portabilidad 6.2 Acoples 6.3 Estimuladores 6.4 Luz Negra 6.5 Verificación de Equipos 6.6 Área de Exámenes 7
Intensidad de la Luz para Exámenes 7.1
Manejo de la Instalación 7.2
Materiales para Partículas Magnéticas 8
Tipos de Partículas 8.2
Características de las Partículas 8.3
Partículas Secas 8.4
Sistemas de Partículas Húmedas 8.5
Preparación de las Piezas 9
General 9.1
Limpieza de la Superficie a Examinar 9.2 Secuencia de Operaciones 10 Secuencia de la Aplicación de Partículas y
Establecimiento del flujo del Campo Magnético 10.1
SECCIÓN Tipos de Corrientes Magnetizadoras 11
Tipos de Corrientes Básicas 11.1
Técnicas de Magnetización de Piezas 12
Cobertura del Examen 12.1
Magnetización Directa e Indirecta 12.2 Escogiendo una Técnica de Magnetización 12.3 Dirección de los Campos Magnéticos 13 Orientación de la Discontinuidad vs Dirección del Campo
Magnético 13.1
Magnetización Circular 13.2
Magnetización Toroidal 13.3
Magnetización Longitudinal 13.4
Magnetización Multidireccional 13.5
Fuerza del Campo Magnético 14
Magnetizando las Fuerzas del Campo 14.1 Estableciendo las Fuerzas del Campo 14.2 Guías para establecer Campos Magnéticos 14.3 Aplicación de partículas Magnéicas secas y Húmedas 15
Partículas Magnéticas Secas 15.1
Aplicaciones de Partículas Magnéticas Húmedas 15.2
Slurry Magnético / Pintura 15.3
Polímeros Magnéticos 15.4 Interpretación de Indicaciones 16 Indicaciones Válidas 16.1 Registro de Indicaciones 17 Medios de Registro 17.1 Información de Acompañamiento 17.2 Desmagnetización 18 Aplicabilidad 18.1 Métodos de Desmagnetización 18.2 Extensión de la Desmagnetización 18.3
Limpieza ´después del Examen 19
Remoción de Partículas 19.1
Medios para la Remoción de Partículas 19.2 Evaluación del Funcionamiento del Sistem / Sensitividad 20
Factores Contribuyentes 20.1
Mantenimiento y Calibración de los Equipos 20.2 Verificación del Estado de los Equipos 20.3 Control del nivel de Iluminación del Área de Exámenes 20.4 Pruebas de Control de la Calidad de Partículas Secas 20.5 Pruebas de Control de la Calidad de Partículas Húmedas 20.6 Control de las Características del Baño 20.7 Verificación del Funcionamiento del Sistema 20.8
Procedimiento e Informe 21 Procedimiento Escrito 21.1 Informes Escritos 21.2 Estándares de Aceptación 22 Seguridad 23 Precisión y Predisposición 24 Palabras Claves 25 Anexo Anexo A1 Apéndice X1. Apéndice X1 Apéndice X2. Apéndice X2 2. Documentos de Referencia: 2.1 Estándares ASTM:
A 275/A 275M Método de Prueba con Exámenes con Partículas Magnéticas de Aceros Forjados3
A 456/A 456M Especificaciones para el Examen con Partículas Magnéticas de Grandes Cigüeñales3
3
Métodos de Prueba D 93 para el Punto de Ignición por Pensky-Martens Probador Cerrado4
D 129 Método de Pruebas para Sulfuros en Productos Petrolíferos (Método del Bombardeo General)4
D 445 Método de Prueba para la Viscosidad Kinemática de Líquidos Transparentes y Opacos (y el Cálculo de la Viscosidad Dinámica)4
D 808 Método de Prueba para el Cloro en Productos de Petróleo Nuevos y Usados (Método del Bombardeo)4
D 1966 Método de Prueba Gravimétrico para Patas en Aceite de Lino Crudo5
E 165 Método de Prueba para el Examen Penetrante de Líquidos6
E 543 Práctica para Agencias que Realizan Pruebas No-Destructivas6
E 1316 Terminología para Exámenes No Destructivos6
E 1444 Práctica para Exámenes con Partículas Magnéticas6
2.2 Sociedad de Ingenieros Automotrices
(SAE): Especificaciones de Materiales Aeroespaciales:7
AMS 2300 Limpieza de Aceros de Calidad Premium para Aeronaves Inspección del Procedimiento de Partículas Magnéticas.
AMS 2301 Limpieza de Aceros de Calidad Aeronáutica para Aeronaves Inspección del Procedimiento de Partículas Magnéticas. AMS 2303 Limpieza de Aceros Martensíticos Resistentes a la Corrosión de Calidad Aeronáutica Inspección del Procedimiento de Partículas Magnéticas.
AMS 2641 Inspección del Vehículo de Partículas Magnéticas
AMS 3040 Método Seco, Partículas Magnéticas No-Fluorescentes.
AMS 3041 Partículas Magnéticas, No-Fluorescentes, Método Húmedo, Vehículo Oleoso , Listo para usar.
AMS 3042 Partículas Magnéticas, No-Fluorescentes, Método Húmedo, Polvo Seco. AMS 3043 Partículas Magnéticas, No-Fluorescente, Vehículo Oleoso, en Aerosol. AMS 3044 Partículas Magnéticas, Fluorescentes, Método Húmedo, Polvo seco.
4
Tomo Anual de Estándares de ASTM , Vol 05.01
5
Tomo Anual de Estándares de ASTM , Vol 06.03
6Tomo Anual de Estándares de ASTM , Vol 03.03 7
Disponible en la Sociedad de Ingenieros Automotrices Available from Society of Automotive Engineers, 400 Commonwealth Drive,Warrendale, PA 15096.
AMS 3045 Partículas Magnéticas, No-fluorescentes, Método Húmedo, Vehículo Acuoso, Listo para Usar.
AMS 3046 Partículas Magnéticas, No-fluorescentes, Método Húmedo, Vehículo Oleoso, en Aerosol.
AMS 5062 Acero, Barras con bajo contenido de Carbón, Fraguados, Entubados, Planchas, Tiras. Plateado. Máximo 0.25 de Carbón. AMS 5355 Inversiones en Fundiciones. AMS-I-83387 Proceso de Inspección, Goma magnética
AS 4792 Agentes Acondicionadores de Agua para Inspección con Partículas Magnéticas Acuosas.
AS 5282 Estándar para la Herramienta de Anillo de Acero para la Inspección de Partículas Magnéticas
AS 5371 Estándares de Referencia para Shims Marcados para Inspección por Partículas Magnéticas
2.3 Sociedad Americana para Pruebas
No-Destructivas8
SNT-TC-1A Práctica Recomendada Método de Partículas Magnéticas
CP-189 ASNT Calificación y Certificación de Personal para Pruebas No-Destructivas 2.4 Estándares Federales:9
A-A-59230 Fluido, Inspección de Partículas Magnéticas, Suspensión
FED-STD 313 Preparación y Envío de Hojas de Datos de Seguridad de
2.5 Documento OSHA10
29CFR 1910.1200 Comunicación de Peligros 2.6 Documentos AIA:
NAS 410 Calificación y Certificación de Personal para Pruebas No-Destructivas
3. Terminología
3.1 Para la definición de los términos usados en esta práctica, vea Terminología E 1316.
4. Resumen de la Guía
4.1 Principio – El método de las partículas magnéticas está basado en el principio de que las líneas magnéticas de un campo cuando se encuentran en un material ferromagnético, se verán distorsionadas por
8
Disponible en la Sociedad Americana para las Pruebas No-Destructivas , 1711 Arlingate Plaza, P.O. Box 28518, Columbus, OH 43228-0518.
9
Disponible en la Oficina de Pedidos de Documentos Estandarizados , Bldg. 4 Section D, 700
10 Disponible en la Comisión de Seguridad Ocupacional y Salud , 1825 K Street, N.W., Washington, DC 20006.
un cambio en la continuidad del material, tales como un cambio dimensional abrupto o una discontinuidad. Si la discontinuidad está abierta a o cerrada en la superficie de un material magnetizado, las líneas del flujo se distorsionarán en la superficie, una condición denominada “filtración del flujo”. Cuando se distribuyen finas partículas magnéticas sobre el área de la discontinuidad, mientras existe la filtración del flujo, éstas se mantendrán en su lugar y la acumulación de partículas será visible bajo condiciones adecuadas de iluminación. Mientras hay variaciones en el método de partículas magnéticas, todas dependerán de este principio, que las partículas magnéticas serán retenidas en la ubicación de la filtración del flujo magnético. 4.2 Método – Mientras esta práctica permite y describe muchas variables en equipos, materiales y procedimientos, hay tres pasos esenciales en el método:
4.2.1 La pieza debe ser magnetizada.
4.2.2 Mientras la pieza está magnetizada, se deben aplicar las partículas magnéticas del tipo especificado ya sea en el contrato, la orden de compra o las especificaciones. 4.2.3 Cualquier acumulación de partículas magnéticas deben ser observadas, interpretadas y evaluadas.
4.3 Magnetización:
4.3.1 Formas de Magnetizar – Un campo ferromagnético se puede magnetizar ya sea pasando una corriente eléctrica por el material o colocando el material dentro de un campo magnético originado por una fuente externa. Toda la masa o una porción de ella puede magnetizarse de acuerdo con la medida y la capacidad o necesidad del equipo. Como se indicó anteriormente, la discontinuidad debe interrumpir la trayectoria de las líneas del campo magnético. Si la discontinuidad está abierta a la superficie, la filtración del flujo se encontrará al máximo en esa particular discontinuidad. Cuando esa misma discontinuidad se encuentra bajo la superficie, la evidencia de la filtración del flujo en la superficie será menor. Desde el punto de vista práctico, las discontinuidades deben estar abiertas a la superficie, para crear la filtración de flujo suficiente para acumular partículas magnéticas.
4.3.2 Dirección del Campo – Si una discontinuidad está orientada en forma paralela a las líneas magnéticas, esta será esencialmente indetectable. Por consiguiente, dado que las discontinuidades
pueden tener cualquier orientación, será necesario magnetizar la pieza o el área de interés de la misma dos veces o mas e forma secuencial en diferentes direcciones con el mismo método o una combinación de métodos (ver Sección 13) para inducir líneas de campo magnético en una dirección adecuada para realizar un examen correcto. 4.3.3 Fuerza del Campo – El campo magnético debe ser lo suficientemente fuerte para indicar aquellas discontinuidades que son inaceptables, sin embargo no debe ser tan fuerte que haga que se acumule un exceso de partículas que enmascaren indicaciones relevantes (ver Sección 14). 4.4 Tipos de Partículas Magnéticas y Su Uso
– Para el examen de partículas magnéticas
hay varios tipos de partículas disponibles. Las hay como polvos secos (fluorescentes y no-fluorescentes) listos para ser usados tal como se suministran (ver 8.4), polvos concentrados (fluorescentes y no-fluorescentes) para dispersarse en agua o ser suspendidos en destilados ligeros de petróleo (ver 8.5) Slurries y pinturas magnéticas (ver 8.5.7), y dispersiones de polímeros magnéticos (ver 8.5.8).
4.5 Evaluación de Indicaciones – Cuando el material a examinar a sido adecuadamente magnetizado, las partículas aplicadas correctamente y removido el exceso de partículas, habrá acumulaciones de partículas en los puntos de filtración del flujo. Estas acumulaciones muestran las distorsiones del campo magnético y se denominan indicaciones. Sin perturbar las partículas, las indicaciones deben ser examinadas, clasificadas, interpretadas como causa, comparadas con los estándares de aceptación y decidir que hacer con el material que contiene la indicación.
4.6 Indicaciones Típicas de Partículas
Magnéticas:
4.6.1 Discontinuidades Superficiales – Las discontinuidades superficiales, con pocas excepciones, producen patrones nítidos y distintivos (ver Anexo A1)
4.6.2 Discontinuidades cercanas a la superficie – Las discontinuidades cercanas a
la superficie producen indicaciones no tan claras como aquellas abiertas a la superficie. Los patrones son anchos, mas claros, y las partículas menos sujetas (ver Anexo A1).
5. Significación y Uso
5.1 El examen por el método no-destructivo de partículas magnéticas indica la presencia
de discontinuidades en la superficie o cercanas a ella en materiales que pueden ser magnetizados (ferromagnéticos). Este método puede usarse para el examen de la producción de partes, componentes o estructuras y para aplicaciones de campo donde la portabilidad del equipo y la accesibilidad al área son factores a ser considerados. La habilidad del método para encontrar pequeñas discontinuidades puede ser mejorada usando partículas fluorescentes suspendidas en un vehículo adecuado e introduciendo un campo magnético con la fuerza necesaria y cuya orientación es tan cercana como sea posible a 90° a la dirección en que se sospecha una discontinuidad (ver 4.3.2). Haciendo la superficie mas lisa se mejora la movilidad de las partículas magnéticas bajo la influencia del campo magnético que las reúne en la superficie donde ocurre la filtración del flujo.
6. Equipo
6.1 Tipos – Hay una variedad de tipos de equipos disponibles para la magnetización de partes y componentes ferromagnéticos. Con la excepción de imanes permanentes, todos los equipos requieren de una fuente de energía capaz de enviar los niveles de corriente necesarios para producir el campo magnético. La corriente que se use dictará la medida de los cables y la capacidad de los relés, contactos, interruptores, medidores y rectificadores si la energía eléctrica utilizada es alterna.
6.2 Portabilidad – La portabilidad, que incluye la habilidad de llevar manualmente el equipo, puede obtenerse mediante acoples. Su tamaño limita su capacidad para producir los campos magnéticos que pueden obtenerse de equipos con mayores flujos de corriente. Los equipos móviles de propósito general pueden montarse en camiones, son diseñados normalmente para su uso ya sea con estimuladores en los extremos de dos cables o con solamente los cables conectados a la pieza que se va a examinar enhebrado a través de una abertura o envueltos alrededor del mismo. La movilidad está limitada por la medida del cable y el ambiente. El examen bajo el agua en las plataformas de perforación de petróleo Fuera de las costas son ejemplos de ambientes hostiles.
6.3 Estimuladores – Los estimuladores son electroimanes con forma de C que inducen un campo magnético entre los polos (brazos)
y que se usan para una magnetización local (Fig. 1). Muchos estimuladores portátiles tienen brazos articulados (polos) que permiten que estos se ajusten para tomar contacto con superficies irregulares o con dos superficies que se unen formando un ángulo.
6.3.1 Imanes Permanentes – Hay disponibles imanes permanentes pero su uso puede estar restringido para muchas aplicaciones. Los imanes permanentes pueden perder su capacidad de generar campos magnéticos al ser desmagnetizado parcialmente al caerse, dañarse o al ser sometido a un campo mas fuerte. Además, la movilidad de las partículas, existente en los estimuladores electromagnéticos y ocasionada por las pulsaciones de la Corriente Alterna y de la Corriente Alterna con media onda rectificada, no se produce en los imanes permanentes. Partículas, limaduras de hierros, astillas, óxido en los polos, pueden causar problemas de mantenimiento,
6.4 Prods – Los Prods se usan para magnetizaciones locales, ver Fig. 2 Las puntas del prod que contactan la pieza pueden ser de aluminio, cobre trenzado o almohadillado mas que cobre sólido. Con puntas de cobre sólido, un arco accidental durante la colocación o retiro del prod puede hacer que haya una penetración de cobre en la superficie ocasionando un daño metalúrgico (ablandando, endureciendo, o produciendo fracturas, etc) Ver 12.3.1.1(a). Los voltajes del circuito abierto no deben exceder de 25 V.
6.4.1 Interruptor de Control Remoto – Debe proporcionarse un interruptor de control remoto, que puede construirse en las manijas del prod,, que permita encender el prod después que ha sido ubicado correctamente y apagarlo ante de retirarlo para minimizar la formación de arcos (quemaduras de arco). (ver 12.3.1.1 (a)).
6.5 Luz Negra – La Luz Negra debe ser capaz de desarrollar los largos de onda requeridos de 330 a 390 nm con una intensidad en la superficie de examen que satisfaga los requerimientos de 7.1.2.
Deben predominar los largos de onda de 365 nm o cercanos. Deben colocarse filtros que eliminen la luz visible extraña que emiten las lámparas de luz negra (violeta o azul 405 y 435 nm Hg líneas y verde amarilla 577 nm Hg línea). Algunas lámparas de luz negra de alta intensidad pueden emitir cantidades
inaceptables de luz verdoso-amarillenta que puede hacer que las indicaciones fluorescentes se vuelvan invisibles. Una caída de voltaje mayor a 10%, en línea de voltaje ±10%, puede ocasionar un cambio en la salida de luz negra que haga su uso
inconsistente. Donde exista evidencia de cambios de voltajes mayores al 10% debe instalarse un transformador de voltaje constante.
6.6 Verificación de Equipos Ver Sección 20.
FISURA MOSTRADA CAMPO MAGNÉTICO CON POLVO DEL ESTIMULADOR
FIG. 1 MAGNETIZACIÓN DE PIEZAS POR EL MÉTODO DE ESTIMULADOR
SOLDADURA LINEAS DE FUERZA CORRIENTE CORRIENTE MAGNÉTICAS MAGNETIZADORA MAGNETIZADORA PIEZA A PROBAR
CAMPO MAGNÉTICO
PROD DE CONTACTOS DOBLES
( c) Magnetización con Prods de contacto único (d) Prod de contacto doble FIG. 2 Magnetización de un Área Localizada Usando la Técnica del Prod
7. Área de Examen
7.1 Intensidad de la Luz para el Examen – Las indicaciones magnéticas que se encuentren usando partículas no-fluorescentes se examinan bajo luz visible. Las indicaciones que se encuentren usando partículas fluorescentes deben examinarse bajo luz negra (ultravioleta). Esta requiere un área obscurecida acompañado de un control de 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 pieza de trabajo bajo examen deberá tener un mínimo de 100 velas de pie (1000 lux). La intensidad de la luz ambiental en las áreas obscurecidas donde se realiza el examen de partículas magnéticas fluorescentes no deben exceder de 2 velas (20 lux).
7.1.1.1 Inspecciones de Campo – Para algunas inspecciones de partículas usando partículas no-fluorescentes, las intensidades de luz visible tan bajas como de 50 velas (500 lux) podrán ser usadas , cuando haya sido acordado con la agencia contratante. 7.1.2 Luz Negra (Ultravioleta):
7.1.2.1Intensidad de la Luz Negra – La intensidad de la luz negra en la superficie examinada no debe ser menor de 1000 µW/cm2 medida con un medidor de luz negra adecuado.
7.1.2.2 Calentamiento de la Luz Negra. – Permita que la Luz Negra se caliente por un mínimo de 5 m. antes de su uso medición de
la intensidad de la de la luz ultravioleta emitida.
7.1.3 Adaptación de la Vista al Área
Oscurecida – La práctica generalmente
aceptada es que un inspector debe permanecer en el área oscurecida durante por lo menos un (1) minuto de manera tal que los ojos se adapten a la oscuridad antes de examinar las piezas bajo Iluminación UV.11
Precaución – Los anteojos fotocromáticos
o los anteojos teñidos permanentemente, no deben usarse durante el examen.
7.2 Cuidado de las Instalaciones - El área donde se realiza el examen debe estar libre de elementos que interfieran. Si hay involucrados materiales fluorescentes, el área deberá estar libre de objetos no relacionados con la parte o pieza que se está examinando.
8. Materiales de Partículas Magnéticas
8.1 Propiedades de las Partículas Magnéticas:
8.1.1 Propiedades de las Partículas Magnéticas Secas – La AMS 3040 describe
las propiedades generalmente aceptadas del método de partículas secas
11
11 Drury, Colin G., and Watson, Jean, “Human Factors Good Practices in
Fluorescent Penetrant Inspection”, http://hfskyway.faa.gov, then “documents”, then
8.1.2 Propiedades de las Partículas Húmedas - Los siguientes documentos
describen las propiedades generalmente aceptadas de las partículas húmedas en sus varias formas. AMS 3041 AMS 3042 AMS 3043 AMS 3044 AMS 3045 AMS 3046
8.1.3 Vehículo de Suspensión – El vehículo de suspensión para el examen por el método húmedo puede ser ya sea un destilado liviano de petróleo (ver AMS 2641 o A-A-52930) o un vehículo en base a agua condicionada (ver AS 4792).
8.2 Tipos de Partículas – Las partículas que se usan en las técnicas de examen por partículas magnéticas ya sean secas o húmedas, básicamente son un material ferromagnético finamente dividido que ha sido tratado para impartir color (fluorescente y no-fluorescente), para hacerlos altamente visibles (contrastando) contra la superficie que se está examinando. Las partículas han sido diseñadas para usarlas ya sea como un polvo seco altamente volátil o en una suspensión en una concentración determinada y en un medio líquido adecuado. 8.3Características de las Partículas – Las partículas magnéticas deben tener una alta permeabilidad que permita una magnetización fácil y atracción a la discontinuidad y baja retentividad de manera que no se atraigan entre si (aglomeración magnética). Para obtener resultados consistentes se requiere un control sobre la medida y forma de las partículas. Las partículas deben ser no-tóxicas, libres de óxido, grasa, pintura, suciedad, y otros materiales nocivos que puedan 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. Ellas generalmente representan un muy bajo peligro potencial con referencia a inflamabilidad y toxicidad.
8.4 Partículas secas – Los polvos magnéticos secos están diseñados para usarse en la forma en que se suministran y se aplican con aerosol o echando el polvo directamente sobre la superficie de la pieza que se está examinando. Generalmente se usan una sola vez a pesar de que las partículas podrían
recogerse y volver a usar. Sin embargo, a los efectos de mantener la medida de las partículas y evitar una posible contaminación, esta no es una práctica normal. Los polvos secos pueden usarse en condiciones ambientales extremas. No son afectadas por el frío; por consiguiente pueden usarse a temperaturas que hubieran espesado o congelado los baños húmedos. También son resistentes al calor; algunos polvos se pueden usar a temperaturas de hasta 600° F (315° C). Algunas coberturas orgánicas coloreadas aplicadas a las partículas secas para mejorar el contraste pierden el color a temperaturas tan altas, haciendo el contraste menos efectivo. Las partículas secas fluorescentes no pueden usarse a estas temperaturas; contacte al fabricante para conocer las limitaciones de temperaturas, caso contrario deberán hacerse pruebas. 8.4.1 Ventajas – La técnica de partículas magnéticas secas es superior a la técnica húmeda para la detección de discontinuidades cercanas a la superficie: (a) para objetos grandes cuando se usan equipos portátiles de magnetización; (b) se obtiene una mayor movilidad de las partículas para imperfecciones relativamente profundas, usando una corriente con media onda rectificada como medio de magnetización; (c) facilidad de remoción.
8.4.2 Desventajas – La técnica de partículas magnéticas secas; (a) no puede usarse en áreas cerradas sin aparatos de respiración de seguridad; (b) puede ser difícil de usar en magnetizaciones por sobre la cabeza; (c) no siempre deja evidencia de haber cubierto toda la superficie de la pieza, como lo hace la técnica húmeda; (d) las producciones logradas por este medio son menores que con la técnica húmeda; y (e) es difícil de adaptar a cualquier tipo de sistema automático.
8.4.3 Colores No-Fluorescentes – A pesar de que el polvo magnético seco puede ser de casi cualquier color, los empleados con mayor frecuencia son el gris claro, negro, rojo o amarillo. La elección se basa generalmente en el máximo contraste con la superficie que se examina. El examen se realiza con luz visible.
8.4.4 Fluorescentes – También hay disponibles partículas magnéticas secas fluorescentes, pero su uso está limitado en razón de su mayor costo y las limitaciones de su uso. Requieren una fuente de luz negra y
un área de trabajo obscurecida. Estas facilidades no están siempre disponibles en las ubicaciones tipo campo de trabajo donde los exámenes de partículas magnéticas secas son especialmente adecuadas.
8.4.5 Colores Duales – Hay disponibles partículas con colores duales que son fácilmente detectables con luz visible y que también son fluorescentes cuando son vistas con luz ultravioleta o una combinación de luz visible y ultravioleta. Deben usarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.
8.5 Sistema de Partículas Húmedas – Las partículas magnéticas húmedas han sido diseñadas para usarse en suspensión en un vehículo tal como el agua o un destilado ligero de petróleo en una concentración para probar la superficie ya sea vertiéndola directamente, o con aerosol. Están disponibles en concentrados fluorescentes y no-fluorescentes. En algunos casos el proveedor proporciona las partículas premezcladas con el vehículo, pero normalmente se suministran como un concentrado seco o en pasta que es mezclada con agua o el destilado por el usuario. Las suspensiones se usan normalmente en un equipo horizontal para partículas magnéticas húmedas en el cual la suspensión se guarda en un reservorio y se recircula para un uso continuado.
La suspensión también puede usarse dispensada con un aerosol.
8.5.1 Uso Principal – Dado que las partículas son mas pequeñas, el método húmedo se usa generalmente para localizar discontinuidades mas pequeñas que las que se buscan con el método seco. Los vehículos líquidos no trabajarán en forma satisfactoria cuando la viscosidad excede de 5cSt (5mm2/s) en la temperatura de operación. Si el vehículo de la suspensión es un hidrocarburo, su punto de ignición limitará la temperatura máxima. Usualmente se usa un equipo de mezclado para mantener las partículas del método húmedo en una suspensión uniforme.
8.5.2 Donde se Usa – El método fluorescente húmedo se usa normalmente en interiores o en áreas donde el ambiente y el nivel de iluminación puede ser controlado y donde hay disponibles equipos para la aplicación. 8.5.3 Color – El color que se elija para un examen dado debe ser el que mejor contraste con la superficie examinada. Dado
que el contraste es invariablemente mayor con materiales fluorescentes, estos son los utilizados en la mayoría de los proceso húmedos. El método con partículas fluorescentes normalmente brillan con un brillante amarillo-verdoso cuando se ven bajo luz negra, a pesar de que hay disponibles otros colores. Las partículas no-fluorescentes se usan normalmente con un color negro o un marrón-rojizo, a pesar de que también hay otros colores disponibles. También se encuentran disponibles partículas de dos colores que son fácilmente detectables con luz visible y que también emiten fluorescencia cuando se observan bajo una luz ultravioleta o una combinación de luz visible y ultravioleta. Ver 8.5.5.
8.5.4 Vehículos de Suspensión –
Generalmente las partículas están en una suspensión c un destilado ligero (de baja viscosidad) o agua condicionada. (Si se especifican los límites de azufre o cloro use los métodos de prueba D 129 y D 808 para determinar sus valores).
8.5.4.1 Destilados de Petróleo – Los destilados ligeros de petróleo de baja viscosidad usados como vehículos (AMS 2641 Tipo 1 o equivalente) son ideales para la suspensión tanto de partículas magnéticas fluorescentes como no-fluorescentes, por lo que son los mas comúnmente usados.
(1) Ventajas – Las dos ventajas mas
significativas para el uso de destilados de petróleo como vehículo son: a) las partículas magnéticas son suspendidas y dispersas en vehículos de destilados de petróleo sin necesidad de agentes condicionantes; y b) los vehículos de destilados de petróleo proporcionan una cierta medida de protección contra la corrosión para las piezas y el equipo usado.
(2) Desventajas – La principal desventaja son
la inflamabilidad y disponibilidad. Es esencial, por consiguiente, el seleccionar y mantener disponibles las fuentes de suministro de vehículos de destilados de petróleo que tengan un punto de ignición tan alto como sea practicable para evitar posibles problemas de inflamabilidad.
(3) Características – Los destilados de
petróleo usados como vehículo en los exámenes con partículas magnéticas húmedas deben poseer las siguientes características: (a) la viscosidad no debe exceder de 3.0 cSt (3 mm2/s) a 100° F (38° C) y no mayor de 5.0 cSt (5 mm2/s) en la
temperatura mas baja en que se puede usar el vehículo; cuando se prueba con el Método de Prueba D 445, para no impedir la movilidad de las partículas (ver 20.7.3), (b) el punto mínimo de ignición cuando es probado con el Método de Prueba D 93, deberá de ser de 200° F (93° C) para minimizar los peligros de incendio (ver 20.7.4), (c) inodoro; no objetable por el usuario, (d) baja fluorescencia inherente si se usa con partículas fluorescentes; esto es, no debe interferir en forma significativa con las indicaciones de las partículas fluorescentes (ver 20.6.4.1) y (e) no reactivo; no debe degradar las partículas que están suspendidas.
8.5.4.2 Vehículos de Agua con Agentes
Condicionantes – El agua puede usarse
como un vehículo de suspensión para las partículas magnéticas húmedas siempre que se agregue un agente condicionante que proporcione una dispersión adecuada de la humedad, además de proporcionar protección contra la corrosión para las piezas que se prueben y el equipo en uso, El agua pura no dispersa algunos tipos de partículas magnéticas, no humedece todas las superficies y es corrosiva para las piezas y el equipo. Por otra parte, las suspensiones de partículas magnéticas en agua son mas seguras porque no son inflamables. La selección y concentración del agente condicionante debería ser el recomendado por el fabricante de las partículas.
Las siguientes son las propiedades recomendadas para los vehículos de agua que contienen agentes condicionantes para el examen con partículas magnéticas:
(1) Características Humedecedoras – El
vehículo deberá tener buenas características humedecedoras; esto es, mojar la superficie a examinar, proporcionar una cobertura completa, pareja sin evidencias de secado en la superficie a verificar. Las superficies lisas requieren de un mayor porcentaje humedecedor que el que necesita una superficie rugosa. Se recomiendan los agentes no- iónicos (ver 20.7.5).
(2) Características de Suspensión -
Imparte buena dispersión; esto es, distribuye completamente las partículas sin evidencia de aglomeración de las mismas.
(3) Formación de Espuma: - Minimiza la
formación de espuma; esto es, no debería producir excesiva espuma que pudiera interferir con la formación de indicaciones o
hacer que las partículas forme una capa sucia con la espuma.
(4) Corrosión – No debería corroer las piezas
a ser probadas ni el equipo en el cual se usa.
(5) Límite de Viscosidad - La viscosidad del
agua condicionada no debería exceder de un máximo de 3 cSt (3 mm2/s) a 100°F (38°C) (ver 20.7.3).
(6) Fluorescencia – El agua condicionada no
debería fluorescer si se usa con partículas fluorescentes.
(7) Falta de reactividad – El agua
condicionada no debería causar deterioro a las partículas magnéticas en suspensión.
(8)PH del Agua – El PH del agua
condicionada no debería ser inferior a 7.0 o exceder de 10.5
(9) Olor - El agua condicionada debe ser
esencialmente inodora.
8.5.5 Concentración de las Partículas
Magnéticas Húmedas en Suspensión.
La concentración inicial del baño debe ser como se ha especificado o como la ha recomendado el fabricante y debería controlarse estableciendo medidas de volumen y manteniendo la concentración específica en forma diaria. Si la concentración no se mantiene en forma adecuada, los resultados del examen pueden tener grandes variaciones. La concentración de partículas de dos colores en un baño de suspensión por el método húmedo puede ajustarse a como se comporte mejor en el ambiente iluminado que se desee. Se recomienda una concentración mayor de partículas para áreas a examinar con luz visible y una menor concentración de partículas se recomienda para áreas a examinar con luz ultravioleta. Use teniendo en consideración las recomendaciones del fabricante de partículas.
8.5.6 Aplicación de Partículas Magnéticas
Húmedas - (ver 15.2).
Sistemas de Slurry Magnético Pintura Magnética – Otro tipo de vehículo para el
examen es el Slurry Magnético / tipo pintura consistente en un aceite pesado con partículas en forma de hojuelas en suspensión.
El material se aplica normalmente con un pincel antes de que la pieza se haya magnetizado. Como es de alta viscosidad el material no se corre de las superficies, facilitando la inspección de superficies verticales o sobre la cabeza. El vehículo puede ser combustible pero el peligro de
combustión es muy bajo. Otros peligros son muy similares a aquellos que hemos descrito para vehículos basados en destilados de petróleo o agua.
8.5.8 Sistemas basados en Polímeros - El vehículo usado en el polímero magnético es básicamente un líquido polimérico que dispersa las partículas magnéticas y que se convierte en un sólido elástico en un período de tiempo dado, formando indicaciones fijas. No se aplican los límites de viscosidad estándar de los vehículos de la técnica húmeda normal. Debe tenerse cuidado al manipular estos materiales poliméricos. Úselos siguiendo las instrucciones y precauciones dadas por los fabricantes. Esta técnica es aplicable especialmente para examinar áreas de accesibilidad visual limitada, como huecos de pernos.
9. Preparación de las piezas
9.1 General— La superficie de la pieza a ser examinada debe estar esencialmente limpia, seca y libre de contaminantes como suciedad, aceite, grasa, herrumbre suelta, arena de molino suelta, escamas de molino sueltas, hilachas, pintura gruesa, material o escoria o salpicaduras de soldadura, que pudieran restringir el movimiento de las partículas. Ver 15.1.2 sobre la aplicación de partículas secas a una superficie húmeda o mojada. Cuando se prueba un área local, como una soldadura, las áreas adyacentes a la superficie a examinar, de acuerdo con lo establecido entre las partes, debe ser limpiadas también en la extensión necesaria para permitir la detección de indicaciones. 9.1.1 Cubiertas no Conductoras – Las capas no conductoras finas, tales como pinturas en el orden de 0.02 a 0.05 mm (1 o 2 mil) normalmente no interferirá con la formación de indicaciones, pero debe ser removida de los puntos donde deben de realizarse los contactos eléctricos para realizar una magnetización directa. La magnetización indirecta no requiere de contactos eléctricos con la pieza / parte. Ver Sección 12.2. Si se deja en el área a examinar una capa / plateado no conductivo que tenga un espesor mayor de 0.05 mm (2 mil), debe demostrarse que las discontinuidades pueden ser detectadas a través del espesor máximo. 9.1.2 Cubiertas Conductoras – Una cubierta conductora (tal como un cromado, plateado o una capa gruesa de óxido en productos labrados resultantes de operaciones de moldeado) pueden enmascarar
discontinuidades. Como en el caso de cubiertas no conductoras, debe demostrarse que las discontinuidades pueden ser detectadas a través de la cubierta.
9.1.3 Campos Magnéticos Residuales -- Si la pieza o parte tiene un campo magnético residual proveniente de una magnetización previa que pueda interferir con el examen, la pieza debe ser desmagnetizada. Ver Sección 18.
9.2 Limpiando la Superficie a Examinar - La limpieza de la superficie puede realizarse con detergente, solventes orgánicos, o medios mecánicos. Las superficies como soldadas, como laminadas, como de fundición, como forjadas, generalmente están bien. Pero si la superficie es inusualmente no-uniforme, como si se hubiera quemado en arena o con un depósito muy rugoso de soldadura, la interpretación puede ser difícil, en razón del entrampamiento mecánico de las partículas magnéticas, En caso de duda, cualquier área cuestionable debe ser limpiada nuevamente y re-examinada. (ver 9.1) Una extensa presentación de los métodos de limpieza se describen en el Anexo A1 del Método de Prueba E 165. 9.2.1 Tapando y enmascarando huecos
pequeños y aperturas – A menos que esto
sea prohibido por el comprador, las pequeñas aperturas y huecos dirigidos a obscurecer pasajes o cavidades pueden ser tapados o enmascaradas con material no abrasivo no adecuado que es removido con facilidad. En el caso de piezas de máquinas, el material debe ser soluble en aceite. El enmascaramiento efectivo puede usarse para proteger componentes que pueden dañarse con el contacto las partículas o con la suspensión de partículas.
10. Secuencia de Operaciones
10.1 Ordenando la Aplicación de Partículas y
Estableciendo un Campo de Flujo Magnético
– La secuencia de operaciones en el examen de partículas de partículas magnéticas se aplica a la relación entre la regulación del tiempo y la aplicación de partículas y el establecimiento del campo de flujo. Se aplican dos técnicas básicas, que son, continua (ver 10.1.1 y 10.1.2) y residual (ver 10.1.3), ambas son comúnmente usadas en la industria.
10.1.1 Magnetización Continua – La
magnetización continua se emplea por la mayoría de las aplicaciones que utilicen ya sea partículas secas o húmedas y debería
usarse a menos que sea prohibido específicamente en el contrato, orden de compra o especificación. La secuencia de operaciones para las técnicas de magnetización continua con partículas secas y húmedas son significativamente diferentes y son discutidas en forma separada en 10.1.1.1 y 10.1.1.2.
10.1.1.1 Técnica de Magnetización Seca
Continua – A diferencia de la suspensión
húmeda, las partículas secas pierden la mayor parte de la movilidad al contacto con la superficie de una pieza. Por consiguiente, es imperativo que la parte / área de interés se encuentre bajo la influencia del campo magnético aplicado mientras las partículas están todavía en el aire y libre de ser atraídos por los campos de filtración. Esto implica que el flujo de la corriente de magnetización debe iniciarse antes de que se haya completado la aplicación de las partículas secas y cualquier exceso se haya soplado. Las corrientes de magnetización de media onda de Corriente Alterna rectificada y Corriente Alterna no rectificada proporcionan movilidad adicional a las partículas en la superficie de la pieza. El examen con partículas secas usualmente se realiza en forma conjunta con magnetizaciones localizadas tipo prod, y se observa la construcción de indicaciones a medida que se aplican las partículas.
10.1.1.2 Técnica de Magnetización Húmeda
Contínua – La técnica de magnetización
húmeda continua generalmente se aplica a aquellas partes procesadas en una unidad húmeda tipo horizontal. En la práctica, esto implica bañar la pieza con el medio examinador para proporcionar una fuente abundante de partículas suspendidas sobre la superficie de la parte y terminar la aplicación del baño inmediatamente antes de cortar la corriente magnetizadora. La duración de la corriente magnetizadora es típicamente del orden de ½ s dando a la parte dos o mas disparos.
10.1.1.3 Técnica de Magnetización Continua
con Polímeros o Slurry - Para suspensiones
basadas en polímeros o Slurry son necesarios períodos prolongados o repetidos de magnetización en razón de una menor movilidad de las partículas magnéticas en vehículos con suspensiones de alta viscosidad.
10.1.2 Técnica de Magnetización Continua
Verdadera – En esta técnica, la corriente
magnetizadora pasa tanto por el proceso como en el examen de la pieza.
10.1.3 Técnica de Magnetización Residual : 10.1.3.1 Magnetización Residual – En esta técnica, el medio examinado se aplica después que la fuerza magnetizadora ha sido discontinuada. Solamente se podrá usar si el material probado tiene una alta retentividad de manera tal que el campo de filtración residual tiene la suficiente fuerza para atraer y mantener las partículas y producir indicaciones. Esta técnica puede ser ventajosa para integración con requisitos de producción o manipulación o para limitar intencionalmente la sensitividad del examen. Se ha encontrado un uso amplio en el examen de caños y artículos tubulares. Debe usarse el método continuo, a menos que las demostraciones de partes típicas indiquen que el campo residual tiene fuerza suficiente para producir indicaciones de discontinuidades relevantes (ver 20.8) cuando los campos tienen las orientaciones adecuadas.
10.1.3.2 Corte Rápido de Corriente – Para proporcionar una corriente magnetizadora consistente
Se debe diseñar un equipo, de Corriente Alterna de onda completa rectificada, para una magnetización residual para proporcionar un corte rápido consistente de la corriente magnetizadora.
11. Tipos de Corrientes Magnetizadoras
11.1 Tipos Básicos de Corriente – Los cuatro tipos de corriente básicos usados para establecer magnetización en el examen con partículas magnéticas son corriente alterna, corriente alterna de una fase con media onda rectificada, corriente alterna con onda completa rectificada y, para una aplicación especial, corriente continua.
11.1.1 Corriente Alterna (AC) – La
magnetización de piezas con corriente alterna es preferida para aquellas aplicaciones donde los requerimientos del examen son la detección de discontinuidades, tales como roturas por fatiga, que se abren en la superficie. Asociados con la Corriente Alterna hay un “efecto piel” que confina el campo magnético en las cercanías de la superficie de la pieza. Por el contrario, tanto la corriente alterna con media onda y onda total rectificadas producen un campo magnético con un máximo de capacidades de penetración
cuando la preocupación radica en discontinuidades cercanas a la superficie. La corriente alterna es también usada extensivamente para la desmagnetización de piezas después de la magnetización. La técnica de “a través de una bobina” es usada normalmente para este propósito debido a su naturaleza simple y rápida. Ver Figura 3. 11.1.2 Corriente Alterna con Media Onda
Rectificada – La corriente alterna rectificada
se usa frecuentemente en forma conjunta con partículas secas y magnetización localizada (por ejemplo con prods y estimuladores) para lograr una penetración profunda para la detección de discontinuidades típicas que se encuentran en soldaduras fundiciones ferrosas. Como en la magnetización por corriente alterna, la corriente de una fase se utiliza y se valora como “corriente magnetizadora”
FIGURA 3 - Magnetización con bobinas
11.1.3 Corriente Alterna con Onda Completa Rectificada – Una corriente alterna con onda completa rectificada puede utilizar corrientes de una y tres fases. La corriente de tres fases tiene la ventaja de una línea de menor amperaje mientras que el equipo de una fase es mas barato. Cuando se usan métodos residuales la corriente utilizada comúnmente es la alterna con onda completa rectificada Con el método continuo, la corriente alterna con onda completa rectificada se usa para la
magnetización de piezas recubiertas o plateadas. En razón de que el movimiento de partículas, ya sean secas o húmedas son notablemente menores, deben tomarse precauciones para asegurar que se proporcione suficiente tiempo para la formación de indicaciones
11.1.4 Corriente Continua (CD) – Un banco de baterías o un generador produce una corriente magnetizadora continua. Esta corriente hubiera reemplazado, excepto en unas pocas aplicaciones especializadas, fundamentalmente por el costo y mantenimiento de las baterías. Uno de tales ejemplos es la carga de un banco de capacitores, que al descargarse se usan para establecer un campo magnético residual en entubados, estuchados, tuberías y tubos de perforación.
12. Técnicas de Magnetización de Partes
12.1 Cobertura del Examen – Todos los exámenes deben realizarse el área techada para contar con la cobertura necesaria y lograr la sensitividad específica requerida. 12.2 Magnetización Directa e Indirecta – Una pieza puede ser magnetizada ya sea en forma directa o indirecta. Para la magnetización directa la corriente magnetizadora pasa directamente a través de la pieza creando en la misma un campo magnético circular. Con las técnicas de magnetización indirecta se induce un campo magnético que puede crear en la pieza un campo circular, toroidal, longitudinal, o multidireccional. Deben utilizarse las técnicas descriptas en 20.8 para la verificación de que los campos magnéticos tienen la fuerza y dirección esperada. Esto es especialmente importante cuando se usa la técnica multidireccional para examinar formas complejas.
12.3 Eligiendo la Técnica de Magnetización – La elección de magnetización directa o indirecta dependerá de factores tales como medida, configuración, o facilidad de procesamiento. El Cuadro 1 compara las ventajas y limitaciones de los distintos métodos de la magnetización de piezas.
CUADRO 1 Ventajas y Limitaciones de los Distintos Modos de Magnetizar una Pieza
Técnica de Magnetización y Forma Material 1. Contacto Directo con la Pieza Magnetizada (ver 12.3.1)
Contacto Cabeza / Cola
Piezas sólidas, relativamente pequeñas, (fundidas, forjadas o maquinadas) que puedan ser procesadas en una unidad frontal húmeda.
Fundiciones y forjados grandes
Piezas cilíndricas tales como tubos, cañerías, ejes huecos, etc.
Piezas sólidas grandes tales como lingotes, barras, ejes, etc.
Prods, Soldados
Fundiciones y forjados grandes
Ventajas
1. Técnica fácil y rápida
2. Campos magnéticos circulares rodeando el recorrido de la corriente.
3. Buena sensitividad para discontinuidades en la superficie o cercanos a ella.
4. Tanto las piezas simples como las complejas usualmente pueden ser procesadas con facilidad con uno o mas disparos.
5. Recorrido magnético completo conducente a maximizar las características rresiduales del material .
1. Áreas de superficies grandes pueden ser procesadas y examinadas en un tiempo relativamente corto.
1. El largo completo puede ser magnetizado haciendo contacto con ambos extremos.
1. Todo el largo puede ser magnetizado circularmente contactando ambos extremos. 2. Los requerimientos de corriente son independientes del largo.
3. No hay pérdida final.
1. El campo circular puede ser dirigido selectivamente al área soldada dependiendo de la colocación del prod.
2. La corriente alterna con media onda rectificada en conjunción con polvo seco, proporciona excelente sensitividad para discontinuidades tanto bajo la superficie como superficiales.
3. Flexible, en la medida de que los prods, cables paquetes de poder, pueden traerse al sitio del examen.
1. Todo el área de la superficie puede ser examinado en pequeños incrementos usando valores de corriente nominales.
2. Los campos circulares pueden concentrarse en áreas específicas que históricamente están propensas a discontinuidades.
3. Se puede llevar el equipo al lugar donde están las partes que son difíciles de mover. 4. Juntamente con corriente alterna con media onda rectificada y polvo seco, proporciona una excelente sensitividad para discontinuidades cercanas a la superficie que son difíciles de ubicar por otros métodos.
Limitaciones
1l Posibilidades de quemaduras de arco si existen pobres condiciones de contacto
2. Las piezas grandes deberán ser magnetizadas en secciones para facilitar la aplicación del baño sin recurrir a un disparo de corriente sumamente grande.
1. Requieren de alto amperaje (16 000 a 20 000 A) lo que implica una fuente de poder de Corriente Continua especial.
1. El campo efectivo está limitado a la superficie exterior y no puede utilizarse para el examen del diámetro interior.
2. Los extremos deben ser conductores de los contactos eléctricos y capaces de llevar la corriente requerida sin un calor excesivo. No pueden ser usados en productos tubulares usados en transporte de petróleo por la posibilidad de encendido por la formación de arcos.
1. Las necesidades de voltaje aumentan en la medida en que el largo aumenta debido a la mayor impedancia del cable y la pieza. 2. Los extremos deben ser conductores del contacto eléctrico y capaces de transportar la corriente requerida sin un calor excesivo. 1. Solamente un área pequeña puede ser examinada cada vez.
2. Encendido por formació de arcos debido a un contacto pobre.
3. La superficie debe estar seca cuando se usa polvo seco.
4. El espaciamiento de los Prods debe estar de acuerdo con el nivel de magnetización de la corriente.
1. La cobertura de grandes superficies requieren una multiplicidad de disparos que pueden ser consumidores de tiempo. 2. Posibilidad de formación de arcos debido a malos contactos. La superficie deberá estar seca cuando se usa polvo seco.
II. Magnetización Indirecta de Partes (ver 12.3.2)
Conductor Central
Piezas misceláneas que tienen huecos a través de los cuales puede colocarse un conductor tales como:
Soporte de cojinetes Cilindro hueco Engranaje Tuerca grande
Clevis grande
Acoples de caños, estuches/entubado Piezas tipo tubular tales como: Caños/fundición
Entubado Cigüeñales huecos
Cuerpos de válvulas grandes y piezas similares
Bobinas / Cables enrollados
Piezas misceláneas de tamaño medio donde el largo predomina tales como cigüeñales Fundiciones grandes, forjados o cigüeñales
Pequeñas piezas misceláneas
Características de Corriente Inducida Examen de piezas con forma de anillo para discontinuidades del tipo circunsferencial.
Examen de bolas
Discos y engranajes
1. No hay contactos eléctricos con la pieza y la posibilidad de que se enciendan arcos es eliminada.
2.El campo circular directo es un campo magnético generado en todas las superficies rodeando al conductor (dentro del diámetro, caras, etc.)
3. Ideal para aquellos casos donde el método residual no es aplicable
4. Las partes que pesan poco pueden ser soportadas por el conductor central. 5. Se pueden utilizar turnos múltiples para reducir la corriente requerida.
1. No se requiere contacto eléctrico de la pieza
.
2. Examen del diámetro interior tanto como del diámetro exterior.
3. Todo el largo de la pieza magnetizada circularmente.
1. Proporciona buena sensitividad para la detección de discontinuidades localizadas en superficies interiores.
1.Generalmente todas las superficies longitudinales son magnetizadas longitudinalmente para localizar discontinuidades transversales.
1. Campos longitudinales fácilmente obtenibles por medio de cables enrollados 1. Sencillo y rápido, especialmente cuando se puede utilizar la magnetización residual. 2. No hay contacto eléctrico
3. Piezas relativamente complejas pueden usualmente ser procesadas con la misma facilidad de una con una simple sección transversal.
1. No hay contacto eléctrico.
2. Todas las superficies de las partes sujetas a un campo magnético de tipo toroidal. 3. !00% de cobertura en un único proceso. 4. Puede ser automatizado.
1. No hay contacto eléctrico
2. 100 % de cobertura para discontinuidades en cualquier dirección con un proceso de tres pasos y adecuada orientaci n entre pasos. ó 3. Puede ser automatizado.
1. No hay contacto eléctrico
2. Buena sensitividad a o cerca de la periferia o bordes
3. La sensitividad en varias áreas puede
1. La medida del conductor debe ser lo suficientemente amplia como para transportar la corriente que se requiere.
2. Idealmente, el conductor deberá estar localizado centralmente dentro del hueco. 3. Los diámetros mayores requieren una magnetización repetida con un conductor contra el diámetro interior y rotación de la parte entre procesos. Cuando se emplea la técnica de magnetización continua, se requiere un examen después de cada magnetización.
1. La sensitividad de la superficie exterior puede ser algo menor que la que se obtiene en la superficie interior para diámetros grandes o paredes extremadamente gruesas.
1. La sensitividad de la superficie exterior puede ser algo menor que la que se obtiene en el diámetro interior de paredes pesadas. 1.La longitud puede hacer que sean necesarios disparos múltiples en la medida en que se reposiciona la bobina.
1. Puede ser necesaria una magnetización múltiple debido a la magnetización de la pieza..
1. La relación L/D (largo/diámetro) es una consideración importante para determinar lo adecuado de los amperios-vueltas.
2. La relación L/D efectiva puede ser modificada utilizando piezas de similar área cros-seccional
3. Use bobinas mas pequeñas para un campo mas intenso.
4. La sensitividad disminuye en los extremos de la pieza debido a un patrón de filtración general de campo.
5. Es deseable un corte rápido para minimizar el efecto final en piezas pequeñas con bajo coeficiente L/D.
1. Se requiere un núcleo laminado a través del anillo.
2. El tipo corriente de magnetización debe ser compatible con el método .
3. Deben evitarse otros conductores rodeando el campo.
4. Los diámetros grandes requieren consideración especial.
1. Para bolas de tamaño pequeño, Limitado a magnetización residual.
1. El 100 % de cobertura puede necesitar un proceso de dos pasos con una variación del núcleo, del polo o de ambos.
2. El tipo de la corriente magnetizadora debe ser compatible con la geometría de la pieza.
Acoples:
Examen en superficies grandes para discontinuidades superficiales.
Piezas misceláneas que requieren examen en áreas localizadas.
variar por la selección del núcleo o polo 1. No hay contacto eléctrico
2. Tiene alta portabilidad
3. Puede localizar discontinuidades en cualquier dirección con orientación adecuada. 1. No hay contacto eléctrico
2. Buena sensitividad para discontinuidades que se encuentren en la superficie
3. Tiene alta portabilidad 4. Técnica húmeda o seca
5. Corriente tipo alterna puede en algunas instancias servir también como desmagnetizador
1. Consume tiempo
2. Debe ser reposicionado sistemáticamente en vista de la orientación aleatoria de la discontinuidad.
1. Debe ser posicionado adecuadamente con referencia a la orientación de las discontinuidades.
2. Debe establecerse un relativamente buen contacto entre la pieza y los polos.
3. La geometría compleja de la parte puede causar dificultades. .
4. Poca sensitividad para para discontinuidades bajo la superficie excepto en áreas aisladas
12.3.1 Magnetización por Contacto Directo - - Para la magnetización directa debe
realizarse un contacto físico entre la pieza ferromagnética y los electrodos portadores de la corriente conectados a la fuente de poder. Tanto el área de magnetización localizada y la magnetización total de la pieza son medios de contacto directo de la
magnetización de las piezas lograda por medio del uso de los prods, dispositivos head and tail, abrazaderas, y leeches magnéticos. 12.3.2 Magnetización de Áreas Localizadas: 12.3.2.1 Técnica del Prod – Los electrodos del prod son primero presionados firmemente contra la pieza a analizar (Figura 2 (a)). La corriente magnetizadora es pasa luego a través de los prods y dentro del área de la pieza en contacto con los prods. Esto establece un campo magnético circular en la pieza alrededor y entre cada electrodo del prod, suficiente para permitir el examen local con partículas magnéticas (Fig. 2(c) y Fig. 2 (d))
Precaución: Debe tenerse extremo cuidado
en mantener limpios los contactos del prod para minimizar la generación de calor en el punto de contacto y prevenir la formación de arcos y el sobrecalentamiento de la superficie examinada dado que estos pueden causar efectos adversos en las propiedades del material.
Los arcos causan daño metalúrgico; si los contactos son de cobre sólido, el cobre puede penetrar en la pieza. Los prods no deberán usarse en superficies maquinadas o en componentes para la industria
aeroespacial.
(1) La Corriente Alterna no rectificada limita
la técnica de prods para detectar
discontinuidades superficiales. La Corriente Alterna con media onda rectificada es mas deseable dado que detectará tanto
discontinuidades superficiales como
discontinuidades cercanas a ella. La técnica de prods utiliza generalmente partículas secas debido a una mejor movilidad de las partículas. Las partículas magnéticas húmedas generalmente no se usan en la técnica con prods en razón de los potenciales peligros de inflamación provocados por la electricidad.
(2) Un examen adecuado con prods requiere
una segunda ubicación con los prods rotando aproximadamente 90° de la primera
ubicación para lograr que se pongan de manifiesto todas las discontinuidades
existentes. Dependiendo de los
requerimientos de cobertura de la superficie, pueden ser necesarias superposiciones entre las sucesivas posiciones de los prods. En superficies grandes, es una buena práctica el desarrollar una grilla para el posicionamiento de los prods o estimuladores. 12.3.2.2 Técnica de Abrazaderas Manuales/
Leechs Magnéticas – Las áreas locales de
componentes complejos pueden ser magnetizados por medio de contactos eléctricos sujetos a la pieza en forma manual con abrazaderas o por medio de leechs magnéticas (Figura 4). Igual que con los prods debe realizarse un adecuado procedimiento de superposiciones si se requiere una prueba de las localizaciones contactadas.
12.3.2.3 Magnetización Total :
(1) Contactos Head and Tail — Las piezas
pueden ser sujetas entre dos electrodos (tales como los heads y tails de equipos horizontales de partículas magnéticas) y la corriente magnetizadora se aplica
directamente a la pieza (Figura 5).La medida y forma de la pieza determinará si se
pueden obtener ambas direcciones del campo con tales equipos.
(2) Abrazaderas – La corriente
magnetizadora puede aplicarse a la parte a analizar sujetando los electrodos portadores mediante abrazaderas, para producir un campo magnético circular (Figura 6)
FIG.4 Magnetización por Contacto Directo por medio de Abrazamiento de la Pieza con Leech Magnético
FIG. 5 Magnetización por Contacto Directo por medio de Head y Tails
(3) Técnica de Magnetización Multidireccional – Con un circuito adecuado, es posible producir un campo multidireccional (oscilación) en una pieza variando selectivamente el campo magnético de la misma mediante un interruptor que activa los electrodos de los contactos / abrazaderas posicionadas aproximadamente 90° aparte. Esto permite construir indicaciones en todas las direcciones posibles y puede considerarse el equivalente de la magnetización en dos o mas direcciones (Figura 7). En algunas formas complejas con equipos convencionales se pueden requerir de 16 a 20 pasos. Con la magnetización multidireccional se pueden reducir a la mitad la cantidad de pasos requeridos. Es esencial que se use el método continuo húmedo, y que la dirección del campo magnético y su intensidad relativa se determinen por una o mas de las técnicas descriptas en 20.8.
12.3.3 Magnetización Indirecta – La
magnetización indirecta de una pieza requiere el uso de una bobina preformada, cable enroscado, acoples o un conductor central para inducir un campo magnético. La magnetización con bobinas, cable enroscado, y acoples son conocidos como magnetizaciones longitudinales de la pieza (ver 13.2)
12.3.3.1 Magnetización por bobina y por
cable – Cuando se usen las técnicas con
bobina (Figura 3) o cable enrollado, la fuerza del campo magnético es proporcional las vueltas de amperios y depende de una geometría simple (ver 14.3.2)
FIGURA 6 Magnetización Total por Contacto Directo
12.3.3.2 Magnetización con Corriente Inducida por medio de un Conductor Central
– La magnetización circular indirecta de piezas o partes huecas puede realizarse pasando la corriente magnetizadora por medio de un conductor central (Fig 9 (a) y Fig 9 (b)) o cable que se use como un conductor central o por medio de un dispositivo que produzca corriente inducida. (Fig. 9 (c))
FIG 7 Magnetización Total Multidireccional
12.3.3.3 Magnetización con Acoples – Se puede inducir un campo magnético en una pieza por medio de un electroimán (ver Fig 1), donde la pieza se convierte en el camino entre los polos (actúa como un mantenedor) y las discontinuidades preferentemente transversales al alineamiento de las piezas del polo, tal como se indica. La mayoría de los acoples reciben Corriente Alterna, o Corriente Alterna con media onda rectificada, o Corriente Alterna con la onda completa
rectificada. Un imán permanente puede también introducir un campo magnético en la pieza pero su uso está restringido (ver 6.3.1).
FIGURA 8 Magnetización por Cable
( a) Uso del Conductor Central en Magnetización Multiparte
13. Dirección de los Campos Magnéticos
13.1 Orientación de la Discontinuidad vs.
Dirección del Campo Magnético – Dado que
la las indicaciones normalmente no se obtienen cuando las discontinuidades son paralelas al campo magnético, y dado que las indicaciones en una pieza pueden tener varias direcciones desconocidas, cada pieza tiene que ser magnetizada en por lo menos dos direcciones formando ambas un ángulo recto como se anota en 5.3.2. En algunas piezas la magnetización circular puede usarse en dos o mas direcciones, mientras en otras se usan ambas magnetizaciones, circulares y longitudinales. Un campo
multidireccional también puede emplearse para lograr la magnetización de piezas en mas de una dirección.
( b) Uso del Conductor Central para Magnetización Localizada
( c) Uso de un Dispositivo Especial para Corriente Inducida
FIGURA 9 Magnetización Inducida por un Control Central
13.2 Magnetización Circular – La
magnetización circular (Fig. 10) es el término usado cuando la corriente eléctrica pasa a través de una pieza, o por el uso de un conductor central (ver 12.3.3.2) a través de una apertura central en la pieza, induciendo un campo magnético en ángulo recto con el flujo de la corriente.
13.3 Magnetización Toroidal – Cuando se magnetiza una pieza con una forma toroidal, como una rueda sólida o el disco con una abertura en el centro, un campo inducido que es radial al disco es lo más útil para la detección de discontinuidades en dirección circunferencial. En tales aplicaciones este campo puede ser mas efectivo que disparos múltiples alrededor de la periferia.
Corriente Eléctrica Dirección del Campo Magnética Indicaciones de
Partículas Magnéticas FIGURA 10 Magnetización Circular
13.4 Magnetización Longitudinal – La
magnetización longitudinal (Fig.11) es el término que se utiliza cuando un campo magnético es generado por una corriente eléctrica pasando a través de un multiturm (Fig. 12 ) o una bobina laminada, (fig 13) que encierra la pieza o sección de la parte que se va a examinar.
CORRIENTE ELÉCTRICA DIRECCIÓN MAGNÉTICA BOBINA DE LAS INDICACIONES DE PARTÍCULAS CAMPO MAGNÉTICO FIGURA 11 Magnetización Longitudinal
Bobina con Líneas de Pieza a probarl Núcleo de Aire Campo
Cabeza Magnético Cola Porción magnetizada de la pieza probada (sombreada)
FIGURA 12 Campo Magnético Producido por una Bobina con Núcleo de Aire
Cabeza Bobina Núcleo Pieza a Cola Laminado Probar
Cables Fuente de Poder
Porción Magnetizada de la Pieza a Probar (sombreada) FIGURA 13 Campo Magnético Producido por una Bobina de Núcleo Laminado
FIGURA 14 Magnetización Multidireccional
13.5 Magnetización Multidireccional - La magnetización multidreccional puede usarse para cumplir con los requisitos de la magnetización en dos direcciones si se demuestra que es efectiva en todas las áreas. Para verificar la dirección de los campos, la fuerza y el equilibrio de campos multidireccionales se pueden usar las piezas a probar de acuerdo con 20.8.2 o los shims fabricados de acuerdo con los requisitos de AS 5371, o las aprobadas de otro modo por el nivel III y la Organización de Ingeniería del Conocimiento. El equilibrio de la intensidad del campo es crítico. La intensidad del campo tiene que estar equilibrada en todas las direcciones. La aplicación de las partículas debe controlarse de manera tal que los niveles de magnetización lleguen a su máximo valor en todas las direcciones, mientras las partículas tienen movilidad en la superficie que se está examinando.(Referirse a Fig.14).
13.5.1 Cuando se usan piezas reales de producción con defectos conocidos, debe
