ASTM
Designación: E 709 - 95
Guía Standard para
Examen con Partículas Magnetizables
1Esta norma se emite bajo la designación fija E 709; el número que sigue inmediatamente a la designación indica el año de la adopción original o, en el caso de una revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última re-aprobación. Una épsilon en forma de subíndice (ε) indica un cambio editorial desde la última revisión o re-aprobación.
Esta norma ha sido aprobada para usar por las agencias del Departamento de Defensa, Consult the DoD Index of Specifications and Standards para el año específico de emisión que ha sido adoptado por el Departamento de Defensa.
1. Alcance
1.1 Esta guía2 describe técnicas para el examen con partículas magnetizables tanto secas como húmedas, un método no destructivo para detectar grietas y demás discontinuidades en o cerca de la superficie en materiales ferromagnéticos. El examen con partículas magnetizables se puede aplicar a materias primas, materiales semiterminados (lingotes, fundiciones y forjados), material terminado y soldaduras, independien-temente del tratamiento térmico o de la ausencia del mismo. Resulta útil para el examen en mantenimiento preventivo.
1.1.1 Esta guía se pensó para usar como referencia ayudando en la preparación de especificaciones/normas, procedimientos y técnicas.
1.2 Esta guía es también una referencia que se puede usar:
1.2.1 Para establecer los medios por los que el examen con partículas magnetizables, procedimientos recomendados o requeridos por organizaciones individuales pueden ser revisados para evaluar su aplicabilidad e integridad.
1.2.2 Para ayudar en la organización de las instalaciones y personal implicado en el examen con partículas magnetizables.
1.2.3 Para ayudar en la preparación de procedimientos que tratan el examen de materiales y piezas. Esta guía describe las técnicas de examen con partículas magnetizables que se recomiendan para una gran variedad de medidas y formas de materiales ferromagnéticos y una amplia gama de requerimientos de examen. Como hay muchas diferencias aceptables tanto en los procedimientos como en las técnicas, los requerimientos explícitos deben ser cubiertos por un procedimiento escrito (ver Sección 21).
1.3 Esta guía no indica, sugiere ni especifica normas de aceptación para las partes/piezas examinadas por estas técnicas. Debe señalarse, sin embargo, que después de haberse producido las indicaciones, se deben interpretar o clasificar y luego evaluar. Para esto debe haber un código separado, especificación o acuerdo específico para definir el tipo, medida, ubicación, grado de alineación y espaciamiento, concentración del área, y orientación de las indicaciones que son inaceptables en una parte específica versus las que no es necesario eliminar antes de aceptar la parte. Se deben especificar las condiciones donde no se permite el retrabajo o la reparación.
1.4 Esta guía describe el uso de las siguientes técnicas del método de partículas magnetizables. 1.4.1 Polvo magnetizable seco (ver 8.3),
1.4.2 Partículas magnetizables húmedas (ver 8.4),
1 Esta guía está bajo la jurisdicción del Comité ASTM E-7 para Ensayos No Destructivos y es responsabilidad directa del Subcomité E07.03 en Ensayos con Partículas Magnetizables y Tintas Penetrantes.
Edición corriente aprobada en Marzo 15, 1995. Publicada en Mayo 1995. Originalmente publicada como E 709-80. Última edición previa E 709 - 94.
2 Para Calderas y Aplicaciones del Código de Recipientes a Presión y Calderas ASME ver la Guía SE-709 relacionada en la Sección II de dicho Código.
1.4.3 Partículas magnetizables en pasta/pintura magnetizables (ver 8.4.8), y 1.4.4 Partículas magnetizables polímeras (ver 8.4.8).
1.5 Calificación del Personal - El personal que realiza el examen para esta guía debe estar
calificado y certificado de acuerdo con ASNT Qualification and Certification of NDT Personnel, o SNT-TC-1A, o MIL-STD-410 para fines militares, o según lo especificado en el contrato u orden de compra.
1.6 Agencia de Ensayos No Destructivos - Si para realizar el examen se utiliza una agencia de
ensayos no destructivos, la agencia de ensayo debe satisfacer los requerimientos de la Práctica E 543. 1.7 Tabla de contenido:
SECCIÓN
Alcance 1
Descripción del Alcance 1.1
Un Documento de Referencia 1.2
Normas de Aceptación para Partes no Cubiertas 1.3
Técnicas del Método con Partículas Magnetizables 1.4
Calificación del Personal 1.5
Agencia de Ensayo No Destructivo 1.6
Tabla de Contenido 1.7
Unidades SI 1.8
Advertencia sobre Seguridad 1.9
Documentos Referenciados 2
Normas ASTM 2.1
Documentos SAE 2.2
Documentos ASNT 2.3
Documentos del Gobierno de USA 2.4
Definiciones 3
Resumen de la Guía 4
Principios 4.1
Método 4.2
Magnetización 4.3
Tipos de Partículas Magnetizables y su Uso 4.4
Evaluación de las Indicaciones 4.5
Indicaciones Típicas de las Partículas Magnetizables 4.6
Significado y Uso 5 Equipos 6 Tipos 6.1 Portabilidad 6.2 Yugos 6.3 Puntas de Prueba 6.4 Luz Negra 6.5
Verificación del Equipo 6.6
Área de Examen 7
Intensidad de la Luz para el Examen 7.1
Housekeeping (Orden Interno) 7.2
Materiales para Partículas Magnetizables 8
Tipos de Partículas 8.1
Características de las Partículas 8.2
Partículas Secas 8.3
Sistemas de Partículas Húmedas 8.4
Preparación de la Parte 9
General 9.1
Limpieza de la Superficie del Examen 9.2
Secuencia de la Aplicación de las Partículas y Establecimiento
del Campo de Flujo Magnético 10.1
Tipos de Corrientes Magnetizantes 11
Tipos de Corrientes Básicas 11.1
Técnicas para Magnetizar la Parte 12
Cobertura del Examen 12.1
Magnetización Directa e Indirecta 12.2
Elección de 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
Intensidad del Campo Magnético 14
Intensidad de los Campos de Magnetización 14.1
Establecimiento de la Intensidad del Campo 14.2
Lineamientos para Establecer los Campos Magnéticos 14.3
Aplicación de las Partículas Magnetizables Secas y Húmedas 15
Partículas Magnetizables Secas 15.1
Aplicaciones de las Partículas Húmedas 15.2
Pasta/Pintura Magnetizables 15.3
Polímeros Magnetizables 15.4
Interpretación de las Indicaciones 16
Indicaciones Válidas 16.1
Registro de las Indicaciones 17
Medios de Registro 17.1 Información Complementaria 17.2 Desmagnetización 18 Aplicabilidad 18.1 Métodos de Desmagnetización 18.2 Extensión de la Desmagnetización 18.3
Limpieza Post Examen 19
Remoción de las Partículas 19.1
Medios para Remover las Partículas 19.2
Evaluación del Desempeño/Sensibilidad del Sistema 20
Factores Contribuyentes 20.1
Mantenimiento y Calibración del Equipo 20.2
Controles del Equipo 20.3
Control del Nivel de Iluminación del Área de Examen 20.4
Ensayos de Control de Calidad de las Partículas Secas 20.5
Ensayos de Control de Calidad de las Partículas Húmedas 20.6
Control de las Características del Baño 20.7
Performance del Sistema de Verificación 20.8
Procedimiento e Informe 21 Procedimiento Escrito 21.1 Informes Escritos 21.2 Normas de Aceptación 22 Seguridad 23 Precisión y Tendencia 24 Palabras Clave 25 Anexo
1.8 Los valores numéricos mostrados en unidades pulg-lb se tienen que tomar como standard. Las unidades SI se dan al solo efecto informativo.
1.9 Esta norma no pretende cubrir todos los temas de seguridad, de haber alguno, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas de salud y seguridad apropiadas y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias previo a su uso.
2. Documentos de Referencia
2.1 Normas ASTM:
D 93 Test Methods for Flash Point by Pensky-Martens Closed Tester3
D 96 Test Methods for Water and Sediment in Crude Oil by the Centrifuge Method (Field Procedure) 3
D 129 Test Method for Sulfur in Petroleum Products (General Bomb Method)3
D 445 Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and the Calculation for Dynamic Viscosity)3
D 808 Test Method for Chlorine in New and Used Petroleum Products (bomb Method)3 E 165 Test Method for Liquid Penetrant Examination4
E 543 Practice for Evaluating Agencies that Perform Nondestructive Testing4 E 1316 Terminology for Nondestructive Examinations4
2.2 Documentos de Society of Automotive Engineers (SAE): Aerospace Materials Specifications:5
AMS 2641 Vehicle Magnetic Particle Inspection
2.3 American Society for Nondestructive Testing.6
SNT-TC-1A Recommended Practice Magnetic Particle Method ASNT Qualification and Certification of NDT Personnel
2.4 U.S. Government Publications:7
FED-STD 313 Material Safety Data Sheets, Preparation and the Submission of MIL-STD-410 Nondestructive Testing Personnel Qualification and Certification MIL-STD-1949 Magnetic Particle Inspection, Method of
2.5 Documento OSHA:8
29CFR 1910.1200 Hazard Communication 3. Terminología
3.1 Para las definiciones de los términos usados en la práctica, consultar Terminología E 316.
1 Esta guía está bajo la jurisdicción del Comité ASTM E-7 para Ensayos No Destructivos y es responsabilidad directa del Subcomité E07.03 en Ensayos con Partículas Magnetizables y Tintas Penetrantes.
Edición corriente aprobada en Marzo 15, 1995. Publicada en Mayo 1995. Originalmente publicada como E 709-80. Última edición previa E 709 - 94.
2 Para Calderas y Aplicaciones del Código de Recipientes a Presión y Calderas ASME ver la Guía SE-709 relacionada en la Sección II de dicho Código.
3 Annual Book of ASTM Standards, Vol 01.05. 4 Annual Book of ASTM Standards, Vol 03.03.
5 Disponible en la Society of Automotive Engineers, 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096.
6 Disponible en American Society for Nondestructive Testing, 1711 Arlingate Plaza, P.O. Box 28518, Columbus, OH 43228-0518. 7 Disponible en Standardization Documents Order Desk, Bldg., 4 Section D, 700 Robbins Ave., Philadelphia, PA 19111-5094, Attn: NPODS. 8 Disponible en Occupational Safety and Health Review Commission, 1825 K Street, N.W., Washington, DC 20006.
4. Resumen de la Guía
4.1 Principios - El método de partículas magnetizables se basa en el principio de que las líneas del
campo magnético, en presencia de material ferromagnético, se distorsionarán ante un cambio en la continuidad del material, como ser un cambio dimensional agudo o una discontinuidad. Si la discontinuidad es abierta o cerrada a la superficie de un material magnetizado, las líneas del flujo se distorsionarán en la superficie, condición denominada “flujo disperso”. Cuando las partículas magnetizables finas se distribuyen sobre el área de la discontinuidad mientras existe el flujo disperso, serán mantenidas en el lugar y la acumulación de partículas será visible bajo condiciones lumínicas apropiadas. Al tiempo que existen variables en el método de partículas magnetizables, todas dependen de este principio, que las partículas magnetizables serán retenidas en las localizaciones del flujo disperso.
4.2 Método - Si bien esta práctica permite y describe muchas variables en equipos, materiales y
procedimientos, hay tres etapas esenciales en el método: 4.2.1 La parte debe estar magnetizada.
4.2.2 Las partículas magnetizables del tipo diseñado en el contrato/orden de compra/especificación deben aplicarse mientras la parte está magnetizada.
4.2.3 Cualquier acumulación de partículas magnetizables debe ser observada, interpretada y evaluada.
4.3 Magnetización:
4.3.1 Formas de Magnetización - Un material ferromagnético se puede magnetizar haciendo
circular una corriente eléctrica por el material o colocando el material en el interior de un campo magnético originado por una fuente externa. Toda la masa o una parte de la misma se puede magnetizar según lo impongan las dimensiones y capacidad del equipo o la necesidad. Según se subrayó previamente, la discontinuidad debe interrumpir el paso normal de las líneas del campo magnético. Si un discontinuidad está abierta a la superficie, el flujo disperso estará en el máximo para dicha discontinuidad particular. Cuando esa misma discontinuidad está debajo de la superficie, se perderá la evidencia del flujo disperso en la superficie. En efecto, las discontinuidades deben estar abiertas a la superficie, para crear suficiente flujo disperso como para acumular las partículas magnetizables.
4.3.2 Dirección del Campo - Si una discontinuidad está orientada paralela a las líneas del campo
magnético, puede ser esencialmente indetectable. En consecuencia como las discontinuidades pueden presentarse con cualquier orientación, puede ser necesario magnetizar la parte o área de interés dos veces o más secuencialmente en distintas direcciones por el mismo método o una combinación de métodos (ver Sección 13) para inducir las líneas del campo magnético en una dirección adecuada para realizar un examen apropiado.
4.3.3 Intensidad del Campo - El campo magnético debe tener suficiente intensidad como para
indicar aquellas discontinuidades que sean inaceptables, si bien no debe ser tan intenso como para que se acumule localmente un exceso de partículas enmascarando así las indicaciones relevantes (ver Sección 14.).
4.4 Tipos de Partículas Magnetizables y su Uso - Hay disponibles varios tipos de partículas
magnetizables para usar en el examen con partículas magnetizables. Se las consigue como polvos secos (fluorescentes y no fluorescentes) listas para usar tal como se las provee (ver 8.3), concentrados de polvo (fluorescentes y no fluorescentes) para su dispersión en agua o para preparar suspensiones en destilados livianos de petróleo (ver 8.4), pastas/pinturas magnetizables (ver 8.4.7), y dispersiones de polímeros magnetizables (ver 8.4.8).
4.5 Evaluación de las Indicaciones - Cuando el material a ser examinado ha sido
convenientemente magnetizado, se han aplicado adecuadamente las partículas magnetizables y se ha eliminado convenientemente el exceso de partículas, se producirá una acumulación de partículas magnetizables en los puntos de dispersión del flujo. Estas acumulaciones muestran la distorsión del campo magnético y se las denomina indicaciones. Sin perturbar las partículas, las indicaciones deben examinarse, clasificarse, interpretar qué las causó, deben compararse con las normas de aceptación y tomar una decisión respecto a la disposición del material que contiene la indicación.
4.6 Indicaciones Típicas de las Partículas Magnetizables:
4.6.1 Discontinuidades Superficiales - Las discontinuidades superficiales, con pocas
excepciones, producen patrones marcados y característicos (ver Anexo A).
4.6.2 Discontinuidades Casi Superficiales - Las discontinuidades casi superficiales producen
indicaciones menos características que las que están abiertas a la superficie. Los patrones son difusos y no tan definidos, y las partículas se mantienen menos apretadas (ver Anexo A).
5. Significado y Uso
discontinuidades superficiales y casi superficiales en materiales que se pueden magnetizar (ferromagnéticos). Este método se puede usar para examinar partes/componentes de producción o estructuras y para aplicaciones en el campo donde la portabilidad de los equipos y acceso al área a ser examinada son factores de peso. La capacidad del método para hallar pequeñas discontinuidades puede mejorarse usando partículas fluorescentes en suspensión en un vehículo adecuado e introduciendo un campo magnético de intensidad adecuada con una orientación lo más cerca posible a los 90° con respecto a la dirección de las discontinuidades sospechadas (ver 4.3.2). Al suavizar la superficie se mejora la movilidad de las partículas magnetizables bajo la influencia del campo magnético para acumularlas sobre la superficie donde se produce el flujo disperso.
6. Equipos
6.1 Tipos - Se dispone de varios tipos de equipos para magnetizar partes y componentes
ferromagnéticos. Con excepción de un imán permanente, todos los equipos requieren una fuente de energía capaz de entregar los niveles de corriente requeridos para producir el campo magnético. La corriente usada dictamina la dimensión de los cables y la capacidad de los relés, contactos de conmutación, medidores y rectificador si la fuente de energía es corriente alterna.
(a) (b)
Fig. 1 Método del Yugo para Magnetizar la Parte
6.2 Portabilidad - La portabilidad, que incluye la aptitud para transportar manualmente el equipo,
se obtiene de los yugos. Sus dimensiones limitan su capacidad para proveer campos magnéticos que se pueden obtener de equipos con corrientes más potentes. El equipo móvil para propósitos generales que se puede montar sobre un camión generalmente está diseñado para usar con puntas de prueba en los extremos de dos cables o con sólo los cables que se conectan a la pieza que se está examinando, se enroscan por una abertura de la misma o se envuelven alrededor de la misma. La movilidad está limitada por el cable, sus dimensiones y el medio ambiente. El examen bajo el agua o en plataformas petroleras y plataformas marinas para producción de petróleo son ejemplos de un medio ambiente hostil.
6.3 Yugos - Los yugos generalmente son electroimanes en forma de C que inducen un campo
magnético entre los polos (patas) y se usan para magnetización local. (Fig. 1). Muchos de los yugos portátiles tienen patas articuladas (polos) que se pueden ajustar para contactar superficies irregulares o dos superficies que se unen en un ángulo.
6.3.1 Imanes Permanentes - Hay disponibles imanes permanentes pero su uso puede verse
restringido para muchas aplicaciones. Los imanes permanentes pueden perder su capacidad para generar un campo magnético al ser parcialmente desmagnetizados por un campo de flujo más fuerte, por sufrir daños, o caídas. Además, no está presente la movilidad de las partículas, originada por pulsaciones de CA y corriente rectificada de media onda en yugos electromagnéticos. Las partículas, limaduras de acero, virutas, y laminilla adheridas a los polos pueden originar un problema de orden interno (housekeeping).
6.4 Puntas de Prueba - Las puntas de prueba se usan para la magnetización local, ver Fig. 2. Las
puntas que contactan la pieza deben ser preferentemente de aluminio, cobre entrelazado, o una almohadilla de cobre y no de cobre macizo. Con puntas de cobre macizo, la formación accidental de arco mientras la punta de prueba se coloca o retira puede provocar la penetración de cobre en la superficie lo que puede resultar en daños metalúrgicos (ablandamiento, endurecimiento, agrietamiento, etc.). Ver 12.3.1(a). Las tensiones del circuito abierto no deben superar los 25V.
6.4.1 Llave de Control Remoto - Se debe proveer una llave de control remoto, que puede estar
incorporada en las manijas de las puntas, para permitir que la corriente sea conectada después de que las puntas hayan sido colocadas convenientemente y desconectarla antes de retirar las puntas para minimizar la formación de arco (quemaduras por arco). (Ver 12.3.1.1(a).
6.5 Luz Negra - La luz negra debe ser capaz de desarrollar las longitudes de onda requeridas de
330 a 390 nm con una intensidad en la superficie examinada que satisfaga 7.1.2. Deben predominar las longitudes de onda de 365 nm o cercanas. Los filtros adecuados deben eliminar la luz visible extraña emitida por las luces negras (líneas violeta o azul 405 y 435 nm Hg y línea amarillo verdosa de 577 nm Hg). Algunas lámparas de luz negra de alta intensidad pueden emitir cantidades inaceptables de luz amarillo verdosa que pueden hacer que se tornen invisibles las indicaciones fluorescentes. Una variación en la tensión de línea superior al + 10% puede originar un cambio en la potencia de salida de la luz negra con la consecuente inconsistencia de la performance. Cuando haya evidencia de cambios de tensión superiores al 10% se debe usar un transformador de tensión constante.
(a) Magnetización con Punta (b) Puntas de Cobre Trenzado
(b) Magnetización de Contactos de Punta Simple (d) Contactos con Punta Doble Fig. 2 Magnetización de Área Localizada Usando Técnica de Punta de Prueba
6.6 Verificación del Equipo - Ver Sección 20.
7. Área de Examen
7.1 Intensidad de la Luz para el Examen - Las indicaciones magnéticas encontradas usando
partículas no fluorescentes se examinan bajo luz visible. Las indicaciones encontradas usando partículas fluorescentes se deben examinar bajo luz negra (ultravioleta). Esto requiere un área oscurecida y contar con un control para la intensidad de la luz visible.
7.1.1 Intensidad de la Luz Visible - La intensidad de la luz visible en la superficie de la
parte/pieza de trabajo bajo examen debe tener como mínimo 100 foot candles ( 1000 lux). La intensidad de la luz visible ambiente en el área oscurecida donde se realiza el examen de partículas magnetizables fluorescentes no debe superar los 2 foot candles (20 lux).
7.1.1.1 Inspecciones en el Campo - Para algunas inspecciones de campo que usan partículas no
fluorescentes se puede usar baja intensidad, de hasta 50 foot candles (500 lux), cuando se acuerda con la agencia contratante.
7.1.2 Luz Negra (Ultravioleta):
7.1.2.1 Intensidad de la Luz Negra - La intensidad de la luz negra en la superficie examinada no
debe ser menor de 1000 μW/cm² cuando se mide con un medidor de luz negra apropiado.
7.1.2.2 Calentamiento de la Luz Negra - Permitir que la luz negra se caliente durante un mínimo
de 5 min. antes de usarla o medir la intensidad de las luz ultravioleta emitida.
7.1.3 Adaptación del Ojo al Área Oscura - Se recomienda que el inspector esté en el área
ojos se adapten a la visión nocturna. Precaución - Mientras se realiza el examen no deben usarse anteojos fotocromáticos o con coloración permanente.
7.2 Housekeeping (Orden Interno) - El área de examen debe mantenerse libre de desechos que
interfieran. Si hay involucrados materiales fluorescentes, el área además debe mantenerse libre de objetos fluorescentes no relacionados con la parte/pieza que se esté examinando.
8. Materiales para Partículas Magnetizables
8.1 Tipos de Partículas - Las partículas usadas en las técnicas de examen de partículas
magnetizables secas o húmedas son materiales ferromagnéticos finamente divididos que han sido tratados para impartir un color (fluorescente y no fluorescentes) con el objeto de hacerlos altamente visibles (contraste) contra el fondo de la superficie que se esté examinado. Las partículas están diseñadas para usar como polvo seco que fluya libremente o para formar una suspensión a una concentración dada en un medio líquido adecuado.
8.2 Características de las Partículas - Las partículas magnetizables deben tener una alta
permeabilidad para facilitar la magnetización y atracción hacia la discontinuidad y baja retentividad de modo que no sean atraídas (aglomeración magnética) entre sí. Se requiere controlar el tamaño y forma de las partículas para obtener resultados estables. Las partículas deben ser no tóxicas, estar libres de óxido, grasa, pintura, suciedad y demás materiales nocivos que pudieran interferir con su uso; ver 20.5 y 20.6. Tanto las partículas secas como las húmedas se consideran seguras cuando se usan de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Generalmente enfrentan un peligro potencial muy bajo con respecto a la inflamabilidad y toxicidad.
8.3 Partículas Secas - Los polvos magnetizables secos se diseñaron para usar en el estado en que
son provistos y se aplican por vaporización o espolvoreados directamente sobre la superficie de la pieza que se está examinando. Generalmente se usan sobre una base que recolecta los sobrantes si bien las partículas se pueden recoger y volver a usar. Sin embargo, para mantener el tamaño de las partículas y controlar la posible contaminación, ésta no es una práctica normal. Los polvos secos también se pueden usar bajo condiciones ambientales extremas. No son afectados por el frío; por lo tanto el examen se puede realizar a temperaturas que podrían espesar o congelar los baños húmedos. También son resistentes al calor; algunos polvos se pueden usar a temperaturas de hasta 315°C (60°F). Algunos recubrimientos orgánicos coloreados aplicados a las partículas secas para mejorar el contraste pierden su color a temperaturas de este tipo, por lo que el contraste pierde efectividad. Las partículas secas fluorescentes no se pueden usar a temperaturas tan altas; habría que ponerse en contacto con el fabricante para obtener información sobre los límites de temperatura o realizar ensayos.
8.3.1 Ventajas - La técnica con partículas magnetizables secas generalmente es superior a la
técnica húmeda para detectar discontinuidades casi superficiales: (a) para objetos grandes cuando se usa equipo portátil para magnetización local; (b) se obtiene una mayor movilidad de las partículas para defectos relativamente profundos con corriente rectificada de media onda como fuente de magnetización; (c) fáciles de remover.
8.3.2 Desventajas - La técnica con partículas magnetizables secas: (a) no se puede usar en áreas
confinadas sin aparatos respiratorios de seguridad adecuados; (b) La Probabilidad de Detección (POD, por Probability of Detection) es apreciablemente menor que con la técnica húmeda para discontinuidades superficiales finas; (c) difícil de usar en posiciones magnetizantes en niveles elevados; (d) no existe evidencia de cobertura completa de la superficie de la parte como con la técnica húmeda; (e) se puede esperar menor producción con la técnica seca versus la técnica húmeda; y (f) es difícil de adaptar a cualquier tipo de sistema automático.
8.3.3 Colores No Fluorescentes - Si bien el polvo de partículas magnetizables secas puede tener
casi cualquier color, los colores empleados con mayor frecuencia son el gris claro, negro, rojo o amarillo. La elección generalmente se basa en el máximo contraste con la superficie a ser examinada. El examen se hace bajo luz visible.
8.3.4 Fluorescentes - Existen también las partículas magnetizables secas fluorescentes, pero su
uso no está generalizado, principalmente debido a su mayor costo y limitaciones en su aplicación. Requieren una fuente de luz negra y un área de trabajo oscurecida. Estos requerimientos generalmente no son accesibles en lugares como ser en el campo donde resultan particularmente adecuados los exámenes con partículas magnetizables secas.
8.4 Sistemas de Partículas Húmedas - Las partículas magnetizables húmedas están diseñadas para
formar una suspensión en un vehículo tal como el agua o destilados livianos de petróleo a una concentración dada para aplicar a la superficie de ensayo por flujo, vaporizado o vertido. Se comercializan en concentrados tanto fluorescentes como no fluorescentes. En algunos casos el fabricante provee las partículas premezcladas
con el vehículo de suspensión, pero generalmente las partículas se proveen como un concentrado seco o concentrado en pasta para que el usuario lo mezcle con el destilado o el agua.
8.4.1 Uso Principal - Como las partículas del método húmedo son más pequeñas que las usadas
con el método seco, generalmente se usan para localizar discontinuidades más pequeñas. Los vehículos líquidos usados no se desempeñarán satisfactoriamente cuando su viscosidad supere los 5 cSt (5 mm2/s) a la temperatura de operación. Si el vehículo de suspensión es un hidrocarburo, su punto de inflamación limita la temperatura máxima. Para mantener las partículas del método húmedo uniformemente en suspensión generalmente se requiere un equipo de mezclado.
8.4.2 Dónde se Usan - El método fluorescente húmedo generalmente se aplica en interiores o en
áreas donde la protección y el nivel de iluminación ambiente se pueden controlar y se dispone del equipo de aplicación adecuado.
8.4.3 Color - Las partículas del método húmedo fluorescentes, observadas bajo luz negra, brillan
con tonalidad amarillo verdosa. Las partículas no fluorescentes generalmente son negras o marrón rojizo, aunque se dispone de otros colores. El color normalmente elegido para cualquier examen dado debe ser el que ofrezca mayor contraste con la superficie ensayada. Como el contraste es invariablemente superior con los materiales fluorescentes, éstos son los que se utilizan en la mayoría de los exámenes con el proceso húmedo.
8.4.4 Vehículos de la Suspensión - Generalmente las partículas están en suspensión en un
destilado liviano de petróleo (baja viscosidad) o en agua acondicionada. (Si se especifican límites para azufre o cloro, usar los Métodos de Ensayo D 129 y D 808 para determinar sus valores).
8.4.4.1 Destilados de Petróleo - Los vehículos destilados livianos de petróleo de baja viscosidad
(AMS 2641 Tipo 1 ó similar) son ideales para elaborar las suspensiones de las partículas tanto fluorescentes como no fluorescentes y son los que usualmente se emplean.
(1) Ventajas - Dos importantes ventajas del uso de los vehículos destilados de petróleo son: (a) las
partículas magnetizables se suspenden o dispersan en los vehículos destilados de petróleo sin usar agentes acondicionantes; y (b) los vehículos destilados de petróleo proveen una cierta protección contra la corrosión a las partes y el equipo usados.
(2) Desventajas - Las principales desventajas son la inflamabilidad y la disponibilidad. Es esencial, por
lo tanto, seleccionar y mantener fuentes adecuadas de suministro de vehículos destilados de petróleo que tengan puntos de inflamación lo más alto posible para evitar los problemas de inflamabilidad.
(3) Características - Los vehículos destilados de petróleo para usar en el examen con partículas
magnetizables húmedas deben tener las siguientes características: (a) la viscosidad no debe superar los 3.0 cSt (3 mm2/seg) a 38°C (100°F) y no más de 5.0 cSt (5 mm2/seg) a la menor temperatura en la que se usará el vehículo; cuando se ensaya según el Método de Ensayo D 445, para no impedir la movilidad de las partículas (ver 20.7.1), (b) punto de inflamación mínimo, cuando se ensaya según el Método de Ensayo D 93, debe ser de 93°C (200°F) para minimizar los riesgos de fuego (ver 20.7.2), (c) inodoro; que no moleste al usuario, (d) baja fluorescencia inherente si se usa con partículas fluorescentes; es decir, no debe interferir significati-vamente con las indicaciones de las partículas fluorescentes (ver 20.6.4.1), y (e) ser no reactivo; no debe degradar a las partículas en suspensión.
8.4.4.2 Vehículos Acuosos con Agentes Acondicionadores - Para las partículas magnetizables
húmedas se puede usar agua como vehículo de suspensión siempre que se agreguen agentes acondicionadores adecuados que provean un mojado adecuado de la pieza, además de la protección anticorrosiva para las partes que se estén ensayando y los equipos en uso. El agua corriente no dispersa algunos tipos de partículas magnetizables ni humecta todas las superficies y es corrosiva para las partes y equipos. Por el otro lado, las suspensiones de partículas magnetizables con agua son más seguras de usar ya que no son inflamables. La selección y concentración de las propiedades de los vehículos con agua conteniendo agentes acondicionadores para usar en el examen con partículas magnetizables húmedas debe hacerse teniendo en cuanta lo siguiente:
(1) Características Humectantes - El vehículo debe tener buenas características humectantes; esto es,
humectar la superficie a ser ensayada, proveer una cobertura uniforme y completa sin evidencia de deshumectación de la superficie de ensayo. Las superficies de ensayo suaves requieren un mayor porcentaje de agente humectante que el requerido para las superficies rugosas. Se recomiendan los agentes humectantes no iónicos (ver 20.7.3).
(2) Características de la Suspensión - Proveer una buena dispersión, esto es, dispersar totalmente las
partículas magnetizables sin evidencia de partículas aglomeradas.
(3) Formación de Espuma - Minimizar la formación de espuma, esto es, no debe producir exceso de
espuma que interferiría con la formación de la indicación o hacer que las partículas formen una capa de impurezas con la espuma.
(4) Corrosión - No debe corroer las partes a ser ensayadas o el equipo en el que se usan.
de 3 cSt (3 mm2/seg) a 38°C (100°F), (ver 20.7.1).
(6) Fluorescencia - El agua acondicionada no debe ser fluorescente si se piensa usar con partículas
fluorescentes.
(7) No reactivas - El agua acondicionada no debe causar deterioro de las partículas magnetizables en
suspensión.
(8) pH del Agua - El pH del agua acondicionada no debe ser menor de 6.0 ni mayor de 10.5. (9) Olor - El agua acondicionada debe ser esencialmente inodora.
8.4.5 Concentración de la Suspensión de Partículas Magnetizables Húmedas - La concentración
inicial del baño de partículas magnetizables en suspensión debe ser según lo especificado o recomendado por el fabricante de las partículas y debe controlarse diariamente realizando mediciones del volumen asentado y mantenerse en la concentración especificada. Si la concentración no se mantiene adecuadamente, los resultados de los ensayos pueden sufrir grandes variaciones (ver 20.6).
8.4.6 Aplicación de las Partículas Magnetizables Húmedas (ver 15.2).
8.4.7 Sistemas de Pasta/Pintura Magnetizables - Otro vehículo de examen es el tipo
pasta/pintura magnetizable consistente en un aceite pesado en el que las partículas están en suspensión como escamas. El material normalmente se aplica con pincel antes de magnetizar la parte. Debido a la alta viscosidad, el material no se desplaza rápidamente por las superficies, facilitando la inspección en superficies verticales o elevadas. Los vehículos pueden ser combustibles, pero el riesgo de fuego es muy bajo. Los demás peligros son muy similares a los de los vehículos de destilados de petróleo y de agua descriptos previamente.
8.4.8 Sistemas Basados en Polímeros - El vehículo usado en el polímero magnetizable es
básicamente un polímero líquido que dispersa las partículas magnetizables y que cura hasta un sólido elástico en un período dado, formando indicaciones fijas. Los límites de viscosidad de los vehículos para la técnica húmeda standard no aplican. Se debe tener cuidado al manipular estos materiales polímeros. Usarlos de acuerdo con las instrucciones y precauciones del fabricante. Esta técnica es particularmente aplicable para examinar áreas de accesibilidad visual limitada, como ser agujeros para pernos.
9. Preparación de la Parte
9.1 General - La superficie de la parte a ser examinada debe estar esencialmente limpia, seca y
libre de contaminantes como polvo, aceite, grasa, óxido suelto, arenilla, laminilla, pelusas, pintura gruesa, fundente/escoria de soldadura, y salpicaduras de soldadura que pudieran restringir el movimiento de las partículas. Ver 15.1.2 respecto a la aplicación de las partículas secas a una superficie mojada/húmeda. Cuando se ensaya un área localizada, como ser una soldadura, las áreas adyacentes a la superficie a ser examinada, según lo acordado por las partes contratantes, también deben limpiarse en una extensión que permita la detección de las indicaciones.
9.1.1 Recubrimientos No Conductores - Los recubrimientos no conductores delgados, como ser
pintura del orden de 0.02 a 0.05 mm (1 ó 2 mil), normalmente no interferirán con la formación de las indicaciones, pero deben ser eliminados en todos los puntos donde se tiene que hacer contacto eléctrico para la magnetización directa. La magnetización indirecta no requiere contacto eléctrico con la parte/pieza. Ver Sección 12.2. Si se permite que sobre el área a ser examinada permanezca un recubrimiento/enchapado no conductor que tenga un espesor superior a 0.05 mm (2 mil), se debe demostrar que las discontinuidades se pueden detectar a través del máximo espesor aplicado.
9.1.2 Recubrimientos Conductores - Un recubrimiento conductor (como ser un cromado y
laminillas gruesas sobre productos elaborados resultantes de operaciones de forjado en caliente) pueden enmascarar las discontinuidades. Así como sucede con los recubrimientos no conductores, se debe demostrar que las discontinuidades se pueden detectar a través del recubrimiento.
9.1.3 Campos Magnéticos Residuales - Si la parte/pieza mantiene un campo magnético residual
de la magnetización previa que interferirá con el examen, la parte debe ser desmagnetizada. Ver Sección 18.
9.2 Limpieza de la Superficie del Examen - La limpieza de la superficie a ensayar puede hacerse
con detergentes, solventes orgánicos o medios mecánicos. Las superficies recién soldadas, laminadas, fundidas o forjadas generalmente resultan satisfactorias, pero si la superficie es inusualmente irregular, como sucede con el quemado en arena o la aplicación de una soldadura muy rugosa, la interpretación puede resultar difícil debido al entrape mecánico de las partículas magnetizables. En caso de duda, toda área cuestionable debe ser re-limpiada y re-examinada (ver 9.1). En el Anexo A1 del Método de Ensayo E 165 se dan los métodos de limpieza aplicables.
9.2.1 Taponado y Enmascarado de Agujeros y Aberturas Pequeños - A menos que el comprador lo
prohiba, las aberturas y agujeros de lubricación pequeños que llevan a pasajes o cavidades oscuros se pueden taponar o enmascarar con un material no abrasivo adecuado que sea fácil de remover. En el caso de partes de motores, el material debe ser soluble en aceite. Para proteger componentes que puedan sufrir daños en
contacto con las partículas o la suspensión de las partículas se debe usar un enmascarado efectivo. 10. Secuencia de Operaciones
10.1 Secuencia de la Aplicación de las Partículas y Establecimiento del Campo de Flujo
Magnético - La secuencia de operación en el examen de partículas magnetizantes aplica a la relación entre el
momento de la aplicación de las partículas y el establecimiento del campo de flujo disperso. Aplican dos técnicas básicas, es decir, continua (ver 10.1.1 y 10.1.2) y residual (ver 10.1.3), aplicándose ambas comúnmente en la industria.
10.1.1 Magnetización Continua - La magnetización continua se emplea en la mayoría de las
aplicaciones utilizando partículas secas o húmedas y debe usarse a menos que se la prohiba específicamente en el contrato, orden de compra o especificación. La secuencia de operaciones para las técnicas de magnetización continua seca y húmeda son muy distintas y se tratan en forma separada en 10.1.1.1 y 10.1.1.2.
10.1.1.1 Técnica de Magnetización Continua Seca - A diferencia de lo que sucede con la
suspensión húmeda, las partículas secas pierden la mayor parte de su movilidad cuando entran en contacto con la superficie de la parte. En consecuencia, es imperativo que la parte/área de interés estén bajo la influencia del campo magnético aplicado mientras las partículas estén aún en el aire y libres de la atracción de los flujos dispersos. Esto dictamina que el flujo de la corriente magnetizante se inicie antes de aplicar las partículas magnetizables secas y finalice después de haber completado la aplicación del polvo y se haya sopleteado cualquier exceso. Las corrientes magnetizantes alterna rectificada de media onda y la CA no rectificada proporcionan movilidad adicional a las partículas sobre la superficie de la pieza. El examen con partículas secas normalmente se realiza junto con las magnetizaciones localizadas del tipo con punta de prueba, y el crecimiento de las indicaciones se observa a medida que las partículas son aplicadas.
10.1.1.2 Técnica de Magnetización Continua Húmeda - La técnica de magnetización continua
húmeda generalmente se aplica a aquellas partes procesadas sobre una unidad del tipo húmedo horizontal. En la práctica, involucra bañar la parte con el medio de examen para proveer una fuente abundante de partículas en suspendidas sobre la superficie de la parte y finalizando la aplicación del baño inmediatamente antes de cortar la corriente magnetizante. La duración de la corriente magnetizante es típicamente del orden de 1/2 seg. aplicándosele a la parte dos o más disparos.
10.1.1.3 Técnica de Magnetización Continua con Polímero o Pasta - Para las suspensiones en
base a polímeros o pasta, con frecuencia se necesitan períodos prolongados o repetidos de magnetización debido a la menor movilidad inherente de las partículas magnetizables en vehículos de suspensión de alta viscosidad.
10.1.2 Técnica de Magnetización Continua Verdadera - En esta técnica, la corriente magnetizante
se mantiene tanto durante el proceso como mientras se examina la parte. 10.1.3 Técnicas de Magnetización Residual:
10.1.3.1 Magnetización Residual - En esta técnica, el medio de examen se aplica después de
haber discontinuado la fuerza magnetizante. Se puede usar solamente si el material que se está ensayando tiene retentividad relativamente alta de modo que el flujo disperso tendrá la suficiente intensidad como para atraer y mantener las partículas y producir indicaciones. Esta técnica puede resultar ventajosa para integrarla con los requerimientos de producción o manipuleo o para limitar intencionalmente la sensibilidad del examen. Se está usando ampliamente para examinar tubos y productos tubulares. A menos que las pruebas con partes típicas indiquen que el campo residual tiene suficiente intensidad como para producir indicaciones relevantes de discontinuidades (ver 20.8) cuando el campo esté en la orientación apropiada, se debe usar el método continuo.
10.1.3.2 Corte Rápido de la Corriente - El equipo, de CA rectificada de onda completa, para la
magnetización residual se debe diseñar de modo que provea un corte rápido consistente de la corriente de magnetización.
11. Tipos de Corrientes Magnetizantes
11.1 Tipos de Corrientes Básicas - Los cuatro tipos básicos de corrientes usados en el examen con
partículas magnetizables para establecer la magnetización de la parte son corriente alterna, corriente alterna rectificada de media onda monofásica, corriente alterna rectificada de onda completa y, para aplicaciones especiales, CC.
11.1.1 Corriente Alterna (CA) - La magnetización de la parte con corriente alterna se prefiere para
aplicaciones donde los requerimientos del examen demandan la dirección de discontinuidades, tales como grietas por fatiga, que están abiertas a la superficie. Con la CA está asociado un “efecto piel” que confina el campo magnético en la superficie de la parte o cerca de la misma. Por el contrario, tanto la corriente alterna
rectificada de media onda como la corriente alterna rectificada de onda completa producen un campo magnético que tiene una máxima penetración que debería usarse cuando el tema en cuestión son las discontinuidades casi superficiales. La corriente alterna también se usa ampliamente para desmagnetizar las partes después del examen. Para esto normalmente se usa la técnica de la bobina pasante debido a que es simple y rápida. Ver Fig. 3.
11.1.2 Corriente Alterna Rectificada de Media onda - La corriente alterna rectificada de media
onda se usa frecuentemente junto con la magnetización con partículas secas y localizada (por ejemplo, puntas de prueba o yugos) para alcanzar cierta profundidad de penetración para detectar discontinuidades típicas encontradas en soldaduras y fundiciones ferrosas. Así como sucede con la CA con la magnetización, se usa corriente monofásica y se mide un valor promedio como “corriente de magnetización”.
11.1.3 Corriente Alterna Rectificada de Onda Completa - La corriente alterna rectificada de onda
completa puede utilizar corriente mono o trifásica. La corriente trifásica tiene la ventaja de un menor amperaje de línea mientras que el equipo monofásico es menos costoso. La CA rectificada de onda completa se usa comúnmente cuando se tiene que emplear el método residual. Con el método continuo, la CA rectificada de onda completa se usa para magnetizar partes recubiertas o enchapadas. Como el movimiento de las partículas, sean secas o húmedas, es notablemente menor, se deben tomar precauciones para asegurarse que se permita transcurrir el tiempo suficiente para la formación de indicaciones.
11.1.4 Corriente Continua (CC) - Un banco de baterías o un generador de CC producen corriente
magnetizante directa. Se han usado ampliamente para obtener CA rectificada de media onda o rectificada de onda completa excepto para unas pocas aplicaciones especializadas, principalmente debido al costo y mantenimiento de las baterías. Uno de los ejemplos es la carga de un banco de capacitores que, en descarga se usa para establecer un campo magnético residual en tubing, casing, line pipe, y drill pipe.
12. Técnicas para Magnetizar la Parte
12.1 Cobertura del Examen - Todos los exámenes deben hacerse con suficiente solapamiento del
área para asegurar que se obtenga la cobertura requerida en la sensibilidad especificada.
12.2 Magnetización Directa e Indirecta - Una parte se puede magnetizar directa o indirectamente.
Para la magnetización directa, la corriente de magnetización se hace circular directamente por la parte creando un campo magnético circular en la parte. Con las técnicas de magnetización indirecta, se induce un campo magnético en el área que puede crear en la parte un campo magnético circular/toroidal, longitudinal o multidireccional. Para verificar que los campos magnéticos tengan la dirección e intensidad previstas se deben emplear las técnicas descriptas en 20.8. Esto es especialmente importante cuando la técnica muldireccional se usa para examinar formas complejas.
Fig. 3 Magnetización por Bobina
12.3 Elección de una Técnica de Magnetización - La elección de magnetización directa o indirecta
dependerá de factores tales como dimensiones, configuración o facilidad del proceso. La Tabla 1 compara las ventajas y limitaciones de los diversos métodos de magnetización de la parte.
12.3.1 Magnetización por Contacto Directo - Para la magnetización directa, se debe hacer
de energía. Tanto la magnetización del área localizada como la magnetización de toda la parte son los medios para obtener el contacto directo para magnetizar la parte, y que se logra con puntas de prueba, cabezales frontal y posterior, grampas y pinzas magnéticas.
12.3.2 Magnetización del Área Localizada:
12.3.2.1 Técnica de la Punta de Prueba - Primero se presionan firmemente los electrodos de la
punta contra la parte en ensayo (Fig. 2(a). Luego se hace circular la corriente magnetizante por las puntas y en el área de la parte en contacto con las puntas. Esto establece un campo magnético circular en la parte alrededor de cada electrodo de la punta y entre ellos, de intensidad suficiente como para realizar un examen local con partículas magnetizables (Fig. 2(c) y 2(d). Precaución: Se debe tener sumo cuidado de mantener las puntas limpias para minimizar el calentamiento en el punto de contacto y evitar quemaduras por arco y sobrecalentamiento local en la superficie que se está examinando ya que pueden causar efectos adversos sobre las propiedades del material. Las quemaduras por arco causan daños metalúrgicos; si las puntas son de cobre macizo, se puede producir penetración de cobre en la parte. Las puntas de prueba no deben usarse sobre superficies maquinadas o en partes de componentes aeroespaciales.
(1) La CA no rectificada limita la técnica de puntas de prueba a la detección de discontinuidades
superficiales. Se prefiere la CA rectificada de media onda ya que detectará discontinuidades tanto superficiales como casi superficiales. La técnica de las puntas de prueba generalmente utiliza materiales con partículas magnetizables secas debido a una mejor movilidad de las partículas. Las partículas magnetizables húmedas generalmente no se usan con la técnica de las puntas debido a los riesgos potenciales eléctricos y de inflamabilidad.
(2) Una examen con las puntas adecuado requiere que las puntas sean colocadas en un segundo lugar
giradas aproximadamente 90° con respecto a la primera posición para asegurar que se revelen todas las discontinuidades existentes. Según los requerimientos de cobertura de la superficie, puede necesitarse un solapamiento entre los sucesivos emplazamientos de la punta. En grandes superficies, resulta muy útil trazar un cuadriculado para aplicar la punta/yugo.
Tabla 1 Ventajas y Limitaciones de las Diversas Formas de Magnetizar una Parte Técnica Magnetizante y Forma del
Material Ventajas Limitaciones
I. Magnetización de la Parte por Contacto Directo
Contacto de Cabezales Frontal/Posterior
Macizo, partes relativamente pequeñas (piezas fundidas, forjadas,
maquinadas) que se pueden procesar en una unidad horizontal
1. Técnica rápida, fácil.
2. Campo magnético circular envolviendo el camino de la corriente.
3. Buena sensibilidad para las discontinuidades superficiales y casi superficiales.
4. Las partes simples así como relativamente complejas se pueden procesar fácilmente con uno o más disparos. 5. El camino magnético completo es conducido hasta las
máximas características residuales del material.
1. Posibilidad de quemaduras por arco si se dan condiciones de contacto deficiente.
2. Las partes largas deben magnetizarse en secciones para facilitar la aplicación del baño sin recurrir a un disparo de corriente demasiado largo.
Fundiciones y forjados grandes 1. Las grandes áreas superficiales se pueden procesar y
examinar en relativamente poco tiempo. 1. Requerimiento de grandes amperajes (16.000 a 20.000A) dictaminan el suministro de CC especial. Partes cilíndricas tales como tubing,
tubos, ejes con cavidades, etc. 1. Se puede magnetizar circularmente todo el largo por contacto, de punta a punta. 2. Los requerimientos de corriente son independientes de
la longitud.
3. No hay pérdidas en los extremos.
1. Aumentan los requerimientos de la tensión al aumentar la longitud debido a una mayor impedancia del cable y de la parte.
2. Los extremos deben ser conductores para los contactos eléctricos y capaces de transportar la corriente requerida sin un calentamiento excesivo. No se puede usar sobre productos tubulares en campos petrólíferos debido a la posibilidad de quemaduras por arco.
Partes sólidas largas como ser
lingotes, barras, ejes, etc. 1. Se puede magnetizar en forma circular toda la longitud contactando extremo con extremo. 2. Los requerimientos corrientes son independientes de la
longitud.
3. No hay pérdidas en los extremos.
1. Los requerimientos de tensión aumentan al incrementarse la longitud debido a la mayor impedancia del cable y de la parte.
2. Los extremos deben ser conductores para los contactos eléctricos y capaces de transportar la corriente requerida sin un calentamiento excesivo.
Puntas de Prueba: Soldaduras 1. El campo circular se puede dirigir selectivamente al área de soldadura empleando la punta.
2. En conjunto con la corriente alterna rectificada de media onda y polvo seco, provee excelente sensibilidad para las discontinuidades subsuperficiales así como para las del tipo superficial.
3. Flexible, en las que las puntas, cables y sistema de alimentación se pueden llevar al lugar del examen.
1. Sólo se puede examinar un área pequeña por vez. 2. Quemaduras por arco debido al contacto deficiente. 3. Cuando se usa polvo seco la superficie debe estar seca. 4. El espaciado de las puntas debe concordar con el nivel
de corriente magnetizante.
Fundiciones o forjados grandes 1. Se puede examinar toda el área superficial en pequeños incrementos usando valores de corriente nominales. 2. El campo circular se puede concentrar en áreas
específicas que históricamente son propensas a las discontinuidades.
3. El equipo se puede trasladar al lugar donde están las partes difíciles de mover.
4. En conjunto con la corriente alterna rectificada de media onda y el polvo seco, provee excelente sensibilidad para las discontinuidades del tipo casi superficiales y subsuperficiales que resultan difíciles de localizar por otros medios.
1. La cobertura de grandes áreas superficiales requiere una multiplicidad de disparos que pueden llevar mucho tiempo.
2. Posibilidad de quemaduras por arco debido a un contacto deficiente. Cuando se usa polvo seco la superficie debe estar seca.
II. Magnetización Indirecta de la Parte (ver 12.3.2)
Conductor Central
Partes diversas teniendo agujeros pasantes en las que se puede colocar un conductor tales como:
Guía de cojinete Cilindro con agujero Engranaje Tuerca grande Abrazadera grande Cupla, casing, tubing
1. No hay contacto eléctrico con la parte y se elimina la posibilidad de quemaduras por arco.
2. Se genera un campo magnético dirigido circunferencialmente en todas las superficies, envolviendo al conductor (diámetro interior, caras, etc.). 3. Ideal para aquellos casos donde se adapta el método
residual.
4. Las partes livianas pueden soportarse con el conductor central.
5. Para reducir la corriente requerida se pueden aplicar giros múltiples.
1. La medida del conductor debe ser amplia para conducir la corriente requerida.
2. Idealmente el conductor debe centrarse dentro del agujero.
3. Los grandes diámetros requieren una magnetización repetida con el conductor contra el diámetro interior y rotación de la parte entre procesos. Cuando se está empleando la técnica de magnetización continua, es necesario realizar un examen después de cada magnetización.
Tabla 1 Ventajas y Limitaciones de las Diversas Formas de Magnetizar una Parte (Cont.) Técnica Magnetizante y Forma del
Material Ventajas Limitaciones
Partes tipo tubulares tales como: Tubo/Fundición
Tubing
Ejes con Cavidades
1. No se requiere contacto eléctrico con la parte. 2. Examen de diámetro interior así como de diámetro
exterior.
3. Es magnetizada circularmente toda la longitud de la parte.
1. La sensibilidad de la superficie externa puede ser algo menor que la obtenida en la superficie interna para diámetros grandes y paredes extremadamente gruesas.
Cuerpos de grandes válvulas y partes
similares 1. Provee una buena sensibilidad para detectar discontinuidades localizadas en superficies internas. 1. La sensibilidad de la superficie externa puede ser algo menor que la obtenida en el diámetro interior para paredes gruesas.
Bobina/Envoltura de Cable Diversas partes medianas donde predomina el largo como ser un cigüeñal
1. Todas las superficies generalmente longitudinales son magnetizadas longitudinalmente para localizar efectivamente las discontinuidades transversales.
1. La longitud puede dictaminar disparos múltiples al reposicionar la bobina.
Grandes fundiciones, forjados, o ejes 1. Se obtiene fácilmente el campo longitudinal por medio
de envoltura con cable. 1. Puede requerirse magnetización múltiple debido a la configuración de la parte. Diversas partes pequeñas 1. Fácil y rápido, especialmente donde es apropiada la
magnetización residual. 2. No hay contacto eléctrico.
3. Las partes relativamente complejas pueden usualmente ser procesadas con la misma facilidad que lasque tienen una sección transversal simple.
1. La relación L/D (longitud/diámetro) es una
consideración importante al determinar si son adecuados los amperes-vueltas.
2. La relación L/D efectiva se puede alterar utilizando piezas con áreas transversales similares.
3. Usa una bobina menor para un campo más intenso. 4. La sensibilidad disminuye en los extremos de la parte
debido al patrón general del flujo disperso.
5. Conviene tener corte rápido para minimizar el efecto del extremo sobre las partes cortas con baja relación L/D. Dispositivos de Corriente Inducida
Examen de partes anulares para discontinuidades del tipo circunferencial.
1. No hay contacto eléctrico.
2. Toda la superficie de la parte es sometida al campo magnético del tipo toroidal.
3. Proceso simple para cobertura del 100%. 4. Se puede automatizar.
1. Se requiere núcleo laminado por el anillo. 2. El tipo de corriente de magnetización debe ser
compatible con el método.
3. Se debe evitar que otros conductores circunden el campo. 4. Los diámetros grandes requieren consideración especial. Examen de esferas 1. No hay contacto eléctrico.
2. 100% de cobertura para discontinuidades en cualquier dirección con proceso de tres etapas y orientación apropiada entre etapas.
3. Se puede automatizar.
1. Para esferas de diámetro pequeño, limitada a magnetización residual.
Discos y engranajes 1. No hay contacto eléctrico.
2. Buena sensibilidad en o cerca de la periferia o borde. 3. Se puede variar la sensibilidad en varias áreas
seleccionando el núcleo o pieza polar.
1. El 100% de la cobertura puede requerir procesos de dos etapas con variación en el núcleo o pieza polar, o ambos. 2. El tipo de corriente de magnetización debe ser
compatible con la geometría de la pieza. Yugos:
Examen de grandes áreas superficiales para discontinuidades del tipo superficiales.
1. No hay contacto eléctrico. 2. Muy portátil.
3. Puede localizar discontinuidades en cualquier dirección con orientación apropiada.
1. Consume tiempo.
2. Debe ser sistemáticamente reposicionada en vista de la orientación aleatoria de la discontinuidad.
Diversidad de partes que requieren
examen de áreas localizadas 1. No hay contacto eléctrico.2. Buena sensibilidad a las discontinuidades de la superficie directa.
3. Muy portátil. 4. Técnica húmeda o seca.
5. El tipo de corriente alterna también puede servir como desmagnetizador en algunos casos.
1. Debe ser adecuadamente posicionado con respecto a la orientación de las discontinuidades.
2. Se debe establecer entre la parte y los polos un contacto relativamente bueno.
3. La geometría compleja de la parte puede causar dificultades.
4. Sensibilidad deficiente para discontinuidades del tipo subsuperficiales, excepto en áreas aisladas.
12.3.2.2 Técnica de Grampa/Pinza Magnetizantes Manuales - Las áreas locales de componentes
complejos se pueden magnetizar por contacto eléctrico engrampando o conectando con pinzas magnéticas manualmente a la parte (Fig. 4). Así como con las puntas, si se requiere el ensayo del lugar del contacto, puede ser necesario un cierto solapamiento.
12.3.2.3 Magnetización Total:
(1) Contacto de Cabezales Frontal y Posterior - Las partes se pueden engrampar entre dos electrodos
(como ser un cabezal frontal y otro posterior del equipo de partículas magnetizables húmedas horizontal) y aplicar la corriente magnetizante directamente a través de la parte (Fig. 5). La medida y forma de la parte determinará si con tales equipos se pueden obtener ambas direcciones del campo.
(2) Grampas - La corriente magnetizante se puede aplicar a la parte en ensayo engrampando los
electrodos que conducen la corriente a la parte, produciendo un campo magnético circular (Fig. 6).
(3) Técnica de Magnetización Multidireccional - Con un circuido adecuado, es posible producir un
parte entre los contactos del electrodo/grampas posicionados a aproximadamente 90° entre sí. Esto permite el crecimiento de indicaciones en todas las direcciones posibles y puede ser considerado el equivalente de la magnetización en dos o más direcciones (Fig. 7). En algunas formas complejas, con el equipo convencional se pueden requerir hasta de 16 a 20 etapas. Con la magnetización multidireccional, normalmente es posible reducir las etapas de magnetización requeridas en más de la mitad. Es esencial usar el método continuo húmedo y que la dirección del campo magnético y la intensidad relativa se determinen por una o más de las técnicas descriptas en 20.8.
Fig. 4 Magnetización por Contacto Fig. 5 Magnetización por Contacto Directo con Grampa/Pinza Magnetizante Directo con Cabezales Frontal y Posterior
Fig. 6 Magnetización Total Fig. 7 Magnetización Total
por Contacto Directo Multidireccional
12.3.3 Magnetización Indirecta - La magnetización indirecta de la parte implica usa una bobina
preformada, envoltura con cable, yugo, o un conductor central para inducir un campo magnético. La magnetización con la bobina, envoltura con cable y yugo se denominan magnetización longitudinal en la parte (ver 13.3).
12.3.3.1 Magnetización con Bobina y Cable - Cuando se usan las técnicas de la bobina (Fig. 3) o
y depende de la geometría simple (ver 14.3.2).
Fig. 8 Magnetización por Cable
12.3.3.2 Magnetización con Corriente Inducida, Conductor Central - La magnetización circular
indirecta de piezas/partes con agujeros se puede realizar pasando una corriente de magnetización por un conductor central (Fig. 9(a) y 9(b) o cable usado como conductor central o a través de un dispositivo de corriente inducida (Fig. 9(c).
12.3.3.3 Magnetización con Yugo - Se puede inducir un campo magnético en una parte por medio
de un electroimán (ver Fig. 1), donde la parte o porción de la misma se convierten en el camino magnético entre los polos (actúan como una armadura) indicándose preferentemente las discontinuidades transversales con respecto a la alineación de las piezas polares.
13. Dirección de los Campos Magnéticos
13.1 Orientación de la Discontinuidad vs. Dirección del Campo Magnético - Como cuando las
discontinuidades son paralelas al campo magnético normalmente no se obtienen indicaciones, y como las indicaciones en una parte pueden aparecer en direcciones diversas o desconocidas, cada parte se debe magnetizar por lo menos en dos direcciones que estén aproximadamente en ángulo recto entre sí según lo observado en 5.3.2. En algunas partes se puede usar magnetización circular en dos o más direcciones, mientras que en otras se usa magnetización tanto circular como longitudinal. Para lograr la magnetización de la parte en más de una dirección se puede emplear, también, un campo multidireccional.
13.2 Magnetización Circular - Magnetización circular (Fig. 10) es el término usado cuando se pasa
corriente eléctrica por una parte, o por medio de un conductor central (ver 12.3.3.2) a través de una abertura central en la parte, induciendo un campo magnético en ángulo recto con respecto al paso de la corriente .
13.3. Magnetización Toroidal - Cuando una parte se magnetiza con una forma toroidal, como ser un
volante o disco macizo con una abertura central, para detectar discontinuidades en una dirección circunferencial resulta más útil un campo inducido que sea radial al disco. En tales aplicaciones este campo puede resultar más efectivo que los disparos múltiples cruzando la periferia.
13.4 Magnetización Longitudinal - Magnetización longitudinal (Fig. 11) es el término usado
cuando se genera un campo magnético mediante el paso de una corriente eléctrica por una bobina de varias vueltas, Fig. 12, o laminada, Fig. 13, que encierra la parte o sección de la parte a ser examinada.
13.5 Magnetización Multidireccional - Los campos magnéticos pueden ser inducidos en la parte
pasando corriente por la parte desde distintas direcciones (ver 12.3.2.3 y Fig. 14). Para establecer la dirección del campo magnético se deben usar defectos artificiales, espesores circulares o defectos conocidos.
14. Intensidad del Campo Magnético
14.1 Intensidad de los Campos de Magnetización - Para producir indicaciones interpretables, el
campo magnético debe tener suficiente intensidad y orientación apropiada sobre la parte. Para que las indicaciones sean consistentes, esta intensidad del campo se debe controlar dentro de límites razonables, normalmente + 25%. Los factores que afectan la intensidad del campo son la medida, forma, espesor de la sección, material de la parte/pieza, y la técnica de magnetización. Como estos factores varían ampliamente, es difícil establecer reglas rígidas para la intensidad de las campos magnéticos para la configuración
concebible.
(a) Uso de Conductor Central (b) Uso de Conductor Central
en la Magnetización de Varias Partes para Magnetización Localizada
(c) Uso de un Dispositivo Especial de Corriente Inducida Fig. 9 Magnetización Inducida por Conductor Central
Fig. 10 Magnetización Circular Fig. 12 Campo Magnético Producido por una Bobina con Núcleo de Aire
14.2 Establecimiento de la Intensidad del Campo - Se puede establecer un campo magnético
suficiente mediante:
14.2.1 Discontinuidades Conocidas - Experimentos con partes similares/idénticas que tienen
Fig. 11 Magnetización Longitudinal Fig. 13 Campo Magnético Producido por una Bobina con Núcleo Laminado
Fig. 14 Magnetización Multidireccional Fig. 15 Indicador de Campo Magnético
14.2.2 Discontinuidades Artificiales - El indicador de campo “torta” (Fig. 15) y los espesores o
láminas ranurados (Fig. 16) son discontinuidades artificiales. Ver 20.8.
14.2.3 Intensidades de Campos Tangenciales - Sonda Efecto Hall - Las intensidades de campos
aplicadas tangencialmente, medidas con sonda/sensor con efecto Hall, en el intervalo de 30 a 60 G (2,4 a 4,8 kAM-1) deben resultar adecuadas. Ver 20.8. En ciertos casos, pueden requerirse algunos campos en el intervalo de 10 a 150 G.
14.2.4 Utilización de Fórmulas Empíricas - La Sección 14.3 tiene cuatro fórmulas empíricas para
establecer la intensidad de los campos magnéticos; son reglas del pulgar. Como tales, se deben usar con criterio. Su uso puede conducir a:
14.2.4.1 Sobremagnetización, que causa un fondo excesivo de partículas que hace que la interpretación sea más difícil si no imposible.
14.2.4.2 Cobertura deficiente.
14.2.4.3 Elección errónea de las geometrías del ensayo. 14.2.4.4 Una combinación de todo lo mencionado.
14.3 Lineamientos para Establecer los Campos Magnéticos - Para establecer los niveles adecuados
de magnetización circular y longitudinal se pueden aplicar efectivamente los siguientes lineamientos. 14.3.1 Magnetización Circular - Intensidad del Campo Magnético:
14.3.1.1 Magnetización Inducida del Conductor Central - En el examen con partículas
magnetizables son muy usados los conductores centrales para proveer:
(1) Un campo circular tanto en la superficie interior como en la superficie exterior de las piezas
Fig. 16 Diseños Típicos de Espesores o Láminas Ranurados
(2) Un medio para magnetizar la parte sin contacto eliminando virtualmente la posibilidad del quemado
por arco del material, como puede ser el caso con la circulación de la corriente por los contactos, tales como con puntas o grampas.
(3) Ventajas sustanciales en el proceso frente a las técnicas de contacto directo en partes anulares. (4) En general conviene localizar centrado un conductor central para permitir el proceso de una sola vez
de toda la circunferencia de la parte. El campo resultante es relativamente concéntrico al eje de la pieza y máximo en la superficie interna. La intensidad del campo magnético debe verificarse según lo tratado en 20.8. Los requerimientos de corriente magnetizante con el conductor central localizado en forma centrada serían los mismos que para una pieza maciza que tenga el mismo diámetro exterior.
(5) Cuando se usan conductores centrales desviados, el conductor que pasa por el interior de la parte se
coloca contra una pared interna de la misma. La corriente debe ser de 12A por mm de diámetro de la parte a 32A por mm de diámetro de la parte (300 a 800 A/pulg). El diámetro de la parte debe tomarse como la mayor distancia entre dos puntos cualquiera en la circunferencia externa de la misma. Las corrientes generalmente serán de 500 A/pulg (20 A por mm) o menores con las corrientes más altas (hasta 800 A/pulg) siendo usadas para examinar las inclusiones o examinar las aleaciones de baja permeabilidad tales como los aceros endurecidos por precipitación. Para los exámenes destinados a localizar inclusiones en aceros endurecidos por precipitación se pueden usar corrientes aun más altas, de hasta 1000 A/pulg (40 A por mm). La distancia a lo largo de la circunferencia de la parte que puede examinarse efectivamente debe tomarse como aproximadamente cuatro veces el diámetro del conductor central, según lo ilustrado en la Fig. 17. Se debe examinar toda la circunferencia rotando la parte en el conductor, permitiendo un solapamiento de aproximadamente el 10% del campo magnético. Si se verifica la presencia de niveles de campos adecuados, se pueden usar menor solapamiento, distintos niveles de corriente, y regiones efectivas más amplias.
14.3.1.2 Magnetización Localizada:
(1) Usando Puntas de Prueba - Con las puntas de prueba, la intensidad de la magnetización circular es
proporcional al amperaje usado pero varía con el espaciado de las puntas y el espesor de la sección que se esté examinando. Se recomienda usar una corriente de magnetización con un espaciado de las puntas de 1 pulg. (90 a 110 A/25 mm) para materiales de 3/4 pulg. (19 mm) y más de espesor.
(2) Usando Yugos - La intensidad del campo de un yugo (o de un imán permanente) se puede
determinar empíricamente midiendo su potencia de izado (ver 20.3.6). Si se usa una sonda con efecto Hall, se debe colocar sobre la superficie a mitad de camino entre los polos.
14.3.2 Magnetización Longitudinal con Bobina con Núcleo de Aire - La magnetización
longitudinal de la parte se produce pasando una corriente por una bobina con varias vueltas que envuelve la parte o sección de la parte a ser examinada. Se produce un campo magnético paralelo al eje de la bobina. La unidad de medición es amperes vueltas (NI) (el amperaje real multiplicado por la cantidad de vueltas en la bobina o cable que envuelve la parte). El campo efectivo se extiende sobre cualquier lado de la bobina que se esté empleando. Las partes más largas se deben examinar en secciones que no superen esta longitud. Hay cuatro fórmulas empíricas para la magnetización longitudinal empleadas para utilizar en bobinas
