ensayo radiografico, radiographic testing
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8/16/2019 Ensayo radiografico, radiographic testing
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Radiographic TestingBernardo Bulnes – Javier Toro
Análisis de Fallas
Introducción
Los ensayos radiográficos son ampliamente usados en un gran campo de aplicaciones
entre las cuales se destacan: medicina, construcción, ingeniería, etc. Uno de los ensayos
no destructivos más importante y utilizado en la industria es el ensayo radiográfico debido
a que ofrece una gran cantidad de ventajas sobre los otros ensayos de igual índole. Sinembargo, posee una gran desventaja debido al riesgo de salud producido por la
exposición a la radiación.
El ensayo radiográfico es un método de inspección de materiales para defectos ocultos
que utiliza las propiedades de las ondas electromagnéticas de baja longitud de onda para
penetrar en el material e identificar los posibles defectos. La intensidad de radiación que
penetra y atraviesa el material es capturada por un Film radiográfico con lo cual es posible
evidenciar defectos internos en el material analizado debido a la diferencia de espesor o
densidades en el material en cuestión las cuales se reflejan en absorber mayor o menor
radiación lo cual queda reflejada en el Film o película radiográfica. En otras palabras, la
radiografía es un método capaz de detectar con buena sensibilidad defectos volumétricosEste método se encuentra establecido bajo el amparo de las normas E94 “Standard Guide
for Radiographic Examination” y E1742 “Standard Practice for Radiographic Examination”
Principios básicos
En el ensayo radiográfico el material que se inspeccionará
se encuentra posicionado entre el Film sensible a la
radiación y la fuente de radiación (Ver Figura 1). La fuente
de radiación puede ser una máquina de Rayos X o una
fuente radioactiva de los siguientes isótopos Ir-192, Co-60 oCs-137. La parte que
La parte obscura del film variará con el espesor del material
un menor espesor significa una menor absorción de
radiación, por lo tanto, un color más obscuro en el Film
radiográfico. En el caso de la figura 1 se puede observar
que existe un defecto en la mitad debido a una diferencia de
espesor del material.
La variación de obscuridad en la imagen puede ser usada
para determinar espesores o composiciones del material y
podría revelar la presencia de algún defecto odiscontinuidad en el interior del material.
Figura 1 Esquema RT
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Análisis de Fallas
Ventajas y Desventajas
En comparación con otros ensayos no destructivos las principales ventajas y desventajas
que encontramos respectivamente son:
Se pueden detectar discontinuidades internas y variaciones de composición, inspeccionaráreas ocultas del campo visual, se requiere una preparación mínima del material a
analizar, fácil de transportar y aplicar en terreno.
Posee un riesgo añadido para el operador, se requiere un grado de habilidad y
experiencia para el análisis e interpretación de los resultados, los costos asociados a
equipos son elevados, la profundidad del defecto o discontinuidad no puede ser calculada
y solo es una aproximación, el proceso es generalmente lento, es muy sensible a la
dirección del defecto, el espesor del material es un limitante.
Física de la radiación
Los rayos X y Gamma son ondas electromagnéticas y en el espectro electromagnético
ocupan los rangos de frecuencia que se encuentran sobre la radiación ultravioleta. En
términos de frecuencia los rayos gamma generalmente tienen frecuencias mayores que
los Rayos X como se puede ver en la Figura 2. La principal diferencia entre los rayos X y
gamma es el origen de estos, los Rayos X son generados de forma artificial utilizando un
generador de Rayos X y los Rayos Gamma es producto de la radioactividad de ciertos
materiales.
Estas ondas no poseen carga ni masa, gracias a ello, viajan en línea recta y no son
influenciados por campos eléctricos y magnéticos
Figura 2 Espectro electromagnético
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Análisis de Fallas
Defectos detectables
Los defectos detectables hacen referencia a aquellos que pueden ser vistos de manera
congruente y fácil. Estos principalmente son aquellos que se encuentran orientados en la
misma dirección que los Rayos X o Gamma en la Figura 3 se puede observar que el
defecto A cumple esta propiedad, por lo tanto, es quien se encontrará de forma másevidente en un Film radiográfico. A diferencia del defecto B el cual será menos evidente.
Figura 3 Ensayo de radiografía
Los principales defectos que pueden ser observados mediante radiografía son:
Inclusiones sólidas, microgrietas, falta o exceso de penetración (soldaduras), cavidades o
porosidades.
Ejemplos de una radiografía a soldadura con defectos
La Figura 4 representa un cordón de soldadura con cavidades o porosidades
representadas en formas de puntos de color negro a través de todo el cordón de
soldadura, estos puntos que se evidencias a lo largo de todo el cordón son probablemente
generados por una excesiva longitud o altura del arco eléctrico.
Figura 4 Cordón de soldadura con porosidades
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Análisis de Fallas
La Figura 5 representa un cordón de soldadura que posee inclusiones sólidas a los largo
de este, estas se detectan debido a que poseen baja permeabilidad lo cual se traduce en
un debilitamiento de los Rayos X obteniendo impresiones irregulares en el Film
radiográfico.
La principal causa pueden ser cordones mal distribuidos, baja intensidad de corriente delelectrodo o inclinación incorrecta del electrodo.
Figura 5 Inclusiones sólidas en cordón de soldadura
La Figura 6 muestra un cordón de soldadura el cual posee microgietas señalas por
flechas negras. Debido a la baja longitud de estas es que es necesario una atención
especial en estos Films radiográficos. Estos defectos son peligrosos debido a que
inhabilitan el funcionamiento de la soldadura y aún más cuando son poco detectables
debido que se encuentran de forma perpendicular a la orientacion de los rayos X.
Las causas principales que provocan este tipo de defectos son el uso de un material de
aporte inapropiado para el metal base soldado, un enfriamiento excesivamente rápido del
metal depositado.
Figura 6 Microgrietas o fisuras en cordón