Comparativa rápida
| # | Método | Principio | Detecta | Limitación principal |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Inspección visual (VT) | Observación con instrumentos | Defectos superficiales visibles | Solo superficie accesible |
| 2 | Líquidos penetrantes (PT) | Capilaridad | Grietas y poros abiertos a la superficie | Solo defectos abiertos |
| 3 | Partículas magnéticas (MT) | Campo magnético de fuga | Grietas superficiales y subsuperficiales | Solo materiales ferromagnéticos |
| 4 | Ultrasonido (UT) | Ondas elásticas de alta frecuencia | Defectos internos, espesores | Requiere acoplante y operador calificado |
| 5 | Radiografía (RT) | Rayos X o gamma | Defectos volumétricos internos | Seguridad radiológica, acceso por dos lados |
| 6 | Corrientes de Eddy (ET) | Inducción electromagnética | Grietas superficiales, tubos, recubrimientos | Solo conductores, poca profundidad |
| 7 | Emisión acústica (AE) | Ondas liberadas por defectos activos | Grietas en crecimiento, fugas | Requiere cargar la estructura |
| 8 | Termografía activa (IRT) | Radiación infrarroja | Delaminaciones, defectos bajo superficie | Defectos poco profundos |
| 9 | Prueba de fugas (LT) | Presión, vacío, gas trazador, ultrasonido | Fugas | No dimensiona defectos |
| 10 | Análisis de vibraciones | Respuesta dinámica | Fallas en equipos rotativos | Requiere equipo operando |
Ultrasonido: tiempo de vuelo e impedancia
El espesor o la profundidad de un reflector se obtiene del tiempo de ida y vuelta de la onda y de la velocidad del sonido en el material :
En acero, la velocidad de onda longitudinal es del orden de 5.900 m/s. La fracción de energía reflejada en una interfaz depende de las impedancias acústicas :
En una interfaz acero–aire la reflexión es prácticamente total (): por eso una grieta, que contiene aire, refleja casi toda la energía y por eso se necesita un acoplante entre palpador y pieza.
Corrientes de Eddy: profundidad de penetración
Las corrientes inducidas se concentran cerca de la superficie. La profundidad estándar de penetración es:
con la frecuencia de ensayo, la permeabilidad magnética y la conductividad. A mayor frecuencia, conductividad o permeabilidad, menor penetración: por eso la técnica es excelente para defectos superficiales y en materiales no ferromagnéticos de pared delgada, como tubos de intercambiadores.
Partículas magnéticas: el campo de fuga
Una discontinuidad perpendicular a las líneas de campo obliga al flujo a salir del material, creando un campo de fuga que atrae las partículas. Si la grieta es paralela al campo, casi no hay fuga: por eso cada zona se inspecciona en dos direcciones perpendiculares.
Cómo elegir
- ¿El defecto está en la superficie o dentro? Superficie: VT, PT, MT, ET. Interior: UT, RT.
- ¿El material es ferromagnético? Sí: MT es rápido y sensible. No: PT o ET.
- ¿Hay acceso por uno o dos lados? Un lado: UT. Dos lados: RT es una opción.
- ¿La pieza está en servicio? UT, MT, PT y ET se aplican en terreno.
- ¿Qué exige el código? En soldaduras y recipientes, el código define métodos y extensión.
Combinaciones habituales
- Soldaduras: VT + MT o PT + UT. Ver inspección de soldaduras.
- Corrosión: VT + medición de espesores.
- Recipientes grandes: emisión acústica para ubicar zonas activas + UT para dimensionarlas.
- Ejes y elementos de izaje: MT + UT.
Referencias
- ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Sección V: Nondestructive Examination.
- ASTM E797 (espesores por ultrasonido), ASTM E709 (partículas magnéticas), ASTM E165 (líquidos penetrantes), ASTM E243 (corrientes de Eddy en tubos).
- ASTM E1316: terminología de ensayos no destructivos.