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Ensayo no destructivo mediante Líquidos Penetrantes

Hoy quiero escribir sobre un proceso que es de gran utilidad en las tareas habituales de un departamento de mantenimiento mecánico. Se trata del análisis no destructivo de piezas o elementos de máquinas, cordones de soldaduras, etc. por el procedimiento de los líquidos penetrantes. La simplicidad del método y la rapidez con la cual se obtiene el resultado del análisis lo convierte en un método muy eficaz a la hora de determinar el estado de aquellos elementos de máquina sometidos a inspección. Es por esto por lo que debe tratarse esta técnica de análisis como una herramienta de uso cotidiano, formando a todo el personal mecánico y dejándola a su alcance para que de forma habitual la utilicen en aquellas tareas que así lo requieran. Ejes de equipos rotativos, impulsores de bombas, elementos de transmisión, rotores de ventilador y piezas obtenidas por soldadura son algunos de los ejemplos de elementos de máquinas habituales en una fábrica de papel que podemos someter a ensayo cuando se nos presenten dudas sobre su estado real.

El análisis no destructivo de los elementos de máquinas por el método de los Líquidos Penetrantes trata principalmente de poner de manifiesto todas aquellas discontinuidades superficiales sobre cuerpos no porosos, independientemente de su geometría o material. Puede efectuarse por tanto sobre metales, plásticos, vidrio o materiales cerámicos con el fin de evidenciar fisuras, grietas, poros y, en general, todas aquellas discontinuidades abiertas a la superficie. Esta técnica está basada en la capacidad que determinados líquidos poseen para penetrar por capilaridad en las discontinuidades superficiales de los sólidos y permanecer en ellas. La tensión superficial del líquido en contacto con el material sólido produce ese efecto de capilaridad que permite al fluido penetrar por esas discontinuidades aún en contra de otros efectos como puedan ser la gravedad o el movimiento del líquido por vasos comunicantes.

En la siguiente tabla se recoge la normativa principal referida a esta técnica:

UNE-EN 571-1:1997 Ensayos no destructivos. Ensayo por líquidos penetrantes. Parte 1: Principios generales.
UNE-EN 12706:2001 Ensayos no destructivos. Terminología. Términos utilizados en los ensayos por líquidos penetrantes (ISO 12706:2000)
UNE-EN ISO 3059:2002 Ensayos no destructivos. Ensayos mediante líquidos penetrantes y ensayo mediante partículas magnéticas. Condiciones de observación (ISO 3059:2001)
UNE-EN ISO 3452-2:2001 Ensayos no destructivos. Ensayo por líquidos penetrantes. Parte 2: Ensayo de materiales penetrantes (ISO 3452-2:2000)
UNE-EN ISO 3452-3:1999UNE-EN ISO 3452-3:2002 ERRATUM Ensayos no destructivos. Ensayo por líquidos penetrantes. Parte 3: Bloques patrón (ISO 3452-3:1998)
UNE-EN ISO 3452-4:1999 Ensayos no destructivos. Ensayo por líquidos penetrantes. Parte 4: Equipo (ISO 3452-4:1998)
UNE-EN 1289:1998 Examen no destructivo de soldaduras. Ensayo de soldaduras por líquidos penetrantes. Niveles de aceptación.
UNE-EN 1289/1M:2002UNE-EN 1289:1998/A2:2006 Ensayo no destructivo de uniones soldadas. Ensayo mediante líquidos penetrantes de uniones soldadas. Niveles de aceptación.
UNE-EN 10246-11:2000 Ensayo no destructivo de tubos de acero. Parte 11: Ensayo mediante líquidos penetrantes para la detección de imperfecciones superficiales de los tubos de acero soldados y sin soldadura.

Existe muchísima información al respecto sobre qué líquidos son los más adecuados a la hora de efectuar el ensayo, el lector podrá usar su buscador para acceder a esta información. No obstante lo ideal y lo más habitual es utilizar alguno de los kits ya preparados que suelen estar a nuestra disposición en el mercado. Estos kits permitaen la realización del ensayo de forma simple, rápida y límpia. Son muchos los fabricantes que suministran estos kits y suelen incluir tres botes a presión o esprays. El primero de ellos contiene un producto limpiador adecuado y compatible con el líquido penetrante que estará incluido en el segundo bote y, por último, un tercer espray conteniendo el producto revelador. En la siguiente imagen puede apreciarse el kit que habitualmente usamos en nuestra fábrica. Se trata de un producto del fabricante CRC que, entre otros, pone a nuestra disposición en su catálogo los dedicados a realizar ensayos por líquidos penetrantes.

Kit para realizar líquidos penetrantes de CRC

Aunque en la imagen sólo aparecen dos productos, el kit está compuesto por tres elementos. Crick 110 o limpiador, Crick 120 que es el penetrante y Crick 130 o revelador. Cada uno de ellos posee su propia ficha de producto que puede consultarse en la web de CRC o a través de esta entrada.

El proceso a seguir para llevar a cabo el ensayo por líquidos penetrantes es muy sencillo.A continuación se describen los distintos pasos:

  • Limpieza inicial: Consiste en efectuar una esmerada limpieza de la zona a ensayar con el objetivo de eliminar toda suciedad y contaminación que pueda impedir la entrada del líquido penetrante en las distintas discontinuidades de la superficie de la pieza. Según la técnica de limpieza empleada será necesario esperar más o menos tiempo para que la zona quede perfectamente seca. Se emplearán disolventes para eliminar grasas, aceites y, en general, contaminantes orgánicos. Los detergentes pueden ser usados para eliminar los contaminantes de tipo inorgánico. Los vapores desengrasantes como el tricloroetileno son también muy efectivos a la hora de eliminar la suciedad. Por su parte las sustancias químicas o decapantes se emplearán en la eliminación de óxidos y herrumbres pero tienen el inconveniente que pueden dejar residuos ácidos y básicos que deben ser eliminados igualmente con agua. Podrán emplearse también técnicas de limpieza por medios mecánicos e incluso por ultrasonidos.
Limpieza de la superficie

Limpieza de la superficie

  • Aplicación del líquido penetrante: Deberá aplicarse ahora el líquido penetrante, en finas capas y procurando hacerlo lo mas uniformemente posible, cubriendo por completo el área a ensayar. El tiempo de secado no será inferior a 10 min ni superior a 20 min.
Aplicación del penetrante

Aplicación del penetrante

  • Eliminación del exceso de penetrante: Ahora hay que eliminar el exceso de penetrante usando trapos o paños que no dejen rastro de fibras sobre la superficie. Las instrucciones del fabricante nos informarán de la mejor forma para hacerlo. En concreto, el penetrante Crick 120 puede eliminarse fácilmente con agua. Poner cuidado en eliminar únicamente el exceso superficial y dejar secar totalmente la zona limpia.
Eliminación del exceso de penetrante

Eliminación del exceso de penetrante

  • Aplicar el revelador: Una vez eliminado el exceso de penetrante habrá que aplicar el producto revelador. Este producto consiste habitualmente en una suspensión acuosa o con base de alcohol que, una vez pulverizado sobre la superficie y tras un cierto tiempo de espera para que el elemento base se evapore, nos permitirá obtener una fina capa del producto revelador seco en forma de polvo sobre la superficie. El revelador debe aplicarse de la forma más fina y uniforme posible, evitando excesos que puedan enmascarar las fisuras más sutiles. Dejar secar entre 7 y 10 min.
Aplicación del revelador

Aplicación del revelador

  • Inspección y análisis del resultado: Transcurrido el tiempo de revelado será necesario proceder al examen del resultado obtenido. Podemos encontrar varias posibilidades: Indicaciones reales causadas por defectos no deseados como fisuras, grietas, poros, etc. Indicaciones falsas debido a acumulaciones inesperadas del líquido penetrante, huellas o manchas con los dedos, limpieza pobre, descuidos, etc. Dentro de las primeras se podrán encontrar igualmente Indicaciones no relevantes causadas por una geometría imperfecta de la pieza, defectos o discontinuidades que, aún siendo no deseadas, son perfectamente aceptables por no sobrepasar los límites establecidos y las Indicaciones relevantes que muestran discontinuidades lo suficientemente importantes como para que tras su evaluación decidamos rechazar la pieza analizada.
Análisis y evaluación del resultado

Análisis y evaluación del resultado

A continuación os dejo varios vídeos para que veáis lo fácil y rápido que es realizar el ensayo.

Es todo al respecto, como siempre os animo a dejar vuestros comentarios o dudas sobre el tema. Gracias.

Un saludo

mecantech@gmail.com
 
 
 
 
 
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  1. 07/05/2014 a las 23:35

    En Peru aqui pueden conseguir los líquidos penetrantes…http://corquimalsac.es.tl/Tintes-Penetrantes-para-Ensayos-no-Destructivos.htm

  2. Luis Ponce
    18/10/2016 a las 23:50

    En México pueden encontrar todo tipo de equipos, accesorios, consumibles mandando un correo a luis.ponce@endsa.com.mx saludos

  3. zacarias reyes
    01/11/2016 a las 22:35

    muy buena informacion, el ultimo video as mas explicativo.

    • 03/11/2016 a las 07:36

      Gracias Zacarias por tu comentario. Un saludo.

  4. Carlos Yañez
    08/11/2016 a las 22:30

    cual es el rendimiento de cada kit

    • 08/11/2016 a las 22:47

      Hola Carlos, no sabría responderte porque los he usado de manera puntual en casos muy especiales. Supongo que el fabricante puede informarte sobre esta cuestión. Lo siento. Un saludo.

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