FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos QUE SON Y PARA QUE SE APLICAN LOS METODOS DE E.N.D. Los Métodos de Ensayos No Destructivos (END) permiten obtener información de piezas o partes de una estructura metálica o no metálica, sin alterar sus condiciones de utilización o aptitud de servicio; es decir no provocan daños en el material, ni perjudican o interfieren con el uso futuro de las piezas o partes inspeccionadas. A partir de esta definición se puede observar que ensayos aplicados sobre determinadas piezas se consideran destructivos, ya que alteran sus condiciones, pero aplicados sobre otras piezas, se consideran no destructivos. Un ejemplo es la determinación de dureza: si lo hacemos sobre una superficie que requiere una terminación muy buena, la impronta será inaceptable, en cambio si lo hacemos sobre el domo de una caldera, la impronta no tendrá influencia alguna en el uso futuro de la caldera. Ahora bien, si realizamos una medición de dureza mediante un método no destructivo, no alterará las condiciones en ambos casos. De igual manera se puede decir, que si se aplica un método de ensayo no destructivo empleando un procedimiento inapropiado, pueden generar condiciones que provoque daños en las piezas inspeccionadas, ejemplo no eliminar el magnetismo remanente en una pieza ensaya por partículas magnetizables. Los métodos de END se aplican en diferentes etapas del proceso control de materia prima, durante el proceso de fabricación, como ensayo final del producto y como control en servicio. Si hacemos una comparación con los métodos de Ensayos Destructivos, se puede decir que éstos, aplicados a un control de calidad estadístico, permiten comprobar con un cierto grado de seguridad, el nivel de calidad de una producción. Sin embargo requieren la inutilización de un determinado número de muestras, obtienen datos de una zona de la pieza y no pueden asegurar la calidad de todos los elementos de un lote. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 1 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos En cambio, los métodos de Ensayos No destructivos, permiten el control del 100 % de una producción y pueden obtener información de todo el volumen de una pieza, con lo que contribuyen a mantener un nivel de calidad uniforme, con la consiguiente conservación y aseguramiento de la calidad funcional de los sistemas y elementos. Además colaboran en prevenir accidentes, ya que se aplican en mantenimiento y en vigilancia de los sistemas a lo largo del servicio. Por otra parte proporcionan beneficios económicos directos e indirectos. Beneficios directos, por la disminución de los costos de fabricación, al eliminar en las primeras etapas de fabricación, los productos que serían rechazados en la inspección final, y el aumento de la productividad, por reducirse el porcentaje de productos rechazados en dicha inspección final. Entre los beneficios indirectos se pueden citar su contribución a la mejora de los diseños: ejemplo, demostrando la necesidad de realizar un cambio de diseño de molde en zonas críticas de piezas fundidas o también contribuyendo en el control de procesos de fabricación. CLASIFICACION DE LOS METODOS DE END Podemos establecer distintas clasificaciones de los métodos de END según sus fundamentos, aplicaciones o su estado actual de desarrollo. A) SEGÚN SUS FUNDAMENTOS Se basan esencialmente en las aplicaciones de uno o varios de los siguientes fenómenos físicos: 1.- Ondas electromagnéticas (comprendiendo fenómenos basados en las propiedades eléctricas y/o magnéticas de las muestras.) INTRODUCCIÓN A LOS END Página 2 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos 2.- Ondas elásticas o acústicas 3.- Emisión de partículas subatómicas. 4.- Otros fenómenos, tales como los de capilaridad, estanqueidad, absorción, etc. B) SEGÚN SUS APLICACIONES De manera general se puede decir que las aplicaciones de los métodos de END permiten realizar estudios de defectos, hacer mediciones y caracterizar materiales. 1.- Defectología: Detección, ubicación y evaluación de: heterogeneidades, discontinuidades, impurezas, corrosión, fugas, puntos calientes, etc. 2.- Metrología: Medición de espesores de material base de ambos lados y de un solo lado, de recubrimientos, de dureza, controles de nivel, etc. 3.- Caracterización de materiales: Determinación de características físicas, mecánicas, químicas. C) SEGÚN EL ESTADO ACTUAL DE DESARROLLO: Se puede clasificar en: 1.- Métodos convencionales de END INTRODUCCIÓN A LOS END Página 3 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Consideramos como métodos convencionales aquellos que debido al desarrollo actual de los equipos y técnicas operatorias, permiten seguir el ritmo de la producción, proporcionan un registro permanente y permiten la automatización del proceso de inspección. Son los que comúnmente se utilizan en la industria. Dentro de esta categoría, se distinguen los métodos capaces de proporcionar una amplia gama de aplicaciones, de los que si bien son altamente desarrollados, solo se limitan a aplicaciones particulares o son modificaciones de los convencionales para mejorarlos en aplicaciones particulares. 2.- Métodos nuevos o no convencionales de END ( relativa a cada país) Consideramos como métodos nuevos, aquellos de reciente introducción o en período actual de desarrollo, o aquellos que no tienen una utilización generalizada. El desarrollo acelerado de estos métodos nuevos ha sido principalmente, por los avances tecnológicos en los campos aerospacial y nuclear, en los que se requiere un severo control de calidad en los materiales. A los siguientes se pueden considerar como métodos de END convencionales: 1.- Radiografía Industrial (RI); 2.- Ultrasonidos (US) 3.- Líquidos Penetrantes (LP); 4.- Partículas Magnetizables (PM) 5.- Corrientes Inducidas (CI) 6.- Visual (EV) A los siguientes se pueden considerar como métodos de END no convencionales: 1.- Fuga; 2.- Termografía; 3.- Espectroscopia ultrasónica; INTRODUCCIÓN A LOS END Página 4 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos 4.- Emisión acústica 5.- Radiografía neutrónica; 6.- Tensiones residuales 7.- Otros. ETAPAS BASICAS PARA LA APLICACIÓN DE LOS END Los métodos de END se aplican de acuerdo a la siguiente metodología: A.- Elección del método y técnicas operatorias apropiadas B.- Obtención de una indicación propia C.- Interpretación de la indicación D.- Evaluación de la indicación Para la elección del método y las técnicas operatorias apropiadas, se debe tener en cuenta: El tipo de material, su estado estructural, procesos de fabricación, el tamaño y forma del producto como así también el tipo, tamaño, orientación y ubicación de las heterogeneidades a detectar, o de la dimensión a medir; ya que todos los métodos, presentan limitaciones de interpretación, limitaciones por la geometría y naturaleza del material, limitaciones de sensibilidad y en la velocidad de aplicación. Teniendo en cuenta que el aumento de sensibilidad puede traer consigo un aumento del costo del ensayo o del producto, es importante establecer los Criterios de Aceptación – Rechazo para que queden claramente definidos el Nivel de Calidad o Nivel de Aceptación determinado. B.- OBTENCIÓN DE UNA INDICACIÓN PROPIA Una característica común de los métodos de ensayos no destructivos es que siguen procedimientos indirectos, es decir que determinan la característica buscada en el producto a través de alguna propiedad relacionada con ella. Así por ejemplo, en el método radiográfico, se interpreta una indicación que es una imagen de las heterogeneidades presentes en el material sobre una película fotosensible; en el método ultrasónico, se interpreta una indicación en la pantalla de un tubo de rayos catódicos; en los métodos de partículas magnetizables y de líquidos penetrantes, se interpreta una indicación que es una ampliación de INTRODUCCIÓN A LOS END Página 5 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos la heterogeneidad sobre la superficie de observación; en los métodos magnéticos y eléctricos, se interpreta una indicación, según sea el sistema representativo en cada ensayo. La obtención de una indicación está relacionada a la naturaleza de la discontinuidad, a su forma ( esférica, cilíndrica o plana), a su ubicación ( superficial, subsuperficial e interna), a su orientación y a su tamaño. Ejemplo: Para la obtención de una indicación propia en el ensayo de Radiografía, las condiciones óptimas de detección se presentarán cuando la discontinuidad es paralela al haz de radiación X o γ. Para el ensayo de Ultrasonido el haz ultrasónico debe ser perpendicular a los defectos buscados. Para el ensayo de Partículas Magnetizables, perpendicular a las líneas de campo magnético y próxima a la superficie de observación. C.- INTERPRETACIÓN DE LA INDICACIÓN Producida la indicación es preciso interpretarla, la interpretación consiste en hallar la relación entre la indicación observada con su naturaleza, morfología, ubicación, orientación y tamaño de la heterogeneidad. Para una correcta interpretación, es aconsejable recurrir, en la primera fase de la puesta a punto del método, a las técnicas y END complementarios que sean necesarios, con el fin de asegurar la validez del ensayo. La interpretación, es una función de primordial importancia y su responsabilidad recae en el personal calificado en el método aplicado. D.- EVALUACIÓN DE LA INDICACIÓN Después de obtenida e interpretada una indicación, se debe evaluar. La evaluación consiste en hallar la relación entre la heterogeneidad detectada, la característica determinada o la dimensión medida, con su efecto posterior en las propiedades del material o producto. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 6 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Así como vimos que la interpretación es una función del personal calificado, la evaluación es responsabilidad de un equipo humano constituido, por proyectistas, personal responsable de los ensayos de experimentación o de pruebas de duración, expertos en fiabilidad y expertos con conocimiento sobre la ciencia y técnica de los materiales. Este equipo analizará los datos relativos a cargas de servicios y condiciones de funcionamiento, determinará, con dichos datos, las secciones o zonas críticas de la pieza o del componente estructural, estableciendo en cada una de ellas un grado de responsabilidad y fijará, teniendo presente los resultados estadísticos de los ensayos de duración, el nivel de calidad, es decir, los Criterios de Aceptación – Rechazo relacionados a la aplicación de los métodos de END. Desgraciadamente, existe la práctica o costumbre frecuente de asignar al personal de END o de hacer recaer en la persona de un operador, todas estas funciones. Como consecuencia de ello, muchos programas de ensayos no destructivos han fracasado al no estar establecidas especificaciones adecuadas relativas a la evaluación. En estos casos, muchas veces el inspector basa sus decisiones, en la experiencia sobre el comportamiento de piezas similares bajo iguales condiciones de servicio. Pero puede ser muy peligroso si extrapola sus condiciones de servicio nuevas y completamente diferentes. RADIOGRAFIA INDUSTRIAL (RI) Proceso: La radiación ionizante pasa a través del espesor del material a inspeccionar y es registrada en un medio (generalmente una película radiográfica). Por medio del uso de rayos X o gamma, las discontinuidades que existen en un material son detectadas y sus imágenes registradas en una placa sensible a las radiaciones. Las discontinuidades pueden ser localizadas, medidas y evaluadas. Una fuente, que puede ser un equipo de Rayos X o material radiactivo, emiten respectivamente rayos X o gamma. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 7 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Los rayos X o gamma penetran en el material examinado donde algunos son absorbidos total o parcialmente, debido al cambio de espesores de la pieza. Los rayos que atraviesan el material, hacen aparecer sobre la placa sensible una imagen visible de sombras de distinta densidad, que representan las discontinuidades externas e internas del material radiografiado. Tipo de discontinuidad detectable: Superficial, subsuperficial e interna. Ventajas: Se puede disponer de un registro visual permanente de la estructura interna de la pieza. Limitaciones: La geometría y el volumen de la pieza, a veces limitan su utilización, como así también la seguridad respecto a las radiaciones X o gamma que emergen durante la exposición. ULTRASONIDO Proceso: Se transmite ondas sónicas de alta frecuencia en el material a ensayar. La reflexión del sonido es causada por las discontinuidades en el material y que se manifiestan en una pantalla de TRC en forma de señales (ecos). Este método de ensayo permite la detección de discontinuidades dentro del material. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 8 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Una serie de pulsos eléctricos, son aplicados a un transductor que posee un material piezoeléctrico (Cristal) que oscila con la frecuencia de la tensión alternada aplicada. Es decir que transforma pulsos eléctricos en vibraciones mecánicas de alta frecuencia. Estos cristales vienen en lo que se llama palpador, que es la unidad de auscultación. La vibración mecánica es transmitida del palpador al material examinado a través de un medio de transmisión ( grasa, vaselina, agua, otros). En el caso de un palpador emisor-receptor simultáneo, éste emite un impulso que se transmite por el material. El impulso se refleja en una superficie límite de la pieza, o parte no homogénea de la misma, y vuelve al palpador. Ahora el palpador trabaja como receptor enviando al instrumento de medición la tensión de impulso recibida. Las reflexiones son amplificadas en un tubo de rayos catódicos de tal forma que indican la diferencia de tiempo entre el impulso de emisión y el reflejo. Si el eco procede de cualquier punto situado entre la superficie y la pared posterior del objeto se habla de eco intermedio. La distancia entre el impulso de emisión y el eco de fondo corresponde al espesor de la pieza, y la distancia entre el impulso de emisión y el eco intermedio determina la posición del defecto o parte no homogénea. Tipo de discontinuidad detectable: Superficial, subsuperficial e interna. Ventajas: Puede tener varios metros de penetración. Los equipos son fáciles de transportar. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 9 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Limitaciones: la geometría de las piezas y las características metalúrgicas de las mismas pueden a veces ser el obstáculo principal. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 10 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos LIQUIDOS PENETRANTES (LP) Proceso: Se aplica un líquido penetrante al material a ensayar, se remueve el excedente de la superficie, se seca, se aplica un revelador y se inspecciona. Este método de ensayo, permite la detección de discontinuidades abiertas a la superficie que aparecen en materiales no porosos, ferrosos y no ferrosos. Primero se aplica un líquido penetrante en la superficie a examinar y se permite que el mismo penetre en las discontinuidades. El exceso de penetrantes es eliminado; se seca la superficie a la que se ha aplicado penetrante y se aplica un revelador. El revelador se humedece con el penetrante atrapado en las discontinuidades de manera que los mismos se localizan y evalúan más fácilmente. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 11 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Tipo de discontinuidad detectable: Superficial ( abiertas a la superficie) Ventajas: Gran variedad de materiales pueden ser ensayados. La inspección es simple y relativamente económica. Limitaciones: detecta fallas superficiales solamente. Las superficies de la pieza requieren ser cuidadosamente limpiadas. PARTICULAS MAGNETIZABLES (PM) Proceso: Se magnetiza la pieza y se aplican partículas de óxido de hierro sobre la superficie a ensayar. Donde existe un defecto se produce un campo de fuga que atrae a las partículas causando una indicación. El ensayo con partículas magnetizables permite la detección de fisuras y otras discontinuidades lineales en materiales ferromagnéticos únicamente, localizadas en la superficie o inmediatamente debajo de ésta. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 12 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Tipo de discontinuidad detectable: Superficial y subsuperficial. Ventajas: Se detectan fallas superficiales y subsuperficiales. Sensibilidad a las indicaciones lineales. Limitaciones: El método es restringido a un grupo selecto de materiales (Ferromagnéticos) CORRIENTES INDUCIDAS ( CI) Proceso: Las corrientes inducidas son producidas mediante la exposición de materiales conductores a un campo magnético alterno. La excitación del campo magnético se realiza a través de bobinas electromagnéticas en las cuales circula corriente alterna de alta frecuencia (100 Hz a 10 MHz ). El procesamiento de la información, obtenida de la interacción entre el campo electromagnético y el material, se hace en forma electrónica. Este procedimiento puede conducir a una simple presentación en un instrumento analógico, a una visualización de la señal en pantalla del tubo de rayos catódicos (TRC), o pantalla de cristal líquido o bien proveer un análisis detallado de las señales a través de una instrumentación más compleja. La interpretación se basa principalmente en el análisis de las modificaciones de amplitud y fase de las tensiones que se desarrollan en la bobina de detección por influencia de variaciones en los parámetros de interés de la pieza que se ensaya. Como en todos los métodos de END, la evaluación de las indicaciones se hace en base a las comparaciones con las que se obtiene de probetas de calibración especialmente preparadas para cada caso particular de ensayo, según normas, y procedimientos establecidos. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 13 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Tipo de discontinuidad detectable: Superficial y subsuperficial. Ventajas: Las aplicaciones son variadas. Detección de fallas / fisuras. Medición de conductividad. Medición de espesor de recubrimientos. Cambios dimensiónales. Evaluación de tratamientos térmicos. Clasificación de materiales. Limitaciones: Se opera con variables complejas y necesita de equipamientos especiales y accesorios. EXAMEN VISUAL (EV) Proceso: El examen visual puede llegar a considerarse el más sencillo de todos. Sin embargo esa consideración puede llevar a cometer errores que de otra forma podrían evitarse. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 14 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Si bien es el ensayo que más difusión tiene y el que menos equipamiento necesita, es importante prestar atención a determinadas circunstancias: - Se debe garantizar una buena iluminación para llevar a cabo la inspección. Se puede tomar como valor de referencia un mínimo de 1000 lux. Para garantizar esos valores de iluminación se pueden necesitar fuentes de iluminación adicionales a las existentes en el lugar, como así también instrumentos para medir dicha intensidad lumínica. - La zona donde se realiza el ensayo debe estar adecuadamente limpia como así también las piezas a inspeccionar. En este punto se deberá tener en cuenta los agentes limpiadores necesarios que no perjudiquen el futuro de la pieza ensayada. - El operador que realiza el ensayo debe tener una condición física apropiada. Se debe asegurar que en el caso de que necesite anteojos, los utilice durante la inspección. - Se debe llevar un registro apropiado de las discontinuidades encontradas y de las condiciones del ensayo (temperatura, humedad, iluminación, etc. ) para garantizar la repetibilidad del ensayo. - Todos los instrumentos que se utilicen para mejorar la apreciación del sistema de ensayo (lupas, lentes, etc.) deben estar en buenas condiciones. Tipo de discontinuidad detectable: Superficial. Ventajas: Es un método simple. No requiere mucha capacitación. Es un método que en general es rápido. Limitaciones: No tiene la sensibilidad que tienen otros métodos. Depende mucho de la habilidad del operador. No detecta fallas superficiales de tamaño pequeño. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 15 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos NORMA ISO 9712 INTRODUCCIÓN: La normativa tendiente al aseguramiento de la calidad exige la calificación del personal en el desempeño de las funciones asignadas. En el ámbito nacional, existe una norma que regula la actividad relacionada con los Ensayos No Destructivos. Esta Norma es la ISO 9712, esta norma ha sido reconocida por el comité técnico normativo del MERCOSUR lo cual hace que hoy UNIT la reconozca como una norma de valides nacional. La Norma genera las condiciones y objetivos para que el Organismo de Certificación de Personal en Ensayos No Destructivos (OCP), el cual es responsable de controlar todo el sistema, y además establece los criterios a seguir para la capacitación del personal de END como así también la formación de las entidades de calificación. OBJETIVO DE LA NORMA: ESTA NORMA ESTABLECE UN SISTEMA PARA LA CALIFICACIÓN Y CERTIFICACIÓN, POR MEDIO DE UN ORGANISMO CENTRALIZADO INDEPENDIENTE, DEL PERSONAL QUE REALIZA LOS END A NIVEL INDUSTRIAL UTILIZANDO ALGUNO DE LOS SIGUIENTES METODOS: LIQUIDOS PENETRANTES PARTICULAS MAGNETIZABLS RADIOGRAFIA INDUTRIAL ULTRASONIDOS CORRIENTES INDUCIDAS INTRODUCCIÓN A LOS END Página 16 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos NIVELES DE COMPETENCIA: La norma establece tres niveles de competencia: NIVEL 1: ESTA CALIFICADO PARA REALIZAR END DE ACUERDO A UNA INSTRUCCIÓN ESCRITA Y BAJO LA SUPERVICION DE NIVEL 2 O NIVEL 3. La persona debe ser capaz de preparar el equipamiento, ejecutar los ensayos, registrar los resultados obtenidos e informar sobre los mismos. No es responsable de la elección del método o técnica utilizada ni de la evaluación de los resultados. NIVEL 2: ESTA CALIFICADO PARA EJECUTAR Y DIRIGIR END DE ACUERDO CON TÉCNICAS PROBADAS Y RECONOCIDAS. La persona debe de ser capaz de realizar todas las tareas inherentes al Nivel 1, seleccionar la técnica de ensayo adecuada, preparar instrucciones escritas para un nivel 1 según procedimiento, interpretar los resultados del ensayo y realizar los informes pertinentes. NIVEL 3: DEBE SER CAPAZ DE ASUMIR LA RESPONSABILIDAD TOTAL DE UNA INSTALACIÓN Y DEL PERSONAL DE END; DEFINIR TÉCNICAS Y PROCEDIMIENTOS; INTERPRETAR CODIGOS, NORMAS Y ESPECIFICACIONES. Debe tener capacidad de interpretar y evaluar los resultados de un ensayo, estar familiarizado con los restantes métodos de END y de entrenar personal de Nivel 1 y 2. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 17 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos EXAMEN DE CALIFICACIÓN: Los exámenes de calificación se dividen en dos partes: una general, donde se evalúan conceptos relacionados con la física del ensayo, la normativa, la defectología, y una parte específica donde se plantean problemas propios del método de ensayo y sus diferentes técnicas de aplicación. A su vez cada parte se divide en una teórica y en otra práctica. En definitiva se toman un examen escrito general, un examen escrito específico y un examen práctico donde se consideran aspectos generales y específicos. Los exámenes escritos son todos del tipo elección múltiple. Para aprobar la calificación, se debe tener aprobado el 80 % del total de la evaluación, pudiendo tener como mínimo el 70 % correcto de cada examen en particular. La persona que quiere obtener la calificación deberá tener una determinada capacitación previa de acuerdo a programas aprobados por el OCP y de acuerdo a lo que establece la norma ISO 9712, además deberá acreditar una cierta experiencia en la técnica esto también está establecido en la norma. Horas de entrenamiento Método de END Nivel 1 Nivel 2 Corrientes Inducidas 40 40 Líquidos Penetrantes 16 24 Partículas Magnetizables 16 24 Radiografía Industrial 40 80 Ultrasonidos 40 80 INTRODUCCIÓN A LOS END Página 18 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Meses de experiencia Método de END Nivel 1 Nivel 2 Corrientes Inducidas 3 9 Líquidos Penetrantes 1 2 Partículas Magnetizables 1 2 Radiografía Industrial 3 9 Ultrasonidos 3 9 REQUISITOS DE AGUDEZA VISUAL La Norma ISO 9712 establece que el personal que se quiere calificar en algún método de END debe presentar un certificado de aptitud visual corregida o no, expedido por una institución o personal idóneo de acuerdo con los requisitos siguientes: a) la agudeza de visión cercana deberá permitir como mínimo la lectura de letras Jaeger número 1 o Times New Roman 4,5 o letras equivalentes a no menos de 30 cm con uno o ambos ojos, ya sea con o sin corrección; Tamaño requerido para visión cercana. b) La visión de color deberá ser tal que el candidato pueda distinguir y diferenciar el contraste entre los colores usados en el método de END pertinente, como lo especifique el empleador. Posteriormente a la certificación, las pruebas de agudeza visual deberán efectuarse anualmente y ser verificadas por el empleador o la agencia de empleo. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 19 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos CODIGO DE ETICA PARA PERSONAL DE END El personal certificado de acuerdo a la Norma ISO 9712, el personal de las entidades calificadoras, y los integrantes del Consejo Permanente de Certificación, deben reconocer los preceptos de integridad personal y competencia profesional como principios fundamentales. De tal forma dicho personal deberá: a.- Realizar sus tareas profesionales con el correcto cuidado del medio ambiente, la seguridad, salud y bienestar público. b.- Asumir la responsabilidad solamente sobre aquellos ensayos no destructivos para los cuales es competente, en virtud de su capacitación y experiencia, y cuando la situación lo requiera, contratar y recomendar la contratación de especialistas que le permitan llevar a cabo correctamente las tareas asignadas. c.- Comportarse de manera responsable y utilizar prácticas comerciales equitativas y justas en su trato con colegas, clientes y asociados. d.- Proteger al máximo posible, de acuerdo con el bienestar público, cualquier información entregada a él en forma confidencial por un empleador, colega, o terceras personas. e.- Abstenerse de realizar declaraciones injustificadas o de realizar actos no éticos que puedan desacreditar el programa de certificación, basado en la Norma IRAM aplicable vigente. f.- Indicar al empleador o cliente sobre cualquier consecuencia adversa que pueda resultar de la no aceptación de un dictamen técnico, por parte de una autoridad no técnica. g.- Evitar conflictos de intereses con el empleador o cliente, y cuando sean inevitables, se deben aclarar inmediatamente las situaciones con el empleador o cliente. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 20 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos h.- Esforzarse por mantener la idoneidad actualizando sus conocimientos técnicos, tanto como lo requiera la correcta realización de sus tareas. OBJETIVO DE UN ORGANISMO DE CERTIFICACION DE PERSONAL EN END Administrar la actividad de certificación, que incluye todos los procedimientos necesarios para demostrar la calificación de una persona para desarrollar las tareas inherentes a un determinado método de END y que conducen a un testimonio escrito sobre su calificación, con la asistencia, cuando sea necesario, de entidades calificadoras debidamente autorizadas. RESPONSABILIDADES El OCP debe: 1. Iniciar, promover y mantener el esquema URUGUAYO de certificación de operados de END, según lo establecido en la Norma ISO 9712. 2. Administrar los procedimientos y actividades para la certificación de acuerdo con los documentos nacionales que reúnan los requisitos mínimos de dicha norma y un riguroso código de ética, que incluya sanciones aplicables tanto a los miembros del OCP y de las entidades calificadoras como a los poseedores de certificados. 3. Puede delegar, bajo su directa responsabilidad, la administración de los procedimientos de certificación a otras organizaciones que actuarán como entidades calificadoras, que pueden representar a sectores industriales. 4. Tomar la responsabilidad final del esquema de certificación, incluyendo requisitos técnicos administrativos; aprobar, ya sea en forma directa o a través de una entidad calificadora, a los centros examinadores, a los que debe controlar periódicamente. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 21 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos OCP END Consejo Permanente de Certificación UNIT Entidades de Calificación Usuarios Fabricantes, proveedores y servicios Entidades estatales, privadas o mixtas ASPECTOS RELACIONADOS CON LA CALIDAD EN LOS LABORATORIOS ¿QUÉ ES UNA ACREDITACION? Se define acreditación como el reconocimiento formal de que una institución es competente para efectuar determinadas prestaciones en la materia como ensayos, calibraciones, certificación de productos servicios / sistema de calidad. La acreditación es un concepto de exigencia de demostración de capacidades que apunta a instaurar la confianza en la relación cliente – proveedor. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 22 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos La evaluación de los requisitos técnicos de cada método en particular, los procedimientos de ensayo / calibración y la expresión de la incertidumbre. ¿ QUE NO ES UNA ACREDITACIÓN? No es una garantía No es una certificación de producto No es una certificación de sistema de la calidad ¿QUÉ ES UNA CERTIFICACION? Es el procedimiento por el cual una tercera parte asegura por escrito que un producto, proceso o servicio está conforme con los requisitos especificados. POR QUE NO ISO 9001 Esta norma solo está relacionada al sistema de gestión de un laboratorio. El cumplimiento de la ISO 17025 implica el cumplimiento de la ISO 9001 ACREDITACION VS CERTIFICACIÓN Una acreditación (ISO 17025) demuestra la competencia técnica, la imparcialidad y la idoneidad para llevar a cabo los ensayos. Una certificación (ISO 9001) demuestra el cumplimiento de requisitos de gestión por parte de la organización evaluada. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 23 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos VENTAJAS DE LA ACREDITACION Demostrar formalmente, con la evaluación de un organismo independiente, la competencia técnica y la eficacia del sistema de calidad. Lograr ventajas competitivas, acceder a clientes mas exigentes. Reducir el número de las auditorias de los clientes. Mejorar la calidad de los servicios. Utilizar el logotipo del organismo de acreditación en los informes, aumenta la confianza de los clientes. QUE ES LA ISO 17025 Establecer requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración. Esta norma no solo evalúa el sistema de gestión sino también la competencia técnica de un laboratorio. Es la norma de reconocimiento internacional para la competencia de los laboratorios de ensayo o calibración ESTRUCTURA DE LA DOCUMENTACION DE LA CALIDAD Documentos de gestión Documentos técnicos - Manual de la calidad - Procedimientos específicos - Procedimientos generales de gestión - Informes de ensayo - Formularios asociados - Normas - Planes, programas de auditoria - Formularios asociados - Programas de calibración y mantenimiento INTRODUCCIÓN A LOS END Página 24 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos DEFINICIONES GENERALES DE CODIGOS, NORMAS Y ESPECIFICACIONES CÓDIGO: Un código se constituye a partir de una serie de condiciones y requisitos relativos a un tema en particular. También establece procedimientos para determinar si los requisitos han sido cumplidos. Puede indicar cuando los requisitos deben ser utilizados o no. El código tiene el propósito de ser obligatorio (mandatory). El verbo auxiliar (shall) se usa en los códigos escritos en inglés, no como en forma de elección de los requisitos a seguir sino como una obligación a cumplimentar. Es un documento legal que debe utilizarse cuando sea requerido por una autoridad gubernamental o cuando sea especificado en otros documentos obligatorios (especificaciones de compras, asociaciones, aseguradoras o contratos). Un código debe ser preciso y no ambiguo. No se debe dejar interpretaciones libradas al usuario. Es importante recordar que un código tiene estructura legal. El código, utilizado apropiadamente, protege legalmente tanto al comprador como al fabricante. Por ejemplo, las inspecciones que se realicen de acuerdo a un código, pueden ser usadas como evidencia en un juicio de responsabilidad acerca de un producto. Los principales códigos son: ASME American Society of Mechanical Engineers (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos) AWS American Welding Society (Sociedad Americana de soldadura) NORMA Una Norma se aplica colectivamente a un grupo de documentos tales como, especificaciones, prácticas recomendadas, clasificaciones, métodos, definiciones de términos y símbolos gráficos aprobados y adoptados por los comités de las sociedades o asociaciones técnicas. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 25 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Las Normas pueden ser obligatorias (mandatory) ó no obligatorias (non mandatory). Una Norma obligatoria es precisa, no ambigua y adaptable como parte de una reglamentación o regulación. Usan el verbo auxiliar (SHALL en caso de estar escrita en inglés). Una Norma no obligatoria establece caminos alternativos para lograr los objetivos. Usan el verbo pretérito y condicional (SHOULD en caso de estar escrita en inglés). Una norma es seguida por los fabricantes y los contratistas, cuando existe un acuerdo entre ambos que lo solicita, o cuando es tomada por un código o especificación que regula el trabajo. Las normas principales son editadas por: ASTM American Society for Testing and Materials ( Sociedad Americana de Ensayos y Materiales) DIN Deutches Institute for Normung (Instituto Alemán de Normalización) ASME American Society of Mechancal Engineers ( Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos) AWS American Welding Society ( Sociedad Americana de Soldadura) API American Petroleum Institute ( Instituto Americano de Petróleo) ANSI American National Standard Institute ( Instituto Americano de Estándares Nacionales) BS British Standard (Estándar Británicos) JIS Japan Industrial Standard (Estándares Industriales Japoneses) IRAM (Instituto Argentino de Normas) UNIT (Instituto de Uruguayo de Normas Técnicas) INTRODUCCIÓN A LOS END Página 26 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos ESPECIFICACIONES: Es una Norma que describe claramente y con precisión los requisitos técnicos y esenciales para un material, producto, servicio o sistema. Indica los procedimientos, métodos, calificaciones y/o equipos que deben ser usados para determinar si los requisitos fueron satisfechos. Una especificación es obligatoria si es referenciada por otro documento obligatorio. Se utilizan normalmente para controlar la calidad de materiales comprados. Algunas compañías o fabricantes frecuentemente escriben sus propias especificaciones de compras como sus propios requisitos para un material, producto, sistema o servicio. Las principales especificaciones de aplicación corresponden a las publicadas por: ASTM American Society for Testing and Materials ASME Sociedad Americana de Ensayos y Materiales PRÁCTICAS RECOMENDADAS: Describen prácticas generales en la industria acerca de procesos, técnicas o métodos normalmente utilizados. Apunta a mejorar la calidad del trabajo realizado en un área de la industria. Son de uso opcional (no obligatorias) MÉTODO: (De ensayo, examen, muestreo, análisis o medición) Es una norma que consiste en un conjunto de requisitos relativos a un ítem particular. Establece procedimientos uniformes para asegurar los resultados. El método no incluye limites numéricos, éstos se incluyen en los códigos y especificaciones. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 27 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos DOCUMENTACIÓN INVOLUCRADA EN END: Norma código o especificación: Es un documento escrito que provee lineamientos generales y amplios para la implementación de los métodos de END en productos correspondientes a un área de aplicación dada. (Por ej. ASTM, ASME, AWS, API). Procedimiento: Es un documento escrito en el que se describe una metodología de END dada en forma completa y exacta, para ser aplicada, a un proceso de fabricación, un componente o familia de componentes dada (por ej. Soldaduras, fundiciones, forjados, etc) Un procedimiento debe indicar: 1.- Las etapas a seguir en el proceso de aplicación del método de END. 2.- Factores particulares que aseguren la inspección de un elemento particular. 3.- Los criterios de aceptación y rechazo. Un procedimiento debe: 1.- Estar redactado en forma clara, ordenada y apropiada. 2.- Incluir toda la información necesaria para poder realizar los ensayos. (Fijar las variables de ejecución). 3.- Utilizar una terminología adecuada para ser comprendida por todo el personal involucrado. 4.- Estar firmado por una persona calificada con el Nivel 3 en el método de END correspondiente INTRODUCCIÓN A LOS END Página 28 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Un procedimiento no debería: 1.- Ser ambiguo o indefinido 2.- Dar lugar a confucion, dudas o interpretaciones encontradas,con respecto a la aplicación de los métodos de ensayos. 3.- Incluir especificaciones de fabricantes o nombres de productos comerciales, en reemplazo de características técnicas generales. Un procedimiento permite que, bajo las mismas condiciones de trabajo se pueda repetir un ensayo en cualquier momento o lugar de forma tal de llegar a las mismas conclusiones. Generando con esto la repetitibilidad del ensayo. Esquema de un procedimiento: 1.- Objetivo 2.- Alcance 3.- Referencias 4.- Responsabilidades 5.- Personal 6.- Equipamiento 7.- Componente a ensayar 8.- Proceso de ensayo 9.- Criterios de aceptación y rechazo 10.- Informe 1.- Objetivo: Finalidad de la aplicación de método de END 2.- Alcance: Tipo de componente a ensayar Tipo de material Dimensiones de los componentes INTRODUCCIÓN A LOS END Página 29 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Tipo de END 3.- Referencias: Normas, códigos o especificaciones a las que el procedimiento va a hacer referencia. Otros procedimientos. 4.- Responsabilidades: Encargados de la aplicación y del control del procedimiento. 5.- Personal: Condición a cumplir por parte del personal que realiza el ensayo, interpreta y evalúa. 6.- Equipos: Enunciar todos los equipos a utilizar con especificaciones generales técnicas a cumplir como mínimo por los mismos. Control del equipamiento ( tipo y frecuencia) 7.- Componente a ensayar: Identificar claramente el componente, dimensiones, croquis, lugar de ensayo, identificación, extensión del ensayo (áreas de ensayo y porcentaje del mismo) preparación de las zonas sometidas a ensayos. 8.- Proceso de ensayo: Detallar etapa por etapa y en forma clara la secuencia del método de END a realizar. (Por ej. calibraciones, barridos, umbrales de registros de las indicaciones, registros de las indicaciones, temperatura ambiente, etc.) 9.- Criterios de aceptación y rechazo: Se debe incluir los criterios de aceptación y rechazo con que se debe evaluar las indicaciones (Según norma de referencia), registradas durante el proceso de ensayo. 10.- Informe: Incluir modelo de informe, encargados de realizarlo y firmarlo. Detallar los datos mínimos que se deben incluir en el informe, por ejemplo: - croquis del componente - identificación del mismo. - Normas de referencia - Responsable del ensayo INTRODUCCIÓN A LOS END Página 30 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos - Fecha y lugar de inspección - Operadores involucrados - Equipos utilizados - Características del equipo utilizado (tamaño del foco, del cristal, tipo y cantidad de la corriente, etc.....) - Variables de calibración del mismo ( patrones, temperatura, etc.) - Especificaciones aplicadas en el ensayo - Ubicación y evaluación de las indicaciones - Aceptación o rechazo del componente También hay que aclarar como se realiza la distribución de los informes así como su almacenamiento. INSTRUCCIÓN ESCRITA Podemos definir como instrucción escrita a la descripción de los pasos precisos a seguir en un ensayo no destructivo, basado en un procedimiento, código, norma o especificación de END dado. La instrucción escrita es un documento elaborado por personal calificado con el nivel 2 o 3 para que sirva de guía a un nivel 1 a fin de desarrollar correctamente un ensayo. En ella se establecerán todos los parámetros de ensayos necesarios. La instrucción escrita no establece criterios de aceptación y rechazo, ni consideraciones acerca de la interpretación de resultados. Como mínimo debería contemplar: 1- Procedimiento de referencia 2- Características de las piezas a ensayar. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 31 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos Identificar claramente el componente, dimensiones, croquis, lugar de ensayo, extensión del ensayo (áreas de ensayos y porcentaje del mismo) preparación de las zonas sometidas a ensayar. 3- Identificaciones Definir claramente como se identificarán los componentes a inspeccionar y a su vez la zona de interés durante el ensayo. 4- Equipamiento 5- Técnica de ensayo 6- Características del ensayo Detallar etapa por etapa y en forma clara la secuencia del método de END a realizar. 7- Criterios de calibración 8- Patrones de calibración 9- Información a relevar. Detallar los datos mínimos que se deben relevar. Forma de registrar la información relevada Fecha del ensayo y operadores involucrados. 10- Registros 11- Personal responsable que elaboró la instrucción escrita. INTRODUCCIÓN A LOS END Página 32 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos RELACION ENTRE LOS DOCUMENTOS La relación entre los distintos documentos se puede resumir de acuerdo al esquema adjunto. En él se puede ver que partiendo del documento principal que es el procedimiento, y en el cual están contenidas entre otras consideraciones las referencias a las normas, códigos o especificaciones de referencia, el nivel 2 o 3 elaborará una instrucción escrita. En función de los resultados de ensayos obtenidos por un nivel 1, el nivel 2 o 3 elaborará un informe que contendrá las características del ensayo definidas en la instrucción escrita y en el cual el resultado dependerá de los criterios de aceptación y rechazo contenidos en el procedimiento. PROCEDIMIENTO NORMAS CODIGOS Criterios de Aceptación y Rechazo ESPECIFICACIONES INSTRUCCIÓN ESCRITA INFORME Resultados del Ensayo INTRODUCCIÓN A LOS END Página 33 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos CONCLUSIONES GENERALES SOBRE LOS METODOS DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS 1- En su aplicación se utilizan las propiedades físicas y fisicoquímicas de los materiales y sus correlaciones con los distintos campos de energía. 2- Cada método es de aplicación específica para un determinado tipo de problema y/o material. 3- Cada método se puede aplicar según distintas técnicas, con determinado alcance y limitaciones. 4- En la generalidad de los casos, la información se recibe a través de indicaciones que se pueden relacionar con discontinuidades, variaciones estructurales, dimensiones, etc. 5- Para la aplicación de cada método se requiere de calibraciones específicas en base a patrones o elementos de referencia a fin de poder evaluar las indicaciones obtenidas y referenciarlas a un umbral de detección. Este umbral generalmente se lo designa como “sensibilidad de ensayo”. 6- LA APLICACIÓN DE CUALQUIER METODO DE ENSAYO NO DESTRUCTIVO REQUIERE SIEMPRE DE UN PROCEDIMIENTO ESCRITO. En la aplicación de estos métodos, siempre se deben tener en cuenta parámetros tales como: material, proceso de fabricación, tipo de defectología o información buscada, etc., de manera de desarrollar un procedimiento escrito que permita asegurar que la técnica utilizada es adecuada a los fines perseguidos. 7- PARA LA IMPLEMENTACION DEL PROCEDIMIENTO, SE REQUIERE DE EQUIPAMIENTO ESPECIFICO Y PERSONAL CALIFICADO Y CERTIFICADO, ES DECIR QUE TENGA BUENA FORMACIÓN TEORICA-PRACTICA Y EXPERIENCIA. Por esta razón internacionalmente se exige la “calificación y certificación del personal de ensayos no destructivos”, bajo normas y procedimientos muy rigurosos. Actualmente está en vigencia la INTRODUCCIÓN A LOS END Página 34 de 35 FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No Destructivos norma ISO 9712 que Uruguay adoptó, por ser una norma aprobada por el comité técnico del Mercosur bajo . INTRODUCCIÓN A LOS END Página 35 de 35