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Ensayos no destructivos

Introduccion

Los ensayos no destructivos (END) son técnicas utilizadas para evaluar la integridad estructural sin dañar los materiales. Entre ellas, las emisiones acústicas (EA) son efectivas para detectar, monitorear y caracterizar ondas elásticas generadas por la liberación de energía interna en un material. Estos ensayos son importantes en ingeniería e industria para garantizar la seguridad y rendimiento de sistemas. Las EA permiten detectar defectos como fisuras, grietas o corrosión sin dañar el material. Estos ensayos se basan en la emisión de ondas acústicas cuando hay cambios estructurales, y su evaluación temprana ayuda a prevenir fallas. El trabajo práctico aborda los aspectos de los ensayos mediante EA, incluyendo elementos, condiciones, evaluación, ejemplos y comparaciones con otros métodos de END. Además, se destaca su aplicación en la evaluación de recipientes atmosféricos y sometidos a presión. En conclusión, los END mediante emisiones acústicas son eficaces para evaluar la integridad estructural y su aplicabilidad en diversas industrias.

emisiones acusticas

Es un método de Ensayo No destructivo, empleado para evaluar el estado de integridad de recipientes atmosféricos y sometidos a presión, tales como:

Tanques para Gas o Líquidos, Pisos de Tanques de almacenamiento de Hidrocarburos, Esferas de Gas, Cilindros Domiciliarios, Cilindros de Gas instalados en vehículos, Tanques sobre Vagones, Intercambiadores, Calderas, Cañerías, Etc.

Elementos utilizados

Elementos utilizados: Los elementos clave utilizados en los ensayos no destructivos mediante emisiones acústicas son los siguientes:

1. Transductor acústico: Un dispositivo sensible que convierte las ondas acústicas en señales eléctricas para su posterior procesamiento.

2. Amplificador y sistema de adquisición de datos: Se utiliza para amplificar y registrar las señales emitidas por el transductor acústico.

3. Analizador de señales: Un dispositivo que procesa y analiza las señales registradas para extraer información relevante, como la frecuencia, la amplitud y el tiempo de llegada de las ondas acústicas.

4. Sistema de visualización y registro: Permite visualizar y registrar los datos obtenidos durante el ensayo.

Los ensayos mediante emisiones acústicas requieren de ciertas condiciones para obtener resultados precisos:

Condiciones

1. Ambiente controlado: Se busca minimizar el ruido de fondo y las interferencias externas que puedan afectar la detección de las emisiones acústicas.

2. Carga o estímulo: Se aplica una carga o un estímulo específico al material o componente bajo ensayo, lo que puede incluir presión, vibración, tensión o cambios térmicos.

3. Registro prolongado: Se realiza un registro prolongado de las emisiones acústicas para capturar cualquier evento o anomalía que pueda ocurrir durante el ensayo.

Comparación con otros métodos

Comparación con otros métodos: Aunque existen diferentes métodos de ensayos no destructivos, las emisiones acústicas presentan algunas ventajas distintivas:

Ultrasonido:

Ultrasonido

El ultrasonido es otro método ampliamente utilizado en los ensayos no destructivos. A diferencia de las emisiones acústicas, que detectan y monitorean eventos activos internos, el ultrasonido se basa en la emisión y recepción de ondas acústicas desde una fuente externa. Mientras que el ultrasonido se utiliza principalmente para detectar y caracterizar defectos superficiales y subsuperficiales, las emisiones acústicas son más sensibles a pequeños defectos incipientes y pueden detectar cambios internos en el material antes de que se manifiesten a nivel de la superficie.

Termografía:

Termografía

La termografía infrarroja es un método que detecta la distribución de temperatura en la superficie de un objeto para identificar posibles defectos. Aunque puede proporcionar información útil sobre áreas de irregularidades térmicas, la termografía no puede detectar defectos internos o estructurales que no se manifiestan como anomalías térmicas en la superficie. En contraste, las emisiones acústicas permiten detectar y evaluar directamente los eventos de liberación de energía interna en el material, lo que brinda una evaluación más completa de su integridad estructural.

Inspección visual:

Inspección visual

La inspección visual es un método simple y ampliamente utilizado para detectar defectos visibles en la superficie de un objeto. Sin embargo, no es adecuada para la detección de defectos internos o microgrietas que no sean visibles a simple vista. Las emisiones acústicas, por su parte, pueden detectar y caracterizar estos tipos de defectos internos, lo que permite una evaluación más completa de la integridad estructural.

Radiografía:

Radiografía:

La radiografía es un método que utiliza radiación ionizante para detectar defectos internos en materiales. Si bien la radiografía es efectiva para detectar defectos como grietas, porosidades o inclusiones, puede ser costosa, requiere equipos especializados y la exposición a radiación es un factor para considerar. Por otro lado, los ensayos no destructivos mediante emisiones acústicas no involucran la exposición a radiación

El ensayo mediante emisiones acústicas se basa en el fenómeno de liberación de energía interna de un material debido a cambios estructurales o mecánicos. Cuando se genera una fisura, grieta o cualquier otro defecto en el material, se producen ondas acústicas de alta frecuencia que se propagan a través del material. Estas ondas son detectadas por el transductor acústico y registradas para su análisis.

Descripción del método

El método de ensayos no destructivos mediante emisiones acústicas ofrece una valiosa herramienta para la evaluación de la integridad estructural, proporcionando información detallada sobre la existencia y la evolución de defectos internos. Al aprovechar las características únicas de las ondas acústicas generadas por los eventos internos del material, este método permite una detección temprana y confiable de anomalías, contribuyendo así a la toma de decisiones informadas en cuanto al mantenimiento y la seguridad de los componentes o estructuras evaluados.

1.

1. Preparación del objeto bajo ensayo: Antes de realizar el ensayo, es necesario preparar adecuadamente el objeto o la estructura que se va a evaluar. Esto puede implicar la limpieza de la superficie, la eliminación de recubrimientos o pinturas, y la realización de cualquier ajuste necesario para asegurar un acoplamiento adecuado del transductor acústico al material

2.

2. Colocación del transductor acústico: Un transductor acústico sensible se coloca en una ubicación estratégica en el objeto bajo ensayo. El transductor puede ser adherido a la superficie del material o acoplado mediante un medio de contacto, como un gel o una cinta adhesiva especializada. La posición y la orientación del transductor deben optimizarse para capturar las emisiones acústicas generadas por los posibles defectos.

3. Estímulo o carga del material: Se aplica una carga o un estímulo al objeto bajo ensayo para inducir cambios o deformaciones en el material. Esto puede incluir la aplicación de presión, tensión, vibración o cambios térmicos controlados. El estímulo activa el mecanismo de liberación de energía interna en el material y desencadena la generación de emisiones acústicas.

3.

4.

4. Registro y análisis de las emisiones acústicas: Durante la aplicación de la carga o el estímulo, el transductor acústico registra las emisiones acústicas generadas por el material. Estas señales son amplificadas, acondicionadas y adquiridas por un sistema especializado de amplificación y adquisición de datos. Luego, las señales registradas son analizadas utilizando técnicas de procesamiento de señales y algoritmos de detección de eventos para extraer información relevante.

5.

5. Interpretación de los resultados: Una vez que se han registrado y analizado las emisiones acústicas, se procede a interpretar los resultados. Esto implica la identificación y caracterización de los eventos acústicos, como la determinación de la ubicación, el tamaño, la naturaleza y la gravedad de los defectos presentes en el material. La interpretación puede basarse en criterios establecidos, como umbrales de amplitud, duración o frecuencia, así como en el análisis de patrones y tendencias observados.

Los ensayos no destructivos mediante emisiones acústicas son una herramienta valiosa para evaluar la integridad estructural y detectar defectos en materiales y componentes. Estos ensayos ofrecen ventajas clave, como la detección temprana de anomalías, el monitoreo continuo y su naturaleza no invasiva. Permiten tomar medidas preventivas, mejorar la seguridad y reducir los costos asociados con reparaciones mayores. Además, brindan información en tiempo real para el mantenimiento predictivo y la planificación de intervenciones. Su naturaleza no invasiva minimiza el tiempo de inactividad y los costos. En resumen, los ensayos no destructivos mediante emisiones acústicas son una herramienta fundamental en la evaluación de la integridad estructural, mejorando la seguridad y optimizando las estrategias de mantenimiento y reparación.

Conclusión del ensayo

La lectura de una prueba de ensayos no destructivos de emisiones acústicas (END/EA) implica comprender y analizar los datos recopilados durante el ensayo. Aquí hay algunos pasos generales que se siguen al leer los resultados de una prueba END/EA:

Obtén los datos: Reúne los registros o gráficos obtenidos durante la prueba END/EA. Estos registros mostrarán la respuesta acústica de la muestra o estructura bajo evaluación.

Analiza el tiempo y la amplitud: Examina el eje temporal del registro para identificar el período de tiempo durante el cual se realizaron las mediciones. La amplitud del registro proporcionará información sobre la intensidad de las emisiones acústicas.

Identifica eventos significativos: Observa las características notables en el registro, como picos o pulsos acústicos. Estos eventos pueden indicar la presencia de defectos, daños o cambios en el material o estructura.

Analiza la ubicación de los eventos: Si el ensayo se realizó en una estructura grande o compleja, es importante identificar la ubicación espacial de los eventos acústicos. Esto puede ayudar a localizar la fuente de emisión o el área de interés.

Evalúa la energía acústica: Considera la energía total o acumulada de las emisiones acústicas. Una mayor energía puede indicar la presencia de defectos más significativos o cambios en el material. Utiliza criterios de evaluación: Consulta los criterios de evaluación específicos para determinar si los eventos acústicos detectados cumplen con los estándares o requisitos establecidos. Estos criterios pueden variar según la aplicación y el tipo de ensayo END/EA.

Interpreta los resultados: Utiliza tu conocimiento y experiencia en END/EA, así como los criterios de evaluación aplicables, para interpretar los resultados. Determina si los eventos acústicos detectados son indicativos de problemas o anomalías que requieran acciones adicionales, como inspecciones o reparaciones.

lectura EA

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