trabajo final radiografia industrial
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RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
ANNY ASTRID DURAN RAMIREZ
FERDINAND PONZON CUELLO
JUAN GUILLERMO CASTAÑO HENAO
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD FISICOQUIMICAS
INGENIERIA DE PETROLEOS
BUCARAMANGA
2012
RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
ANNY ASTRID DURAN RAMIREZ 2100359
FERDINAND PONZON CUELLO
JUAN GUILLERMO CASTAÑO HENAO
MSC. OSCAR
INGENIERO METALÚRGICO
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD FISICOQUIMICAS
INGENIERIA DE PETROLEOS
BUCARAMANGA
2012
INTRODUCCION
La mayoría de los más espectaculares logros científicos y de ingeniería de los últimos
años pueden atribuirse a los métodos de ensayos no destructivos, los cuales pueden
determinar la solidez interna sin destruir la utilidad del producto, asegurando el
funcionamiento adecuado para el cual el producto fue destinado.
Hoy la radiografía es una de las más importantes, y versátiles pruebas no destructivas en
la industria moderna. Empleando alta penetración de rayos x, rayos gama, y otras formas
de radiación que no dañan la muestra, la radiografía ofrece una permanente y visible
película de registros de la condición interna, que contiene la información básica con la
cual puede ser determinada su solidez.
En la última década, la evidencia de millones grabaciones de películas, o radiografías, ha
habilitado a la industria para asegurar la confiabilidad del producto; ha provisionado la
información principal para prevenir accidentes, y salvar vidas; y esto ha sido beneficioso
para todos los usuarios.
Dado que la justificación económica es un criterio importante para cualquier método de
ensayo, el valor de la radiografía se encuentra en cierta medida en su capacidad de
beneficiar al usuario. Esta valoración aparente en las operaciones de la maquinaria donde
solo se conoce la solidez de las piezas es permitida en las líneas de producción. Es
igualmente evidente en la reducción de costos cuando los materiales más baratos o los
métodos de fabricación pueden ser empleado en lugar de costoso pruebas que estiman
calidad. La información obtenida del uso de la radiografía ayuda al ingeniero en el diseño
de un mejor producto y mantiene un nivel uniforme y elevado en la calidad del producto.
En total, estas ventajas pueden ayudar a promover satisfacción en el cliente y promover
una excelente reputación.
La radiografía industrial es muy versátil. Los objetos radiografiados varían en tamaño
desde micro componentes electrónicos hasta los componentes misiles de mamut, en la
composición del producto a través de todos los materiales conocidos, y en la forma de
fabricarlos a través de una enorme variedad de fundiciones, soldaduras y ensamblajes. El
examen radiográfico se ha aplicado a materiales orgánicos, e inorgánicos, así como
sólidos, líquidos e incluso gases. En la industria de producción las radiografías pueden
variar desde el examen ocasional de una o varias piezas al examen de cientos de
ejemplares por hora. Esta amplia gama de aplicaciones se ha traducido en el
establecimiento de varias independencias, profesionales de los rayos x, así como
laboratorios de radiografía dentro de las plantas de fabricación. La inspección de la
calidad radiográfica realizada por la industria con frecuencia es monitoreada por los
clientes, otros fabricantes o agencias gubernamentales, quienes usan, como base de
monitoreo especificaciones aplicables o códigos, de mutuo acuerdo por contrato, y
previsto por muchas sociedades técnicas u otras entidades reguladoras.
para satisfacer las demandas crecientes y cambiantes de la industria, la investigación y el
desarrollo en el campo de la radiografía están produciendo continuamente nuevas fuentes
de radiación como los generadores de neutrones e isotopos radioactivos; más ligeros,
más potentes, mas portátiles, así como máquinas de rayos x con varios millones de
voltios diseñadas para producir una radiación más penetrante, nuevas y mejores películas
de rayos x y las maquinas reveladoras automáticas, y técnicas radiográficas mejoradas o
especializadas.
Estos factores, además de las actividades de muchas personas dedicadas, en ampliar la
utilidad de la radiografía en la industria.
No es de extrañar entonces, que la radiografía, el primero de los modernos métodos
sofisticados de ensayos no destructivos (que data de 1895), ha llevado a cientos de
industrias a poner una gran confianza en la información que suministra. La lista está
creciendo año tras año como la gestión de la industria, diseñadores, ingenieros, hombres
de producción, inspectores, y todo el que esté interesado en las prácticas de sonido,
productos confiables, altos rendimientos y ganancias razonables al descubrir el valor de la
radiografía en la industria moderna.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Entender, comprender e ilustrar conceptos importantes de la radiografía industrial
y su papel en la industria de los hidrocarburos
OBJETIVOS ESPECIFICOS
describir los principios físicos en los que se basa la radiografía industrial
ilustrar el impacto de la radiografía industrial en la industria de los hidrocarburos.
Describir una metodología sencilla del óptimo desarrollo de una radiografía
industrial
CONTENIDO
Pág.
1. REPRESENTANTE DE LA RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
2. QUE ES LA RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
2.1. PRINCIPIO FISICO
2.2. FUENTES PRINCIPALES DE RADIACION
2.2.1. RAYOS X
2.2.2. COMPONENTES BASICOS PARA QUE UN DISPOSITIVO
EMITA RAYOS X
2.2.3. RAYOS GAMMA
3. TIPOS DE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
3.1. PROCESOS PARA REALIZAR UNA RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
3.2. PELICULA RADIOGRAFICA
3.2.1. VARIABLES QUE INCIDEN EN LA CALIDAD DE UNA RADIOGRAFIA
3.2.2. SELECCIÓN DE LA PELICULA ADECUADA
3.2.2.1. LA RAPIDEZ
3.2.2.2. CONTRASTE
3.2.2.3. DENSIDAD
3.3. TIPO DE PANTALLA ADECUADAS PARA EL TIPO DE PELICULA
Y TECNICA QUE SE ESTA UTILIZANDO
3.3.1. PANTALLAS DE HOJAS METALICAS
3.3.2. OTRAS PANTALLAS DE MATERIALES METALICOS
3.3.3. PANTALLAS FLUORESCENTES
3.3.4. CUIDADO DE LAS PANTALLAS3.4. RADIOGRAFIA DE UNIONES SOLDADAS
3.4.1. TECNICA DE TERCIOS
3.4.2. MARCADO CORRECTO DE LA TUBERIA
3.4.3. LA CORRECTA COLOCACION DEL CINTURON
3.4.4. CENTRADO CORRECTO DEL PUNTO FOCAL
3.4.5. LA CORRECTA EXPOSICION
3.5. TECNICA DE OVALOS
3.5.1. MARCADO DE LA TUBERIA
3.5.2. COLOCACION Y CENTRADO DE LA FUENTE
3.5.3. COLOCACION Y CENTRADO DEL CABEZAL, COLIMADOR
O EXTREMO DEL TUBO DE GUIA
3.5.4. EXPOSICION
4. LA RADIOGRAFIA Y LA INDUSTRIA PETROLERA
4.1. DISCONTINUIDADES
4.2. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
5. RECOMENDACIONES
5.1. CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD5.1.1. CLASIFICACION
5.1.1.1. CALIFICACIÓN PARA NIVEL I
5.1.1.2. CALIFICACIÓN PARA NIVEL II
5.1.1.3. CALIFICACIÓN PARA NIVEL III
CONCLUSIONES
OBSERVACIONES
BIBLIOGRAFIA
1. REPRESENTANTE DE LA RADIOGRAFIA INDUSTRIAL.
En 1895 el profesor Konrad roentgen de la universidad de wurtzburg, bavaria, observo por
primera vez los efectos de la radiación x mientras pasaba una corriente eléctrica a través
de un tubo de vacío. Los rayos roentgen, como fueron oficialmente nombrados luego de
su descubrimiento, rápidamente se volvieron conocidos como rayos x debido a su
enigmático origen y sus cualidades.
h. h. Lester, un doctor en el Watertown arsenal, Watertown, Massachusetts, fue uno de
los pioneros en la radiografía de secciones de metal. En 1924, Lester condujo exámenes
radiográficos de funciones que serían instaladas en la primera planta de potencia a
presión de vapor 8,3 mpa (1200 psi) de los estados unidos para la Boston Edison
company.inspecciones radiográficas de las juntas soldadas de los tanques de presión
siguieron a continuación. En 1930, la armada de los estados unidos especifico que los
ensayos de rayos x debían ser hechos en las juntas de los tanques de calderas en forma
longitudinal y circunferencial. A continuación, el código de calderas asme de 1931 hizo
exámenes con rayos x de costuras soldadas obligatorias para tambores de calderas de
potencia y otros tanques de presión diseñados para condiciones severas de servicio.
Otros requerimientos del código para ensayos de rayos x siguieron posteriormente.
2. ¿QUE ES LA RADIOGRAFIA INDUSTRIAL?
Lo que se pretende con la radiografía industrial es verificar, mediante rayos-x o rayos
gamma, la calidad de los componentes de los sistemas tecnológicos.
La radiografía industrial ha tomado tanta importancia debido a que ahora se piensa en
llevar un control de calidad y asegurar la integridad de diversas estructuras, soldaduras o
equipos.
2.1. PRINCIPIO FISICO.
Propiedad que poseen los materiales de atenuar o absorber parte de la energía de
radiación, cuando son expuestos a esta. La atenuación de la radiación ionizante es
directamente proporcional al espesor y densidad del material e inversamente proporcional
a la energía del haz de radiación.
2.2. FUENTES PRINCIPALES DE RADIACION
existen dos tipos principales de fuentes de radiación para poder llevar a cabo el trabajo de
radiografía al nivel industrial, estos dos tipos son: por medio de rayos-x y por medio de
rayos-gamma; siendo la principal diferencia entre ambas que una necesita de una fuente
externa de energía (rayos-x) para producir la radiación que sensibiliza la película, lo cual
dificulta su uso en el campo, mientras que el otro tipo (rayos gamma) no necesita de
ninguna fuente externa de energía para generar la radiación necesaria para sensibilizar la
película. Por otra parte hay que saber que los rayos-x y los rayos gamma parten de un
espectro de luz dado de la siguiente manera:
Luz visible: tienen energías semejantes y ninguna predomina sobre la otra
Rayos infrarrojos: toda molécula que tenga una temperatura superior al cero absoluto
emite rayos infrarrojos
Microondas: 10^9 y 10^11
Ondas de radio: están entre 10[9] hasta unos Hertz
Rayos x: longitud de onda menor a 10nm
Ultravioleta: se extienden entre 10 y 400 nm
Rayos gamma: se extienden entre 10 y 0.01nm
2.2.1. RAYOS-X
Radiación electromagnética penetrante, producida bombardeando un blanco, cuanto
menos es la longitud de la onda de los rayos-x mayores son sus energías y poder de
penetración. Los rayos de mayor longitud de onda, cercanos a la banda ultravioleta del
espectro electromagnético, se conocen como rayos-x blandos; los de menor longitud de
onda, que están mas próximos a la zona de rayos gamma o incluso se solapan con esta,
se denominan rayos-x duros. Tanto la luz visible como los rayos-x se producen a raíz de
la transición de electrones atómicos de una órbita a otra. La luz visible corresponde a
transiciones de los electrones externos y los rayos-x a transiciones de los electrones
internos. Los rayos gamma cuyos efectos son similares a los rayos-x, se producen por
transiciones de energía en el interior de los núcleos excitados.
2.2.2. COMPONENTES BASICOS PARA QUE UN DISPOSITIVO EMITA RAYOS-X
Cascara protectora: está montado en ella esta se encuentra cubierta de plomo y está
diseñada para controlar los serios peligros que afectaron a la radiología; cuando se
emiten rayos-x estos salen en todas las direcciones nosotros solo necesitamos los que
pasan por la sección especial del tubo, a esta sección la llamamos ventana. (Estos rayos
se conocen como haz útil).
Envoltura de cristal: es un tipo especial de tubo al vacío, está fabricada de vidrio pues
debe soportar el calor generado y el vacío, dado que esto hace posible la producción más
eficaz de los rayos-x. Este cristal contiene: cátodo (parte negativa del tubo), filamento
(filamento de alambre que emite electrones al ser calentado), la copa de enfoque
(condensa el haz de electrones en el área pequeña del cátodo), ánodo (lado positivo del
tubo de rayos-x, el ánodo tiene tres funciones principales 1. encargado de la conducción
de la energía eléctrica. 2. proporciona el soporte mecánico. 3. debe ser buen conductor
térmico.), punto focal (constituye la fuente de radiación), blanco (es el área del ánodo
donde chocan los electrones procedentes del cátodo).
2.2.3. RAYOS GAMMA
Los rayos gamma no poseen carga ni masa; por tanto, la emisión de rayos gamma por
parte de un núcleo no conlleva a cambios en su estructura, sino simplemente la perdida
de una determinada cantidad de energía radiante.
3. TIPOS DE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
la radiografía industrial es uno de los métodos más utilizados en la industria pues la varias
facilidades para utilizarlo, uno de los principales campos en los que se utiliza la radiografía
industrial es en el de la evaluación de la calidad de los trabajos de soldadura, otros
campos son tales como: la evaluación y detección del armado de la estructura de
columnas de concreto en edificios, certificación de maquinaria y equipos, detección de
defectos en piezas fundidas, etc. comúnmente se utiliza para la inspección de control de
calidad de los tipos de trabajos nombrados anteriormente, así como para la interpretación
radiográficas hay que basarse en lo que indica la norma AES D1.1. de esta forma se tiene
por ejemplo, para tuberías de potencia se debe utilizar la norma ANSI 31.1b; para tubería
que transporta petróleo o alguno de sus derivados se utiliza la norma API1104, para las
radiografías en tanques de almacenamiento, el trabajo radiográfico se basa en lo que
indica la norma api650(para la construcción de tanques nuevos) o la API653 ( para el
almacenamiento, reparación, cambio de servicio o desarmando, traslado y armado de
tanques ya existentes) estas normas coinciden en que no se debe fotografiar el 100% de
las soldaduras que se realizan en los tanques, sino que se debe escoger al azar cierto
porcentaje, el cual será el que se radiografíe.
3.1. PROCESO PARA REALIZAR UNA RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
1. determinación del área donde no puede ingresar personal laboralmente no
expuesto
2. cálculos de tiempo de exposición a la radiación
3. elaboración de las marcas a estampar en la película radiográfica
4. marcación de la zona a inspeccionar
5. montaje de la película radiográfica
6. ubicación del emisor a la distancia calculada
7. exposición del emisor de radiación durante el tiempo calculado
8. procesamiento de la película radiográfica: *revelado *lavado del exceso del
revelador *fijado *lavado del exceso del fijador
9. secado de la película radiográfica (acetato de celulosa y partículas de haluro de
plata)
10. interpretación de los resultados de la inspección radiográfica, se realiza utilizando
una fuente de iluminación variable y de la intensidad suficiente
11. elaboración del informe correspondiente
3.2. LA PELICULA RADIOGRAFICO
La película radiográfica se compone de:
1. un soporte de tricótate de celulosa o poliéster
2. ambos lados del soporte están provistos de:
A) una capa de gelatina endurecida que protege la emulsión
B) una capa de emulsión
C) una capa muy delgada llamada substrato, que asegura la adherencia de la
capa de emulsión al soporte
Una emulsión fotográfica, sensible a la luz y a las radiaciones “x” y gamma, que cubre las
películas, está constituida por una mezcla de gelatina y cristales de halogenuro de plata
microscópico. Antes del proceso de revelado y fijado, la capa de emulsión de una película
radiográfica presenta una tono verde claro.
Dentro de las propiedades de una película radiográfica se encuentran las siguientes:
1. presenta dos capas de emulsión, una por cada lado del soporte, lo que permite
reducir el tiempo de exposición y obtener una imagen más electromagnética sobre
la película da lugar a la formación de una imagen latente, la cual es puesta
contrastada.
2. la acción de la radiación electromagnética sobre la película da lugar a la formación
de la imagen latente, la cual es puesta en manifiesto por el tratamiento de revelado
y fijado adecuado.
3. la emulsión sensible a las radiaciones electromagnéticas.
En el mercado existen varios tipos de película, que generalmente, proporcionan
resultados óptimos para las diferentes clases de trabajo en la radiografía de producción.
Sin embargo, no pueden formularse reglas definidas en la selección de películas puesto
que ellos depende de los requisitos específicos del usuario tales como: nivel de calidad
radiográfico, y el tiempo de exposición máximo económicamente permisible.
Las películas no expuestas, deben almacenarse de tal forma que sean protegidas de los
efectos: de la luz, la presión, calor excesivo, humedad excesiva, vapores de gases o
radiación oenetrante.las películas deben manejarse bajo las condiciones de luces de
seguridad recomendadas por el fabricante.
3.2.1. VARIABLES QUE INCIDEN EN LA CALIDAD DE UNA RADIOGRAFIA
Para obtener una radiografía de óptima calidad se deben tener en cuenta algunos factores
aparte del manejo cuidadoso de la película. Entre estos factores se pueden mencionar:
3.2.2. SELECCIÓN DE LA PELICULA ADECUADA
Escoger, según sean los requerimientos del trabajo, la película con las características
adecuadas:
El tamaño de los cristales de la mezcla que posee la película determina el tamaño del
grano que posee la misma y a su vez la calidad de la imagen obtenida. A menor tamaño
de grano, mayor calidad.
Las películas radiográficas industriales se clasifican de acuerdo con la norma astme-94-
68, en cuatro grandes grupos o tipos, en función de su rapidez, contraste y tamaño de
grano. En la siguiente tabla se da la clasificación de las distintas películas radiográficas
industriales:
3.2.2.1. LA RAPIDEZ
Se define como la velocidad a cual la película se ennegrece cuando es sometida a una
exposición
3.2.2.2. EL CONTRASTE
Es el grado de diferencia entre campos o zonas contiguas de una radiografía que
presenta diferentes densidades
3.2.2.3. LA DENSIDAD
Se define como el grado de ennegrecimiento de una película expuesta a la acción de la
radiación.
La comparación cuantitativa de las películas se presenta en las curvas sensitometrías o
curvas h-d (hurtar- drieffield) que relacionan la exposición aplicada a una película con
densidad resultante, obtenidas en condiciones de procesado de las películas previamente
establecidas y normalizadas.
3.3. TIPO DE PANTALLA ADECUADAS PARA EL TIPO DE PELICULA Y
TECNICA QUE SE ESTA UTILIZANDO
Existen diferentes tipos de pantalla dependiendo del material con el que están fabricadas,
estas se utilizan dependiendo del tipo de película, técnica y aplicación que se esté
usando.
3.3.1. PANTALLAS DE HOJAS METALICAS
las pantallas de hojas de plomo son usadas en contacto directo con las películas y,
dependiendo de su espesor y composición del material de la probeta, cualquier pantalla
usada enfrente de la película actúa como filtro, para absorber, básicamente, la radiación
dispersada que surge de la probeta, mejorando la calidad de la radiografía, para
determinar el espesor se debe tener en cuenta: el material que va a radiografiarse, el
espesor del material que va a radiografiarse, variación del espesor del material que va a
radiografiarse, espectro de energía de la radiación usada y el mejoramiento deseado
(aumento o disminución del contraste).para evitar obtener imagen deformada debido a las
pantallas, debe hacer contacto íntimo entre la pantalla de plomo y la película, durante la
exposición.
El espesor de la pantalla de plomo frontal debe seleccionarse con cuidado, para evitar la
filtración excesiva en la radiografía de materiales delgados o ligeramente aleados,
particularmente a bajos kilovoltios. Para radiografías usando fuentes radiactivas, el
espesor mínimo de la pantalla de plomo frontal debe ser de 0.13 mm para iridio-192 y
a0.25 mm para cobalto 60.
3.3.2. OTRAS PANTALLAS DE MATERIALES METALICOS
Las pantallas de óxido de plomo trabajan en una forma similar a las pantallas de hojas de
plomo (las cuales son generalmente de una aleación de plomo con 3 a 5% de antimonio),
excepto que su equivalencia en espesor con respecto a las hojas de plomo es
aproximadamente de 0.013mm.
Las pantallas de cobre tienen menos absorción e intensificación que las fabricadas con
plomo, pero pueden proporcionar mejor sensibilidad radiográfica con energías superiores
a 1mega-voltio.
Pueden usarse las pantallas de oro, tántalo o algún otro material pesado, en aquellos
casos en las que las pantallas de plomo no son recomendables.
3.3.3. PANTALLAS FLUORESCENTES
Deben usarse únicamente cuando el tiempo de exposición, sin estas, es excesivamente
largo; en aquellos casos en las cuales se usan las pantallas fluorescentes, debe
asegurarse de obtener el nivel adecuado de la calidad de imagen.
3.3.4. CUIDADO DE LAS PANTALLAS
Todas las pantallas deben manejarse cuidadosamente para evitar; rayas, marcas,
suciedades o grasa en las superficies que están en contacto con la película. Debe
quitarse con un solvente la grasa y pelusa de las pantallas de plomo y de las
fluorescentes deben limpiarse siguiendo las indicaciones del fabricante.
3.4. RADIOGRAFIA DE UNIONES SOLDADAS
La radiografía de las uniones soldadas, cualquiera que se a su tipo, se obtendrá por el
método de transparencia, situando la unión a radiografiar entre la película y la fuente de
radiación.
De acuerdo con esta disposición y la imagen radiográfica obtenida sobre la película, los
tipos de radiografía que se pueden considerar son:
A) de una sol pared con interpretación de una sola pared
B) de doble pared con interpretación de la imagen de las dos paredes atravesadas
por la radiación
C) de doble pared con interpretación de una sola pared
Estos tipos de radiografía se pueden dividir a su vez en varios tipos de técnicas
dependiendo de factores tales como el diámetro de la tubería que se está radiografiando,
la accesibilidad que haya para trabajar sobre la junta de interés o el espesor del material
que se pretende atravesar.
3.4.1. TECNICA DE TERCIOS
Esta técnica se utiliza en tuberías de diámetros mayores a 10cm (321”) hasta tuberias de
diametro de 18” y consiste en:
3.4.2. MARCADO CORRECTO DE LA TUBERIA
A. se marca el número de la secuencia de la junta o unión
B. se hace una flecha indicando el sentido del fluido a conducir
C. a partir de esta línea de referencia se marcan otras dos a ambos lados del cordón
de soldadura indicando el sentido de la graduación de la soldadura
D. se mide el perímetro, se divide en tres partes, marcando así la dimensión de cada
tercio.
3.4.3. LA CORRECCTA COLOCACION DEL CINTURON
Se coloca el cinturón de números centrando la línea de referencia de la tubería con
respecto a la línea de referencia de la graduación del cinturón colocando el cinturón a un
lado del cordón de soldadura del lado del avance de la obra.
3.4.4. CENTRADO CORRECTO DEL PUNTO FOCAL
A. se traslada el cabezal hasta la tubería y se coloca en la parte superior, centrando
el punto focal en el cabezal con la línea de referencia y a una distancia de 2 a 3
cm atrás de la orilla del cordón de soldadura.
B. terminada la exposición se retira el cabezal, colimador o extremo del tubo guía y
se desliza hacia el lado opuesto y se centra en el punto focal en la siguiente marca
de la división de los tercios para tomar el siguiente
C. terminada la exposición se tierra el cabezal y regresa a la posición inicial y a
continuación se desliza el cabezal hacia el lado contrario al anterior y se centra en
el punto focal en la marca del otro tercio y de esta forma se hace la tercera
exposición completando así la exposición total Dell perímetro.
D. terminando la tercera exposición se retira el cabezal, y se desconecta y recoge el
cable de alimentación, además de recoger el cinturón de números se traslada en
forma manual el equipo a la siguiente junta o unión
3.4.5. LA CORRECTA EXPOSICION
En el caso de los rayos-x el tiempo de exposición dependerá del tiempo que se tarda en
uniformizar el haz de radiación al mili amperaje requerido mediante la perilla variadoar de
corriente, deberá ser de 10 segundos máximo. Este mili amperaje se mantendrá durante
el tiempo requerido de exposición, el cual empezara a contar desde el momento en que
parte del cero de la perilla variador de corriente. En el caso de los rayos gamma el tiempo
de exposición empezara a contar a partir de que la fuente de radiación llegue al punto
seleccionado de exposición.
3.5. TECNICA DE OVALOS
Esta técnica se utiliza para la toma de radiografías de tuberías de diámetros pequeños,
inferiores a los 10cm y consiste en lo siguiente:
3.5.1. MARCADO DE LA TUBERIA
A. se identifica el número de junta
B. se traza una línea de referencia en forma de flecha en la parte superior de la
tubería indicando así el avance de la obra o secuencia de juntas
C. a partir de esta línea de referencia se marcara otra línea en forma de flecha a uno
y otro lado del cordón de soldadura que indicaran la secuencia de las placas 2000
3 según las exposiciones
D. si la toma se realiza en 2 exposiciones, se mide el perímetro del tubo y se divide
en 4 dimensiones, se marcara a uno u otro lado de la línea de referencia para 2
exposiciones, o sea a un Angulo de 90º de la línea de referencia de la segunda
exposición. si la toma se realiza en 3 exposiciones 100%, se mide el perímetro de
la soldadura y se divide entre 6 y esta dimensión se marcara a uno y otro lado de
la línea de referencia a 60º, es esta a uno y otro lado de la línea
3.5.2. COLOCACION Y CENTRADO DE LA FUENTE
A. la distancia fuente-película se tomara como mínimo 5 veces el diámetro exterior y
como máximo de 7 veces el mismo, esto con rayos gamma o con rayos-x, y a una
separación del cordón de soldadura de medio diámetro. esto con el fin de que la
abertura del ovalo no sea mayor de 116
B. el centrado de la fuente se hace con respecto a las marcas de la tubería
dependiendo si la toma se realizara al 66% o al 100%, se centrara en dos o tres
exposiciones respectivamente
3.5.3. COLOCACION Y CENTRADO DEL CABEZAL, COLIMADOR O EXTREMO
DEL TUBO DE GUIA
A. la colocación del cabezal podrá ser en dos posiciones:
1. el cabezal longitudinal a la soldadura
2. el cabezal longitudinal a la tubería
El centrado del cabezal será con respecto a las marcas de la identificación y también con
respecto a la orilla del penetra metro, este debe ir siempre del lado de la fuente a orillas
del cordón de soldadura y centrado con respecto al tubo, debiendo chequear que el
chasis quede perpendicular al punto focal en cada una de las exposiciones realizadas, se
harán 2 tomas cuando se radiografíe al 66% y 3 tomas cuando se radiografíe al 100%
3.5.4. EXPOSICION
A. en el caso de exposiciones con máquinas de rayos-x, se debe procurar que el
movimiento de la perilla sea lo más uniforme posible y lento, al estar llegando a la
graduación del mili amperaje requerido y como el tiempo de exposición empieza a
contar a partir del momento en que la perilla variador de corriente empieza a girar,
se debe procurar que este movimiento no tarde más de 8 segundos, del tiempo
total que dure la exposición.
B. con los rayos gamma se debe procurar que no haya dobleces en la extensión o
guía de la fuente o en el real lográndose así un movimiento y desplazamiento de la
fuente rápido y seguro por medio de la manivela del manera, procurando siempre,
que antes de legar la capsula al tope de la extensión, la velocidad del movimiento
disminuya lo suficiente como para no golpear bruscamente el tope de la punta de
exposición, lo mismo hay que hacer cuando la capsula regrese al contenedor, la
velocidad debe disminuirse al acercarse la capsula al contenedor.
entre otras de las técnicas utilizadas en la industria de los hidrocarburos encontramos la
técnica de placas, la cual se utiliza para soldaduras que unen placas para formar los
tanques esféricos, verticales, horizontales,etc.,además, encontramos la técnica radial,
esta especialmente difiere de las anteriores pues su fuente de radiación va colocada en el
centro del tubo y con una sola exposición se saca todo el perímetro de la soldadura; tiene
ciertas limitaciones, si se toma con rayos-x, ya que el cabezal debe ser de tipo radial, y el
tubo debe ser de un diámetro donde quepa el equipo y pueda ser impulsado el cabezal,
por otro lado, si se toma con rayos gamma el diámetro del tubo deberá ser suficiente para
que el operador quepa en él.
4. LA RADIOGRAFIA Y LA INDUSTRIA PETROLERA
debido a que la petrolera es una industria en la cual hay gran cantidad de trabajos de
soldadura, la radiografía se ha vuelto de uso común en ella, ya que es un tipo de ensayo
que permite de forma segura detectar cualquier defecto interno o superficial que se haya
dejado al momento de realizar una soldadura, la radiografía industrial se puede utilizar no
solo en la inspección y control de la calidad de elementos que se están montando o
construyendo, sino que también se puede utilizar para la inspección periódica de ciertos
elementos críticos en la operación y que por los usos que se le dan corren el riesgo de ser
atacados por sustancias corrosivas o sufrir esfuerzos muy altos que puedan causar en
cierto momento que las uniones soldadas lleguen a fallar por fatiga.
Las aplicaciones de la soldadura y por lo tanto de la inspección radiográfica son:
A. construcción de tanques de almacenamiento tanto de petróleo como de sus
derivados. (norma api 650)
B. para la reparación, mantenimiento, desmontaje, montaje de tanques usados o
inspección por cambio de servicios de los mismos.(norma api 653)
C. para la construcción de líneas de tuberías nueva o para realizar mantenimiento o
modificaciones en líneas de tuberías ya existentes, en las que son parte del
oleoducto como en las tuberías auxiliares (norma api 1104)
4.1. LAS DISCONTINUIDADES
Las discontinuidades comúnmente se buscan en las uniones soldadas de tubería de
transporte son las siguientes:
GRIETAS.
Son discontinuidades de morfología bidimensional o laminar, que aunque regularmente
salen a la superficie son difícilmente visibles a simple vista.
POROSIDADES.
Este tipo de defecto puede aparecer en la superficie o cara de la soldadura o pueden
aparecer a través de la soldadura completa.
POROSIDAD AGRUPADA.
Esta es una agrupación de pros en una soldadura determinada del cordón de soldadura.
POROSIDAD ALINEADA.
Es una serie de poros los cuales están alineados, este tipo de poros ocurren casi siempre
en el pase de relleno del cordón o cerca del pase de raíz del mismo y causadas por la
contaminación.
POROS TUNEL.
Es un poro alargado provocado por los gases que quedan atrapados dentro del charco de
material fundido.
INCLUSION DE ESCORIA.
Son materiales solidos no metálicos atrapados entre el metal de la soldadura o entre el
metal de esta y el metal base.
INCLUSIONES DE TUNGSTENO.
Son partículas de tungsteno atrapadas en el metal de la soldadura y aparecen en las
soldaduras hechas en procesos de soldadura con protección de gas tungsteno.
CONCAVIDADES.
Es una depresión sobre la superficie de la soldadura o en la raíz de esta, la cual se
extiende por debajo de la superficie adyacente del metal base.
LA CORROSION.
Se puede definir como el desgaste parcial o total que disuelve o ablanda cualquier
sustancia por reacción química o electroquímica con el medio ambiente.
4.2. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
VENTAJAS
Registros permanentes con rayos-x, se puede ajustar a varios niveles de energía.
Con rayos gama se obtiene altas energías de radiación
No está limitado por el tipo de material o densidades
Puede inspeccionar los componentes ensamblados
Mínima preparación de la superficie requerida
Sensibilidad a los cambios de espesor, corrosión, huecos, grietas, material y cabios de
densidad
Detecta defectos superficiales e internos
DESVENTAJAS
La sensibilidad decrece con el espesor de la parte atravesar
Las fallas transversales son difíciles de detectar
Peligro de radiación y altas costos por su licencia
Requiere de personal entrenado para su manejo y análisis de resultados
Orientación del equipo y falla puede ser crítica
5. RECOMENDACIONES
5.1. CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD
Los procesos de ensayo radiográfico requieren fuentes de rayos x y gamma que generan
grandes cantidades de radiación. Las radiaciones pueden causar daños a las células de
los tejidos vivos, por eso es esencial que el personal esté adecuadamente consciente y
protegido. El personal de garantía de calidad debe estar continuamente consciente del
riesgo de radiación y atento a las normas de seguridad. Existen medidores especialmente
diseñados que tienen la capacidad de detectar las radiaciones x y gamma. Los medidores
de radiaciones, llamados detectores son instrumentos cruciales porque las radiaciones no
pueden detectarse por la vista, el sonido, el tacto, el olor o el gusto. Es obligatoria la
estricta observancia de las regulaciones de seguridad estatales. Muchas jurisdicciones
requieren certificaciones particulares para asegurase que los técnicos tengan acabados
conocimientos de las regulaciones de seguridad.
5.2. CLASIFICACION
Es indispensable que el personal responsable de los ensayos radiográficos sea entrenado
y calificado en conocimientos técnicos del equipamiento de ensayo y de los materiales,
del objeto a ensayar y de los procedimientos de ensayo. Una persona en proceso de
convertirse en nivel i calificado y certificado se considera un aprendiz. Un aprendiz por su
cuenta no puede conducir ensayos, interpretar, evaluar o informar resultados de ningún
método de ensayo no destructivo. Un aprendiz trabaja bajo la dirección directa de
personas calificadas.
5.2.1. CALIFICACIÓN PARA NIVEL I
El personal nivel i está calificado para desempeñar las siguientes tareas:
1. realizar calibraciones específicas y ensayos no destructivos de acuerdo con
específicas instrucciones escritas. 2. registrar los resultados de los ensayos.
generalmente, el nivel i no tiene autoridad para determinar la aceptación y
terminación de los ensayos no destructivos a menos que esté especialmente
entrenado para hacerlo con claras instrucciones escritas. 3. realizar trabajos de
ensayos no destructivos de acuerdo con instrucciones escritas o bajo la
supervisión directa de personal nivel ii o nivel iii.
5.2.2. CALIFICACIÓN PARA NIVEL II
El personal nivel ii está calificado para realizar las siguientes tareas. Un nivel ii debe estar
completamente familiarizado con los alcances y limitaciones de cada método para el cual
está personalmente certificado. 1. instalar y calibrar el equipamiento. 2. interpretar y
evaluar los resultados con respecto a códigos, normas y especificaciones. 3. organizar y
hacer informes de resultados de ensayos no destructivos. 4. ejercer la responsabilidad
asignada para el trabajo de entrenamiento y dirección del personal nivel i y aprendices.
5.2.3. CALIFICACIÓN PARA NIVEL III
El personal nivel iii está calificado para realizar las siguientes tareas. Un nivel iii es
responsable de las operaciones de ensayos no destructivos que se le asignen y para las
que ha sido certificada. Un nivel iii debe también estar familiarizado en general con otros
métodos de ensayos no destructivos además de aquel para el que ha sido especialmente
certificado, como queda demostrado al aprobar el examen básico de nivel iii. 1.
desarrollar, calificar y aprobar procedimientos; establecer y autorizar métodos y técnicas
de ensayos no destructivos a ser usados por el personal nivel i y nivel ii. 2. interpretar y
evaluar los resultados de los ensayos en términos de los correspondientes códigos,
normas o especificaciones y procedimientos. 3. asistir en el establecimiento de criterios de
aceptación cuando éstos no estén disponibles, basado en su experiencia práctica en
materiales, fabricación y tecnología del producto. 4. en los métodos para los que ha sido
certificado, es responsable y competente para la certificación de entrenamiento y examen
de personal nivel i y nivel ii en dichos métodos.
CONCLUSIONES
A lo largo de la historia se ha tratado de verificar y testear la calidad los productos sin
comprometer su funcionalidad y vida útil; todos esos esfuerzos se ven sumado en los
ensayos no destructivos como la radiografía industrial la cual ha ido evolucionando para
facilitar su práctica y desarrollo.
En cuanto a la seguridad e integridad de los trabajadores de esta práctica, (teniendo en
cuenta que en estos procesos se entra en contacto con la radioactividad), es necesario la
capacitación y experiencia de los tales sumado a todas las normas de seguridad para
evitar daños irrevocables.