Guia Completa d'Assajos No Destructius (AND)

Què són els assajos no destructius (AND)?

Els assajos no destructius són aquells mètodes que, basant-se en la inspecció visual o en les propietats físiques del material, permeten determinar defectes interns o externs de peces acabades o semiacabades sense generar danys que puguin interferir amb el seu ús futur. En ocasions, per obtenir resultats confiables sobre l'estat general d'una peça o estructura, és necessari realitzar diversos tipus d'assajos sobre el mateix element, ja que alguns poden ser complementaris d'uns altres.

Etapes d'un assaig no destructiu

Tot i que existeixen molts tipus d'assajos no destructius, en general, tots segueixen el mateix procediment:

1. Elecció del mètode d'assaig: Es selecciona la tècnica més adequada en funció del tipus de material i dels defectes que es volen detectar.
2. Preparació de la mostra: Condicionament de la superfície o de la peça per a l'assaig.
3. Desenvolupament de l'assaig: Aplicació pràctica de la tècnica escollida.
4. Observació de resultats: Recollida de les dades o indicacions visuals obtingudes.
5. Interpretació: Anàlisi de les indicacions per diferenciar si són defectes reals o falses indicacions.
6. Avaluació i decisió: Comparació dels resultats amb la normativa o especificacions per decidir si la peça és acceptada o rebutjada.

Classificació dels Assajos No Destructius (AND)

• Inspecció visual: Es basa en la llum visible. S'aplica principalment per detectar esquerdes, porus, corrosió i per determinar la mida de gra.
• Líquids penetrants: Utilitzen el fenomen de la capil·laritat. La seva aplicació principal és la detecció de porus i esquerdes superficials.
• Ultrasons: Es basen en l'ús d'ones mecàniques elàstiques. Serveixen per comprovar la continuïtat interna del material i determinar la profunditat de defectes.
• Assajos magnètics: Empren camps magnètics. S'utilitzen per localitzar esquerdes i bufadures superficials.
• Radiografia industrial: Es basa en l'ús de radiacions ionitzants (X/Gamma). Permet detectar irregularitats internes en peces de fins a 25 cm de gruix.
• Termografia infraroja: Utilitza la radiació infraroja. S'aplica per identificar ponts tèrmics, humitats i sobreescalfaments.
• Corrents induïts: Es fonamenten en els camps magnètics (Foucault). S'apliquen per detectar discontinuïtats i mesurar gruixos de recobriment.
• Prova de fugues: Es basa en l'aplicació de pressió. El seu objectiu és localitzar orificis o fissures per on es perd fluid.

Classificació segons la ubicació de la discontinuïtat

• Mètodes superficials: Inspecció visual i líquids penetrants.
• Mètodes subsuperficials: Partícules magnètiques, corrents induïts i termografia infraroja.
• Mètodes volumètrics (interns): Assaig de fugues, radiografia industrial i ultrasons.

Inspecció Visual

És el mètode més antic i utilitzat. Es basa en l'observació de la peça per detectar anomalies evidents.

• Fonament: Requereix una il·luminació adequada i l'agudesa visual de l'inspector. Es poden detectar esquerdes, porus, corrosió o defectes de soldadura.
• Aplicació: Detectar defectes generats durant el procés productiu o durant la vida útil del material:
  • Presència o absència de discontinuïtats en soldadures.
  • Porositats superficials i clivelles.
  • Protecció superficial de peces.
  • Corrosió del material.
  • Alineació de superfícies acoblades.
• Tipus d'inspecció:
  • Directa: L'ull de l'inspector mira directament la superfície, de vegades amb l'ajuda de lupes o miralls.
  • Indirecta (Remota): S'utilitza quan la zona a inspeccionar és inaccessible (interior de tubs o motors). S'empren boroscopis (tubs rígids o flexibles amb lents) o videoboroscopis que envien la imatge a una pantalla.

Assaig de Líquids Penetrants

Etapes seqüencials

1. Preparació de la superfície: L'objectiu és condicionar la superfície perquè el líquid pugui penetrar en les discontinuïtats.
   • S'eliminen els contaminants (brutícia, aigua, oli, òxid) o recobriments (pintura) que impedeixin l'entrada del líquid.
   • Es pot fer amb raspalls, llimes, aigua a pressió o neteja química (dissolvents, substàncies alcalines, etc.).
   • Finalment, cal assecar les peces.
2. Aplicació del penetrant: Es realitza mitjançant immersió o aerosol.
3. Deixar actuar un temps determinat: Cal permetre que el penetrador s'introdueixi per capil·laritat en les discontinuïtats del material, normalment entre 15 i 30 minuts.
4. Retirar l'excés del penetrant: Es retira l'excés primer amb un drap sec, després amb un d'humit i, finalment, amb el líquid eliminador recomanat pel fabricant.
   • Etapa crítica: Cal assegurar-se de no retirar el penetrant de l'interior de les discontinuïtats, ja que això portaria a una mala interpretació de l'assaig.
5. Aplicació del revelador: S'aplica sobre la superfície per extreure el líquid penetrant de les oquedats, proporcionant una indicació de la localització de les imperfeccions.
   • Serveix també com a superfície de contrast per facilitar la inspecció visual.
   • Consisteix en un pols suspès en un dissolvent que s'aplica amb aerosol. En evaporar-se el dissolvent, queda una capa fina, contínua i uniforme de pols sec.
6. Examen i interpretació dels resultats: Després d'un temps apropiat, les discontinuïtats s'examinen visualment, s'interpreten i s'avaluen sota condicions visuals adequades.
7. Neteja final: Un cop acabat l'assaig, es neteja la superfície per retirar les restes de revelador i penetrant.

Radiografia Industrial

S'utilitza per inspeccionar materials a la recerca de discontinuïtats (esquerdes) o defectes interns.

• Fonament: Es basa en la major o menor transparència dels materials a una radiació ionitzant (raigs X o gamma) altament penetrant.
• Funcionament:
  1. L'objecte a inspeccionar s'il·lumina amb radiació electromagnètica que travessa el material.
  2. Part de la radiació és absorbida per la peça en funció de les discontinuïtats que tingui a l'interior.
  3. La radiació que travessa la peça és captada per una pel·lícula fotogràfica situada darrere. Com més radiació absorbeixi la peça, menys en captarà la pel·lícula i la imatge serà més clara, i viceversa.
  4. S'analitzen les diferents zones de la radiografia per detectar possibles discontinuïtats.
• Capacitat de penetració: Els raigs X s'empren per a gruixos de fins a 10 cm, mentre que els raigs gamma s'utilitzen per a gruixos de fins a 25 cm.

Termografia Infraroja

Es basa en la mesura de la radiació tèrmica emesa per la superfície d'un objecte, dins de la zona infraroja de l'espectre electromagnètic.

• Funcionament: Aquesta radiació no és visible per a l'ull humà, però és captada per una càmera termogràfica. La càmera la tradueix en una imatge virtual acolorida (termografia), on cada color correspon a una temperatura determinada.
• Aplicacions principals:
  • Construcció: Localització de ponts tèrmics, zones humides, detecció de canonades en murs o sòls radiants i anàlisi de l'eficiència energètica.
  • Electricitat i electrònica: Comprovació de sobreescalfament en quadres elèctrics, aïllament del cablejat i eficiència d'electrodomèstics.
  • Manteniment industrial: Manteniment preventiu de maquinària en moviment sense necessitat d'aturar-la.

Assaig per Corrents Induïts

Aquest mètode es basa en el fenomen de la inducció electromagnètica. També és conegut com a corrents de Foucault o corrents d'Eddy.

• Fonament: La inducció electromagnètica consisteix a generar corrent elèctric en un conductor mitjançant un camp magnètic variable.
• Aplicacions:
  • Mesura de discontinuïtats, com ara corrosió o inclusions d'altres materials.
  • Mesura de gruixos de recobriments (pintura, vernís, òxid, plàstic) sobre materials conductors.
  • Detecció d'armadures: En construcció, s'utilitza per localitzar la posició, profunditat i diàmetre de les barres d'acer ocultes dins del formigó armat (murs, pilars, etc.).

Assajos per Ultrasons

Aquest mètode es basa en la propagació d'ones ultrasòniques (ones amb freqüències superiors al llindar d'audició humana) generades per un palpador o sonda.

• Fonament: Les ones es propaguen a través del material i es reflecteixen quan troben una discontinuïtat, com ara el fons de la peça o un defecte intern.
• Funcionament: L'equip mesura el temps de retorn de l'eco reflectit, fet que permet determinar el gruix del material o la localització de possibles defectes.
• Aplicació: S'utilitza per mesurar gruixos (en canonades, calderes, dipòsits, cascs de vaixells, etc.) o per determinar defectes interns.

Assaig de Partícules Magnètiques

El fonament d'aquest assaig consisteix a magnetitzar la peça a estudiar fent-hi passar un corrent elèctric, creant així un camp magnètic. Posteriorment, s'apliquen partícules molt fines d'un material ferromagnètic (normalment llimadures de ferro) sobre la superfície.

• Funcionament: El camp magnètic circula a través de la peça; si troba una discontinuïtat, es genera un camp de fuga de flux magnètic (el camp es veu obligat a sortir de la superfície del metall).
• Aplicació: Serveix per detectar discontinuïtats superficials o subsuperficials en materials ferromagnètics.

Etapes de l'assaig

1. Preparació de la superfície: L'objectiu és condicionar la superfície per retirar elements (brutícia, contaminació, etc.) que impedeixin que les partícules magnètiques es desplacin lliurement i quedin retingudes.
2. Magnetització de la peça: Es realitza fent passar un flux magnètic o bé mitjançant el pas del corrent elèctric per la peça.
3. Aplicació de partícules magnètiques: Es ruixa la peça amb partícules en via seca o humida (suspensió en aigua, oli o petroli). Poden ser de colors (verd, vermell) o fluorescents per detectar les línies de fuga en les discontinuïtats.
4. Examen visual de la peça: En els punts amb discontinuïtats es generen camps de fuga on s'acumulen les partícules, donant informació exacta de la seva localització.
5. Desmagnetització de la peça i neteja: Es realitza invertint la polaritat de la imantació i es procedeix a la neteja final per retirar les partícules.

Prova de Fugues

Aquest assaig permet detectar discontinuïtats passants en peces per verificar la seva estanquitat.

• Objectiu: S'utilitza en sistemes a pressió o que treballen en buit per detectar orificis, esquerdes o fissures per on es pugui escapar un fluid.
• Mètodes:
  • Diferència de pressió: Es crea una diferència de pressió a banda i banda de la paret de l'objecte. Si es formen bombolles al costat de menor pressió, aquestes marquen el punt exacte de la fuga.
  • Variació de pressió en càmeres de buit: S'utilitza, per exemple, per detectar fugues en blísters de comprimits.
  • Mètode de gas traçador: S'utilitza habitualment per a la inspecció de canonades.