Inspección Visual

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Inspección Visual by Mind Map: Inspección Visual

1. 4-Características de Objetos Inspeccionados.

1.1. i. Textura superficial

1.1.1. Los rasgos distintivos superficiales de cualquier objeto, sin cáscara o costras, comparten las mismas características básicas y se describen por la medición independiente de tres de ellas: la forma, ondulación y rugosidad. Cuando el objetivo es controlar la condición superficial, se controla la ondulación y la rugosidad. La variación en el perfil puede ser determinada utilizando una línea que describe la superficie promedio. Esta línea puede ser utilizada como un filtro del perfil.

1.2. ii. Color y brillo

1.2.1. El color también puede ser evaluado cuantitativamente. Cuando son utilizados instrumentos de medición para medir color, debe ser duplicada la percepción del color por un observador humano. Los accesorios para medir color deben ser calibrados y mantenidos adecuadamente porque son afectados por las variaciones en temperatura y humedad. Los equipos utilizados para la medición del color son: espectro colorímetros y colorímetros.

1.3. iii. Geometría

1.3.1. Las características físicas de un objeto (forma, perfil, orientación, localización y tamaño) deben ser controladas. Los dibujos de los objetos deben especificar los atributos de cada una de las características incluyendo tolerancias. Los métodos más efectivos para especificar requisitos y para evaluar las variaciones es utilizando técnicas de tolerancias geométricas. Los requisitos en tolerancias son considerados en ANSI Y14.5M, que es utilizado para especificar dimensiones y tolerancias.

2. 5-Discontinuidades en los Materiales.

2.1. i. Discontinuidades inherentes, de proceso e inducidas en servicio

2.1.1. La mayoría de aplicaciones de inspección visual y remota envuelven formas de productos fabricados con metales, por ejemplo tanques, recipientes, tuberías, tubos, formas estructurales, etc. El concreto, la fibra de vidrio, aleaciones, cerámicas, madera, plásticos, etc. también son materiales comunes, pero ellos no serándiscutidos.

2.1.1.1. Discontinuidades Inherentes- Este grupo de discontinuidades está presente en los metales como resultado de su solidificación inicial desde el estado líquido, antes de cualquier operación para forjarlo o rolarlo en tamaños y formas útiles. Son proporcionados los nombres de estas discontinuidades inherentes y sus fuentes de origen.

2.1.1.2. Discontinuidades de proceso primario- Cuando los lingotes de acero son trabajados en tamaños y formas útiles como billets y forjas, pueden aparecer algunas de las discontinuidades inherentes. Los procesos de rolado y forjado pueden, ellos mismos, producir discontinuidades, las cuales, en muchos casos, constituyen defectos.

2.1.2. 1. Discontinuidades Inherentes

2.1.2.1. Discontinuidades en los lingotes Algunas de las discontinuidades encontradas en los lingotes son categorizadas de la siguiente forma: Grieta (Cracking)- Esta puede ocurrir longitudinalmente o en un plano transversal. El agrietamiento longitudinal puede indicar temperaturas excesivamente altas de vaciado y dendritas burdas.

2.1.2.2. Costra (Scabs)- Estas son condiciones superficiales en los lingotes, causadas por salpicaduras del metal fundido caliente sobre la superficie del molde, de tal forma que al solidificarse y oxidarse no vuelven a fundirse en el lingote.

2.1.2.3. Pipe (Tubería o Conducto)- Esta es una cavidad formada por la contracción durante la última etapa de la solidificación del metal fundido, o por movimiento antes de la solidificación.

2.1.2.4. Porosidad Son hoyos o huecos producidos durante la solidificación del lingote, causados por la desoxidación y por gas que queda atrapado.

2.1.2.5. Inclusiones no metálicas Todos los aceros contienen más o menos sustancias de naturaleza no metálica.

2.1.3. 2. Discontinuidades de proceso primario (Formas mayores)

2.1.3.1. Grietas- Pueden resultar por las grietas que no fueron removidas de los lingotes o que no fueron observadas antes de la deformación en caliente.

2.1.3.2. Costras- Ocurren durante la producción del lingote, pero puede ser visible solamente hasta que se realiza la reducción en caliente.

2.1.3.3. Costuras (Seams)- Resultan de grietas alargadas en el lingote, ocurren durante la deformación en caliente. Las grietas transversales de los lingotes producen costuras en forma de “Y” durante la deformación en caliente.

2.1.3.4. Acero quemado- Producto del sobrecalentamiento localizado severo, causado por el impacto de una flama, la que produce oxidación en los bordes de grano, generalmente el acero no se puede rescatar.

2.1.3.5. Material extraño en el rolado- Ocasionalmente, objetos tales como tuercas y pernos que se sueltan del equipo de rolado y ruedan sobre el producto. Escamas, escorias y varias partes no metálicas también pueden ser roladas y aparecer como discontinuidades superficiales.

2.1.3.6. Traslapes (Laps)- Son proyecciones del rolado que se doblan y son roladas sobre el producto, pero que no son soldadas debido a la oxidación.

2.1.4. 3. Discontinuidades de proceso secundario (Formado final)

2.1.4.1. Desgarres de maquinado- Son causados porque el metal debajo de la herramienta es jalado, cuando no está cortando limpiamente.

2.1.4.2. Grietas por tratamiento térmico- Cuando el acero se calienta y se enfría súbitamente para endurecerlo, o es tratado térmicamente de otra forma para producir propiedades deseadas para la resistencia a esfuerzos o desgaste, pueden ocurrir grietas si la operación no es adecuada con el material y la forma de la pieza.

2.1.4.3. Grietas por esmerilado- Una fuente frecuente de problemas es el esmerilado inapropiado que puede dar como resultado el agrietado superficial o partes endurecidas. Las grietas por esmerilado son esencialmente grietas térmicas y están relacionadas con las grietas por templado en muchas formas.

2.1.5. 4. Discontinuidades inducidas en el servicio

2.1.5.1. Las discontinuidades que se desarrollan en una parte durante el servicio son generalmente de cuatro tipos: o Corrosión general, interna y externa o Desgaste, sólido contra sólido o Erosión, por una corriente de líquido o por partículas en una corriente de gas o Grieta debido a la fatiga

2.1.5.2. Corrosión La corrosión es una reacción química entre un metal y el medio ambiente circundante, lo que resulta en un deterioro y posible falla del metal. La corrosión es un proceso que involucra una reacción de oxidación (anódica) y una reacción de reducción (catódica), por lo que necesita oxígeno para que proceda.

2.1.5.3. Desgaste (Wear) El desgaste es la remoción indeseable de material por acción mecánica. El desgaste puede ocurrir por diferentes mecanismos. El “desgaste abrasivo” ocurre cuando una superficie rueda, se desliza o resbala sobre otra superficie ejerciendo bastante presión como para causar una acción cortante

2.1.5.4. Erosión La erosión es la pérdida de material o degradación de la calidad de una superficie a través de la fricción o abrasión de fluidos en movimiento a altas velocidades (como por ejemplo, en líneas de descarga de bombas, en válvulas de alta y baja presión),

2.2. ii. Procesos primarios soldadura y fundición.

2.2.1. Clasificación de discontinuidades de soldadura Algunas discontinuidades de soldadura son comunes a varios procesos, mientras que otras son exclusivas de un proceso específico. Aunque una discontinuidad puede ser común para varios procesos, su tamaño, forma y apariencia pueden variar con el proceso de soldadura.

2.2.1.1. 1. Discontinuidades dimensionales a. Tamaño de la soldadura b. Perfil de la soldadura c. Distorsión / deformación

2.2.1.2. 2. Discontinuidades estructurales a. Grietas b. Penetración inadecuada c. Fusión incompleta d. Porosidad e. Inclusiones de escoria f. Inclusiones de tungsteno g. Socavado h. Quemada a través.

2.2.1.3. 3. Propiedades del metal de soldadura (de aporte) a. Propiedades químicas b. Propiedades mecánicas

2.2.1.4. 4. Discontinuidades del metal base a. Laminaciones b. Desgarres laminares

3. 6-Aplicaciones de la Inspección Visual.

3.1. i. Aplicaciones de la inspección visual para metales.

3.1.1. Los metales son los blancos más frecuentes de las Pruebas no Destructivas. La información relacionada con la inspección visual y óptica se encuentra fácilmente disponible para todas las fases de los procesos de manufactura y servicio.

3.1.2. Procesos de formado primario Todas las partes metálicas son fabricadas inicialmente por los procesos de solidificación o fundición. El vaciado de metal fundido en moldes, para producir artículos útiles, es uno de los métodos más antiguos para el formado de metales.

3.1.3. Procesos de formado secundario Los procesos de formado secundario se basan en la deformación plástica al trabajar el metal para producir partes. Un metal “conformado” es cualquier parte de metal que ha sido formada por una fuerza mientras se encuentra en estado sólido.

3.1.4. Rolado Es un proceso donde el metal es pasado entre dos rodillos para reducir el metal a espesores designados.

3.1.5. Forjado Se hace calentando el metal hasta que sea plástico o suave y después se prensa o martilla en formas específicas.

3.1.6. Estirado o trefilado Es un método para darle forma a una pieza, jalándola y haciéndola pasar a través de un troquel o dado, de modo que la pieza adquiere la forma de la sección transversal del troquel. Puede ser usada una serie de dados, cada uno más pequeño que el que le precede.

3.1.7. Extrusión Es un proceso donde las partes son formadas empujando el metal a través de un troquel o dado.

3.1.8. Perforado Es un proceso en el cual una barra de metal caliente es rolada a lo largo entre rodillos, de modo que el centro se abre cuando es empujado sobre un mandril.

4. 7-Documentación de la Inspección Visual.

4.1. i. Dibujos

4.1.1. Los dibujos o croquis fueron el primer método de documentación para la inspección visual y aún siguen siendo utilizados. Únicamente se requiere una pluma o lápiz y una hoja de papel, pero la falta de equipo de registro hace que la comunicación de los resultados dependa completamente de la habilidad del inspector para incluir los detalles en el dibujo.

4.2. ii. Fotografía

4.2.1. La fotografía es una forma común para documentar los resultados de las inspecciones. En todos los tipos de fotografía comúnmente se incluye una cinta métrica, regla o algún accesorio para dimensionar, para contar con una referencia dimensional en la imagen fotográfica.

4.2.1.1. 1. Sistemas SLR de 35 mm La cámara moderna SLR de 35 mm es un sistema fotográfico sofisticado y flexible que es relativamente fácil de utilizar y capaz de proporcionar resultados de alta calidad, una desventaja es el retraso para observar la imagen debido al tiempo del procesado.

4.2.1.2. 2. Sistemas de película instantánea Los sistemas de cámara y película instantánea, similares a los fabricados por Polaroid, producen imágenes positivas en un periodo relativamente corto de tiempo.

4.2.1.3. 3. Cámaras View (paisaje) Las cámaras View son más grandes y más frágiles que las cámaras de 35 mm. La variedad de lentes y otros accesorios disponibles son limitados.

4.2.1.4. 4. Cámaras digitales Las cámaras digitales, similares en tamaño y características a las cámaras de 35 mm, están disponibles desde 1995. Utilizan un medio digital de registro tal como un disco de computadora en lugar de película.

4.3. iii. Fotogrametría

4.3.1. La fotogrametría es una tecnología utilizada para obtener mediciones cuantitativas de objetos físicos registrando mediciones e interpretando imágenes fotográficas. La ciencia de la fotogrametría ha sido desarrollada como un medio exacto y rápido para hacer mapas topográficos.

4.4. iv. Replicación

4.4.1. La replicación es un método para el copiado de la topografía de una superficie por medio de la fundición o impresión de un material sobre la superficie. Es una técnica utilizada comúnmente para duplicar superficies que son inaccesibles en metrología y Pruebas no Destructivas.

4.4.1.1. Existen algunas ventajas significativas de la técnica de replicación sobre el uso de microscopios en el campo: 1. Se obtiene un registro permanente 2. Puede ser utilizada una mejor resolución y mayores amplificaciones 3. Se minimiza la contaminación de la superficie pulida 4. Se minimiza el tiempo de permanencia en un medio ambiente incómodo o de alto riesgo 5. Puede ser utilizado un microscopio de barrido de electrones.

5. 3-Equipo para Inspección Visual Indirecta.

5.1. Boroscopios rígidos

5.1.1. Originalmente inventados para inspeccionar el cañón de los rifles y de cañones, era un telescopio delgado. Para iluminar usaba una lámpara pequeña en la punta. Hoy en día este sistema de iluminación es obsoleto debido a que es inadecuado e inseguro.

5.2. Fibroscopios

5.2.1. El fibroscopio industrial es un instrumento flexible. Su funda de capas múltiples protege dos paquetes de fibra óptica, cada uno compuesto de decenas de miles de fibras de vidrio. Un paquete sirve como guía de la imagen, mientras el otro ayuda a iluminar el objeto.

5.3. Video probadores o videoscopios (Inspección visual remota)

5.3.1. Sistemas de imagen.

5.3.1.1. Los sistemas de imagen son utilizados en muchas inspecciones visuales y de óptica para resaltar una imagen o para retener un registro permanente de las inspecciones.

5.3.2. Principios de las cámaras con tubo de video y de estado sólido

5.3.2.1. Los funciones principales de la tecnología de video son capturar la imagen por medio de un dispositivo de imagen, convertir la luz en forma de señales eléctricas, presentar la imagen sobre un accesorio de visualización y almacenar la imagen por algún medio.

5.3.3. Cámaras de video con tubo

5.3.3.1. Hasta 1980 el dispositivo de imagen de video más común era el vidicon, de la familia de cámaras con tubo. Los tubos vidicon son usados en cámaras de color con tres tubos, son del tipo usado en transmisoras de TV y en circuito cerrado de televisión monocromático.

5.3.4. Sensores de estado sólido

5.3.4.1. En los últimos 20 años, las cámaras con tubo han sido reemplazadas por los dispositivos semiconductores de estado sólido. Tales dispositivos son conocidos como “CCD”. El dispositivo puede ser definido como un arreglo monolítico de capacitores semiconductores de óxido de metal, con separaciones muy pequeñas, que transfieren una carga de señal análoga desde un capacitor al siguiente.

6. 2-Equipo para Inspección Visual.

6.1. Ayudas ópticas para inspección visual.

6.1.1. Estos accesorios mecánicos se pueden clasificar como espejos, lentes y prismas.

6.1.1.1. 1. Espejos

6.1.1.1.1. Los espejos cambian la dirección de la luz por reflexión. Los espejos pueden ser planos, convexos, cóncavos o parabólicos. Los espejos planos pueden ser arreglados en forma simple o en serie, con el fin de transmitir una imagen o la luz.

6.1.1.2. 2. Lentes (Amplificador o magnificador)

6.1.1.2.1. Un lente es un accesorio que converge o dispersa la luz por refracción.

6.1.1.3. 3. Prismas

6.1.1.3.1. Sobre la mayoría de superficies, la luz que incide es parcialmente reflejada y parcialmente refractada. A un mayor ángulo de incidencia y a mayor diferencia en los índices refractivos del material, la mayor cantidad de luz será reflejada en lugar de ser refractada.

6.2. Iluminación

6.2.1. 1.Iluminación general

6.2.1.1. Muy pocas áreas en interiores brindan suficiente luz para ejecutar una inspección visual apropiada. Las áreas con luz solar son excelentes para los exámenes generales, pero no es suficiente para examinar áreas internas tales como barrenos y hendiduras profundas.

6.2.2. 2. Dispositivos específicos de iluminación

6.2.2.1. Los dispositivos específicos de iluminación son de alta intensidad y permiten que la luz sea concentrada en un sitio pequeño. Las variedades más comunes son las incandescentes. Usualmente utilizan un transformador ajustable y uno o más diafragmas. Se encuentran en cabezas ajustables. Estos dispositivos son más comúnmente vendidos como lámparas de microscopio.

6.3. Medición dimensional

6.3.1. Las mediciones lineales describen longitud, altura, espesor o cualquier otra dimensión que pueda ser descrita como una distancia entre dos puntos, un punto y una línea, un punto y un plano, etc.

6.4. Dispositivos de medición

6.4.1. A través de los años, la ciencia de la medición, llamada “metrología”, ha sido mejorada. La inspección visual, entre otros propósitos, incluye verificar si los artículos cumplen con las especificaciones en dimensiones. Los dibujos y especificaciones proporcionan las dimensiones y las tolerancias disponibles.

7. 8-Documentos.

7.1. i. Planeación de la inspección

7.1.1. Antes de iniciar con una inspección, deben determinarse los requisitos de la misma. Un plan sistemático de inspección ahorra tiempo y asegura que la inspección será completa y adecuada para el material que será evaluado.

7.1.1.1. 1. ¿Qué estándares, Códigos o especificaciones aplican? Esto incluye los requisitos de materiales, procedimientos de proceso y de inspección,

7.1.1.2. 2. ¿Qué requisitos existen para los registros, documentando que todos los requisitos de estándares, Códigos y especificaciones son cumplidos? ¿Los registros deberían ser generados en un formato específico o se deben imprimir previamente las formas existentes?

7.1.1.3. 3. ¿Cómo se mantiene el seguimiento o rastreo? La mayoría de artículos que requieren inspección incluyen hojas de trabajo para identificarlos, su fabricación y su vida útil.

7.1.1.4. 4. ¿Qué conocimientos y habilidades se requieren del inspector?¿El personal que realiza la inspección tiene el conocimiento adecuado de los materiales y procesos de manufactura,

7.1.1.5. 5. ¿Se conocen los esfuerzos físicos a los cuales estará sujeto el artículo durante su vida de servicio?

7.1.1.6. 6. ¿Qué herramientas o técnicas especiales se requieren para realizar las inspecciones?

7.1.1.7. 7. ¿La iluminación es apropiada para las inspecciones que se pretenden realizar?¿Cuanto control se tiene sobre la iluminación?¿La iluminación requerida es portátil?¿Se requieren técnicas especializadas de iluminación?

7.1.1.8. 8. ¿Es adecuado el acceso a las áreas que serán inspeccionadas?¿Deben ser usados andamios o escaleras?

7.1.1.9. 9. Asegurarse que el equipo de protección personal se encuentra disponible y es utilizado para realizar las inspecciones.

7.2. ii. Secuencia de la inspección visual

7.2.1. Una secuencia típica de observación (inspección / examen / prueba) y evaluación podría ser como sigue: 1. Se observa una indicación 2. La indicación se interpreta para determinar si es relevante (indicativa de una discontinuidad o anomalía) 3. La indicación relevante se compara con un criterio apropiado en un estándar, Código, procedimiento, especificación o requisitos del cliente y se determinada si excede ese límite. 4. Si la discontinuidad excede los límites es ahora juzgada como un defecto, el cual es perjudicial al uso pretendido de la parte, componente o sistema, por lo que debe ser rechazado.

7.3. iii. Inspección visual de soldaduras

7.3.1. Cualquier programa de control de calidad que consista esencialmente de la inspección visual, debería incluir una secuencia continua de inspecciones, realizadas durante todas las fases de fabricación.

7.4. iv. Planes de muestreo para la inspección visual

7.4.1. En algunos casos, puede requerirse el 100 por ciento de inspección de un producto. De otra forma, son especificados procedimientos de muestreo. El muestreo es la selección de una porción representativa de una corrida de producción para propósitos de inspección.

7.5. v. Códigos, normas y especificaciones

7.5.1. El técnico calificado como Nivel II o III en Pruebas no Destructivas debe estar familiarizado con el manejo e interpretación de documentos aplicables al método en el que está calificado y a los productos que debe inspeccionar.

7.5.1.1. Código Es un documento que define requisitos técnicos de prueba, materiales, procesos de fabricación, inspección y servicio con los que debe cumplir una parte, componente o equipo. Ejemplos: o Código ANSI / ASME, para Recipientes a Presión y Calderas o Código ANSI / AWS D 1.1, para Estructuras Soldadas de Acero o Código ANSI / API 570, para Inspección de Tubería

7.5.1.2. Norma (Estándar) Es un documento que establece y define reglas para: 1. Adquirir, comprar, dimensionar o juzgar un servicio, material, parte, componente o producto. 2. Establecer definiciones, símbolos o clasificaciones. Ejemplos: o Normas ASTM, o Normas Internacionales ISO, o Normas Mexicanas.

7.5.1.3. Especificación Es un documento que describe, define y establece: 1. De forma detallada: un servicio, material o producto. 2. Propiedades físicas o químicas de un material. 3. La forma de realizar pruebas, inspecciones, etc., y las tolerancias aplicables para la aceptación o rechazo. 4. Como se debe realizar la compra de un servicio o material.

8. 1-Principios de Inspección Visual.

8.1. Descripción de la Inspección Visual y Óptica.

8.1.1. Típicamente, las Pruebas no Destructivas se llevan a cabo aplicando un medio de inspección (como energía electromagnética o acústica) a un material.

8.2. Principios básicos

8.2.1. Formación de la imagen.

8.2.1.1. La formación de la imagen de un objeto se lleva a cabo en el ojo humano u otro accesorio sensible a la luz, la mayoría de instrumentos de óptica son diseñados para formar imágenes.

8.2.2. Fuentes de luz

8.2.2.1. Las fuentes de luz para inspección visual típicamente emiten radiación del espectro continuo o no continuo (línea).

8.2.3. Detección de la luz y registro

8.2.3.1. Una vez que la luz ha interactuado con la pieza inspeccionada (siendo absorbida, reflejada o refractada), las ondas de luz resultantes son consideradas como las señales de la inspección que pueden ser registradas visualmente o fotoeléctricamente.

8.3. Antecedentes históricos

8.3.1. Desarrollo del baroscopio.

8.3.1.1. Son utilizados para observar el interior de objetos son llamados “endoscopios”, que viene de las palabras Griegas “ver el interior”. En la actualidad el término “endoscopio” se aplica a instrumentos médicos.

8.4. Aplicaciones.

8.4.1. La inspección visual es el primer paso de cualquier evaluación. En general, las Pruebas no Destructivas establecen como requisito previo realizar una inspección visual, normalmente lo primero que decimos es “déjame ver como está (la apariencia)”.

8.5. Ventajas:

8.5.1. o Casi todo puede ser inspeccionado, en cierto grado, o Puede ser de muy bajo costo, o Se puede recurrir a equipo relativamente simple, o Se requiere un mínimo de entrenamiento, o Amplio alcance en usos y en beneficios.

8.6. Limitaciones.

8.6.1. o Solamente pueden ser evaluadas las condiciones superficiales, o Se requiere una fuente efectiva de iluminación, o Es necesario el acceso a la superficie que requiere ser inspeccionada.

8.7. Visión.

8.7.1. Tenemos conocimiento del medio que nos rodea especialmente a través de nuestro sentido de la vista, aún cuando mucha información nos llega mediante los otros sentidos.