Procedimiento de Inspección de Partículas Magnéticas (MPI) (Con PDF)

La Inspección de Partículas Magnéticas (MPI) es uno de los métodos de inspección no destructivos más utilizados para localizar defectos o imperfecciones superficiales o cercanas a la superficie en materiales ferromagnéticos. MPI es básicamente una combinación de dos métodos NDT: inspección visual y prueba de fuga de flujo magnético. Desarrollada en los EE. UU., la inspección de partículas magnéticas se usa ampliamente para detectar defectos en la industria de fundición, forja y soldadura. MPI es simple, fácil, rápido y muy efectivo. Esta es la razón por la cual la prueba de partículas magnéticas se usa en una variedad de industrias como la automotriz, la construcción de petróleo y gas, la construcción de plantas químicas y petroquímicas, el acero estructural, la industria aeroespacial, las estructuras en alta mar, las industrias de generación de energía y las industrias de tuberías. Esto también se conoce como prueba de partículas magnéticas o examen de partículas magnéticas en NDT.

Principio básico de la inspección de partículas magnéticas

MPI utiliza campos magnéticos y partículas magnéticas para detectar defectos en componentes ferromagnéticos. El principio básico de este método de inspección es que la muestra del componente se magnetiza para generar un flujo magnético en el material que viaja del polo norte al polo sur (el flujo magnético sale por el polo norte y entra por el polo sur). Ahora bien, si hay alguna discontinuidad o defectos en el componente, se producen polos magnéticos secundarios en las caras agrietadas. En esta ubicación, el campo magnético se expande debido al espacio de aire en el defecto, lo que genera un campo de fuga de flujo magnético. Dichas regiones se pueden detectar fácilmente utilizando partículas magnéticas (polvo de hierro) o una suspensión líquida en la superficie. Debido al efecto magnético, tales partículas son atraídas por la fuga de flujo y forman un grupo alrededor del defecto haciéndolo visible. Consulte la Fig.

Principio de inspección de partículas magnéticas
Fig. 1: Principio de la Inspección de Partículas Magnéticas

Las partículas magnéticas pueden ser secas o húmedas. Normalmente, las partículas secas se pueden usar hasta una temperatura de 316 °C, las partículas húmedas se pueden usar hasta una temperatura de 50 °C.

Pasos para la Inspección de Partículas Magnéticas

La inspección de partículas magnéticas (MPI) se realiza en los seis pasos mencionados a continuación.

1. Preparación de la superficie:

Todas las superficies y áreas adyacentes (dentro de 1 pulgada) que se examinarán deben estar libres de óxido, incrustaciones, arena, grasa, pintura, escoria, películas aceitosas u otras condiciones que interfieran. Las superficies inusualmente ásperas o no uniformes pueden interferir con la formación de grupos de partículas magnéticas, lo que dificulta la interpretación de las indicaciones del método de inspección de partículas magnéticas.

2. Inducción de un campo magnético:

Este es el paso más importante en el procedimiento de inspección de partículas magnéticas. En este paso, coloque el equipo en el área a probar e induzca un campo magnético. Hay varios tipos de equipos de inspección de partículas magnéticas disponibles. Los equipos industriales ampliamente utilizados son el imán permanente, el yugo electromagnético, las sondas de flujo de corriente, el flujo magnético, la bobina flexible, la barra roscada, el cable adyacente, etc. La técnica de magnetización puede ser longitudinal, circular o multidireccional. El espacio entre equipos en el área de inspección normalmente se mantiene entre 3 y 8 pulgadas. Se puede usar una tira ASME Pie Gauge o Burmag Castrol para verificar la magnetización adecuada de la pieza.

3. Aplicación de partículas magnéticas en la superficie de prueba:

Tanto las partículas magnéticas secas como las húmedas pueden ser fluorescentes o no fluorescentes (visibles, con contraste de color) y están disponibles en una variedad de colores para contrastar con el material probado. Por lo tanto, elija las partículas requeridas para la inspección de partículas magnéticas y aplíquelas en las superficies cuando la muestra esté en condiciones magnetizadas.

4. Examine la superficie del componente en busca de defectos.

Retire el exceso de partículas utilizando un flujo de aire ligero e inspeccione el componente en busca de defectos según los estándares aceptables.

5. Repita la prueba cambiando el campo magnético.

Se llevan a cabo dos exámenes separados en cada área a probar. El segundo examen se realiza con las líneas de flujo perpendiculares a las utilizadas para el primer examen en esa área.

Consulte la Fig. 2 que muestra los 5 pasos anteriores. Se utiliza un yugo electromagnético en la prueba para inspeccionar la soldadura de dos placas.

Pasos para la inspección de partículas magnéticas
Fig. 2: Pasos para la inspección de partículas magnéticas

6. Desmagnetización y Limpieza:

La presencia de magnetismo residual en el componente puede interferir con el uso posterior. Por lo tanto, la desmagnetización siempre debe realizarse en las piezas una vez finalizada la inspección de partículas magnéticas. La presencia de magnetismo residual se puede verificar usando un gaussímetro calibrado, un medidor de campo magnético o un medidor de Gauss de sonda Hall. El magnetismo residual no debe exceder (+/-) 2 gausses.

Después de eso, las partes deben limpiarse para eliminar todos los materiales de partículas magnéticas residuales. Si se realizó una MPI fluorescente húmeda, la pieza se escaneará con la luz de fondo para garantizar que la limpieza sea adecuada.

Ventajas de la inspección/prueba de partículas magnéticas

Las principales ventajas de la inspección/ensayo de partículas magnéticas son

  • Encuentre fallas en la superficie y cerca de las superficies
  • Método de examen rápido con un resultado inmediato
  • Un método fácil en comparación con otros métodos NDT
  • Equipos portátiles y de bajo costo.
  • Los defectos son visibles directamente en la superficie.
  • Método relativamente seguro.
  • La prueba en caliente se puede realizar utilizando partículas secas.
  • Se indican la forma y el tamaño de las grietas.
  • Menos requisitos de formación.

Desventajas de la inspección por partículas magnéticas

Los principales inconvenientes de la inspección/examen de partículas magnéticas son

  • MPI está limitado solo para materiales ferromagnéticos como aceros, hierros fundidos, etc. Los materiales no ferrosos no se pueden inspeccionar.
  • La inspección se limita a secciones pequeñas solamente. El examen de piezas grandes puede requerir el uso de equipos especiales.
  • El equipo debe estar calibrado, sin registro permanente del resultado.
  • Antes de la inspección, se eliminarán las pinturas espesas (>0,005″).
  • Normalmente se requiere limpieza posterior y desmagnetización.
  • El flujo magnético y las indicaciones deben estar alineados para obtener resultados adecuados.
  • El acceso puede ser un problema para el equipo de magnetización.
  • Se requieren pruebas en dos direcciones perpendiculares.

Códigos y Normas para la Inspección de Partículas Magnéticas

Normalmente, ASME Sección V : Examen no destructivo rige los métodos de inspección/examen de partículas magnéticas para la mayoría de las organizaciones. Sin embargo, existen varios otros códigos y estándares que brindan reglas de orientación para los procedimientos de prueba de partículas magnéticas que se enumeran a continuación.

Normas ISO (Organización Internacional de Normalización) para MPI

Las siguientes normas ISO rigen la inspección por parte de MPI.

  • ISO 3059, Ensayos no destructivos. Ensayos de penetración y ensayos de partículas magnéticas. Condiciones de visualización.
  • ISO 9934, Parte 1, Parte 2 y Parte 3 – Ensayos no destructivos – Ensayos de partículas magnéticas – Parte 1: Principios generales, Parte 2: Medios de detección, Parte 3: Equipo
  • ISO 10893-5 – Ensayos no destructivos de tubos de acero. Inspección con partículas magnéticas de tubos de acero ferromagnéticos soldados y sin soldadura para la detección de imperfecciones superficiales
  • ISO 17638 Ensayos no destructivos de soldaduras. Ensayos con partículas magnéticas.
  • ISO 23278 Ensayos no destructivos de soldaduras. Ensayos de soldaduras con partículas magnéticas. Niveles de aceptación.

Normas del Comité Europeo de Normalización (CEN) para MPI

  • EN 1330-7 Ensayos no destructivos. Terminología. Parte 7: Términos utilizados en los ensayos con partículas magnéticas.
  • EN 10246-12 Ensayos no destructivos de tubos de acero. Parte 12: Inspección con partículas magnéticas de tubos de acero ferromagnéticos soldados y sin soldadura para la detección de imperfecciones superficiales.
  • EN 1290, Prueba de grietas superficiales
  • EN 1369, Fundición – Inspección de partículas magnéticas
  • EN 10228-1 Ensayos no destructivos de piezas forjadas de acero. Parte 1: Inspección con partículas magnéticas .
  • EN 10246-18 Ensayos no destructivos de tubos de acero. Parte 18: Inspección con partículas magnéticas de los extremos de los tubos de acero ferromagnético soldados y sin soldadura para la detección de imperfecciones laminares.

Normas ASTM (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales) para la inspección de partículas magnéticas

  • Práctica estándar ASTM E1444/E1444M para pruebas de partículas magnéticas
  • Terminología ASTM E 1316 para exámenes no destructivos
  • Método de prueba ASTM A 275/A 275M para el examen de piezas forjadas de acero con partículas magnéticas
  • Especificación estándar de práctica ASTM E543 para agencias de evaluación que realizan pruebas no destructivas
  • Guía ASTM E 709 para el examen de pruebas de partículas magnéticas
  • Especificación ASTM A456 para la inspección de partículas magnéticas de piezas forjadas de cigüeñales grandes
  • Guía estándar ASTM E 2297 para el uso de fuentes y medidores de luz visible y UV-A utilizados en los métodos de partículas magnéticas y líquidos penetrantes

Estándar militar de los Estados Unidos: AA-59230 Fluido, inspección de partículas magnéticas, suspensión
CSA (Asociación de estándares canadienses) Estándares: CSA W59 Construcción de acero soldado

Estándares MPI de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE)

Los estándares MPI ampliamente utilizados de la sociedad de ingenieros automotrices se enumeran a continuación:

  • AMS 3040 Partículas magnéticas, no fluorescentes, método seco
  • Vehículo de inspección de partículas magnéticas AMS 2641
  • AMS 3045 Partículas magnéticas, fluorescentes, método húmedo, vehículo de aceite, listo para usar
  • AMS 5355 Fundición de inversión
  • AMS 3041 Partículas magnéticas, no fluorescentes, método húmedo, vehículo de aceite, listo para usar
  • AMS 3043 Partículas magnéticas, no fluorescentes, método húmedo, vehículo de aceite, paquete de aerosol
  • AMS 3042 Partículas magnéticas, no fluorescentes, método húmedo, polvo seco
  • AMS 3044 Partículas magnéticas, fluorescentes, método húmedo, polvo seco

Equipos de inspección de partículas magnéticas

Durante el examen de partículas magnéticas, se requieren varios tipos de equipos, como se indica a continuación:

  • Yugos electromagnéticos
  • Bancos Magnéticos
  • Paquetes de energía y unidades de prueba móviles
  • Unidades de desmagnetización

Estos equipos de inspección de partículas magnéticas deben estar diseñados para ser duraderos, rápidos y confiables. Consulte la Fig. 3 que muestra algunos de los equipos de prueba de partículas magnéticas.

Equipos de inspección de partículas magnéticas
Fig. 3: Equipo de inspección de partículas magnéticas

Criterios de aceptación del código para la inspección de partículas magnéticas

Según ASME Sec VIII Div 1 y Div 2, todas las superficies examinadas por inspección de partículas magnéticas deben estar libres de

  • indicación lineal
  • Indicación redondeada con tamaño superior a 3/16 pulgadas.
  • Cuatro o más indicaciones redondeadas en una línea separadas por 1/16 de pulgada o menos.
  • Indicaciones similares a grietas, independientemente del estado de la superficie.

Según ASME B 31.3, cualquier grieta o indicación lineal es inaceptable.

Preguntas sobre inspección/pruebas de partículas magnéticas

El siguiente enlace en pdf proporciona algunas preguntas de muestra para los exámenes de nivel 1 y nivel 2. Vaya directamente a la página 46 para preparar las respuestas a las preguntas de las pruebas de partículas magnéticas

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