¿Cómo realizar pruebas no destructivas en soldaduras de tuberías de acero inoxidable 304?

Los tubos de acero inoxidable son productos de acero huecos y cilíndricos que se utilizan ampliamente en diversas industrias, como la petrolera, la química, la médica, la de procesamiento de alimentos, la industria ligera, la instrumentación mecánica y los componentes estructurales. Entre los diferentes grados de acero inoxidable, los tubos de acero inoxidable 304 son particularmente populares, ya que se fabrican de acuerdo con las normas americanas ASTM.

Aplicaciones de los tubos de acero inoxidable 304
Los tubos de acero inoxidable 304 se utilizan principalmente para transportar líquidos y gases, lo que los hace ideales para tuberías en los sectores de producción industrial y alimentaria. Estos tubos pueden transportar fluidos, semifluidos y otras sustancias. Debido a la presión ejercida sobre las paredes internas de los tubos durante el transporte, la calidad de las soldaduras es crucial. Los fabricantes someten los tubos a pruebas no destructivas antes de que salgan de la fábrica para garantizar que las soldaduras estén selladas correctamente. Estas pruebas son esenciales no solo para prolongar la vida útil del sistema, sino también para prevenir accidentes durante la producción.

Defectos comunes en las soldaduras de tuberías de acero inoxidable 304
Los defectos más frecuentes en las soldaduras de tuberías de acero inoxidable 304 incluyen:
Defectos en el cordón de soldadura
Grietas
Inclusión de escoria
Poros
Socavación

Penetración incompleta
(1) Superposición: se produce cuando la varilla de soldadura se funde demasiado rápido, el arco es demasiado largo, la corriente es demasiado alta o la velocidad de soldadura es demasiado lenta, y cuando la varilla de soldadura se manipula de forma incorrecta.
(2) Inclusión de escoria: es el resultado de una agitación inadecuada del baño de fusión durante la soldadura, una soldadura sucia, una corriente baja o una eliminación insuficiente de escoria durante la soldadura multicapa.
(3) Grietas: pueden surgir de un diseño deficiente de la estructura de soldadura, técnicas de soldadura inadecuadas, enfriamiento rápido de la soldadura o altos niveles de carbono, azufre y fósforo en el material.
(4) Poros de gas: se producen cuando el área de soldadura está sucia, el electrodo está húmedo, el arco es demasiado largo, la velocidad de soldadura es demasiado rápida o la corriente es demasiado alta. El alto contenido de carbono en la soldadura también puede contribuir.
(5) Socavación: causada por una corriente excesiva, un movimiento inadecuado del electrodo, arcos largos o ángulos incorrectos del electrodo.
(6) Penetración incompleta: ocurre cuando la corriente es demasiado alta, la velocidad de soldadura es demasiado rápida, el área de soldadura está sucia o el electrodo no está alineado con la soldadura. Las ranuras pequeñas también pueden contribuir a este problema.

Métodos de prueba no destructivos para soldaduras de acero inoxidable 304
Para garantizar la integridad de las soldaduras de tuberías de acero inoxidable 304, se utilizan comúnmente cinco métodos de prueba no destructivos:
(1) Prueba ultrasónica (UT): este método detecta defectos internos de soldadura mediante ondas ultrasónicas. Es adecuado para materiales más gruesos y puede identificar fallas tan pequeñas como 5 mm. Es rápido, rentable y seguro para los operadores, aunque no siempre proporciona información precisa sobre el tipo de defecto.
(2) Prueba de corrientes de Foucault (ET): basada en la inducción electromagnética, esta técnica detecta defectos superficiales y cercanos a la superficie en tuberías de acero midiendo cambios en la impedancia o voltaje inducido. Es muy sensible a los defectos superficiales, incluidas grietas, penetraciones incompletas, inclusiones de escoria y picaduras.
(3) Prueba de líquidos penetrantes (PT): la PT utiliza líquidos penetrantes fluorescentes o de colorante rojo para resaltar los defectos superficiales en las uniones soldadas. Requiere que la superficie sea lisa y limpia para obtener resultados precisos. La PT está disponible en dos formas: prueba fluorescente (con una precisión mayor de hasta 10 μm) y prueba de coloración (comúnmente utilizada para inspecciones de superficies).
(4) Prueba radiográfica (RT): la RT utiliza rayos X o rayos gamma para inspeccionar las soldaduras en busca de defectos internos. Este método proporciona información detallada sobre el tipo, la forma, el tamaño y la distribución de los defectos de soldadura. Sin embargo, el uso a largo plazo de este método puede suponer riesgos para la salud de los operadores.
(5) Pruebas con partículas magnéticas (MT): las MT detectan defectos superficiales en materiales ferromagnéticos mediante un campo magnético. Cuando un defecto superficial provoca una fuga de campo magnético, el polvo magnético se acumula en el lugar del defecto, revelando su ubicación y tamaño. Sin embargo, este método no es adecuado para el acero inoxidable austenítico no magnético.

Estos métodos de prueba no destructivos son esenciales para garantizar la calidad y la confiabilidad de las tuberías de acero inoxidable 304, lo que las hace seguras para su uso en diversas industrias.