Ensayos por corrientes inducidas

Los ensayos de campo lejano son uno de los métodos de ensayos electromagnéticos empleados habitualmente en el ámbito de los ensayos no destructivos. Otros métodos de inspección electromagnética son los ensayos por fugas de flujo magnético, los ensayos por corrientes inducidas convencionales y la medición de campos de corriente alterna. Los ensayos de campo lejano están relacionados con los ensayos por corrientes inducidas, por lo que a menudo se utiliza la denominación “ensayos por corrientes inducidas de campo lejano” para describir esta técnica. Sin embargo, existen diferencias importantes entre los dos métodos. Los ensayos de campo lejano se utilizan sobre todo en la inspección de tubos ferromagnéticos, ya que con las técnicas convencionales de ensayos por corrientes inducidas es difícil inspeccionar todo el grosor de la pared del tubo debido al fuerte efecto pelicular de los materiales ferromagnéticos. Por ejemplo, utilizar sondas internas convencionales para inspeccionar una tubería de acero de 10 mm de grosor (como las presentes en los intercambiadores de calor) requeriría frecuencias de unos 30 Hz para lograr una penetración adecuada del interior al exterior de la pared de la tubería. La utilización de una frecuencia tan reducida se traduce en una sensibilidad muy baja para detectar defectos. En principio, el nivel de penetración puede incrementarse utilizando sondas para ensayos por corrientes inducidas con saturación parcial, sondas con un campo magnético continuo superpuesto y sondas pulsadas con saturación. Sin embargo, debido al elevado volumen de metal presente, así como a las posibles diferencias de permeabilidad en el producto, estas sondas especializadas para ensayos por corrientes inducidas todavía tienen unas capacidades de inspección limitadas. Las dificultades que presentan los ensayos de tubos ferromagnéticos pueden solventarse en gran medida con el uso del método del campo lejano. Este método tiene la ventaja de que alcanza prácticamente la misma sensibilidad para detectar defectos en las superficies interna y externa de un tubo ferromagnético. El método es enormemente sensible a las variaciones en el grosor de las paredes y suele ser menos sensible a los cambios en el factor de llenado entre la bobina y el tubo. Los ensayos de campo lejano se pueden emplear para inspeccionar cualquier conducto tubular, pero se suelen considerar menos sensibles que las técnicas convencionales por corrientes inducidas en la inspección de materiales no ferromagnéticos. Los ensayos de campo cercano son una solución tecnológica rápida y rentable que se utiliza específicamente para la inspección de tubos de acero al carbono con refrigeración por aire y aletas. Esta nueva tecnología se basa en un diseño sencillo de sonda para ensayos por corrientes inducidas con dos bobinas de excitación-inducción que proporciona un análisis muy sencillo de las señales. Los ensayos de campo cercano son especialmente apropiados para la detección de corrosión, erosión o picaduras en tubos de acero al carbono. Las sondas para ensayos de campo cercano miden la distancia entre la bobina de la sonda y el tubo o el factor de llenado y lo transforman en señales de amplitud (sin análisis de fase). Dado que la penetración de las corrientes inducidas se limita a la superficie interna del tubo, las sondas no se ven afectadas por la geometría aleteada del exterior del tubo.

Los ensayos por fugas de flujo magnético son una técnica para tubos diseñada principalmente para examinar de forma rápida tubos ferromagnéticos envueltos por aletas no ferromagnéticas, como ocurre en el caso de los refrigeradores por aire aleteados. Dos potentes imanes generan un campo magnético estático que satura las paredes del tubo (Fig. 1). Si hay un defecto (picaduras, pérdida de material de la pared, etc.) situado entre los dos imanes, el flujo magnético en la pared del tubo se distorsiona y una pequeña porción del flujo fuga hacia dentro del tubo interno. A continuación, las bobinas que se encuentran situadas entre los imanes detectan estas fugas de flujo; la variación de las fugas de flujo induce corriente en las bobinas y de esta manera se provoca una señal de salida, que puede utilizarse para proporcionar información sobre la existencia de una reducción del espesor del tubo. Los ensayos por fugas de flujo magnético normalmente se emplean para inspeccionar refrigeradores por aire aleteados, pero también pueden utilizarse para inspeccionar tubos desnudos con diámetros a partir de 2,5 cm (1").

La técnica RTD INCOTEST (INsulated COmponent TESTing) está basada en el principio de las corrientes inducidas pulsadas y se trata de un método fiable de examinar tuberías y recipientes ferrosos a través de su aislamiento térmico y de su recubrimiento de protección. La tecnología de corrientes inducidas pulsada, capaz de examinar los componentes en profundidad, resulta una herramienta excelente para priorizar futuras inspecciones. En esta técnica, la bobina emisora genera corrientes inducidas en la superficie del material. A medida que estas corrientes se difunden, generan un campo magnético que se detecta en la bobina receptora situada en la sonda. El grosor remanente promedio de la pared situado dentro del campo magnético es proporcional al tiempo de caída de la señal recibida.

La medición de campos de corriente alterna (ACFM) es una técnica electromagnética que permite la detección y la medición (de la longitud y la profundidad) de grietas superficiales en materiales metálicos. El principio en el que se basa esta técnica es que una corriente alterna constante en un solenoide tangencial, alejado de la superficie de ensayo, induce corrientes eléctricas en la superficie que son unidireccionales y de una fuerza uniforme en una zona localizada bajo el solenoide. Si no existen defectos en esta zona, las corrientes eléctricas no sufrirán ninguna perturbación. Si hay una grieta, esta perturba la corriente uniforme, que fluye alrededor de los extremos de la grieta y por la cara de la misma. Para controlar el equipo y mostrar los resultados se utiliza un PC estándar. La ACFM es única en su forma de presentar los datos.