Durante la fabricación y el servicio de las estructuras de acero de grúas, los cordones de soldadura y el metal base pueden desarrollar diversos defectos como grietas, porosidad, inclusiones de escoria o falta de fusión. Si estos defectos no se detectan a tiempo, pueden propagarse bajo cargas alternantes y provocar el fallo estructural o incluso accidentes graves. Este artículo revisa de forma sistemática los principios técnicos, el ámbito de aplicación, las normas de aceptación y los criterios de selección de los cinco métodos principales —ensayo visual (VT), ensayo por partículas magnéticas (MT), ensayo ultrasónico (UT), ensayo por líquidos penetrantes (PT) y ensayo radiográfico (RT)— como referencia para la selección de métodos END en fabricantes de estructuras de acero para grúas y organismos de inspección de equipos en servicio. El diseño y cálculo de esta solución se ajusta a los requisitos esenciales de la norma ISO 4301 / FEM 1.001 (Norma de diseño de grúas) y del reglamento TSG 51-2023 (Reglamento técnico de seguridad de aparatos de elevación).

Ensayo Visual (VT): la base de todos los métodos END

El ensayo visual (Visual Testing, VT) es el método de ensayo no destructivo más básico y de uso más extendido. El inspector observa y evalúa directamente el estado de la superficie de la estructura de acero a simple vista o con ayuda de herramientas auxiliares como lupas (×2~×10), endoscopios o calibradores de cordones de soldadura. El VT permite detectar eficazmente defectos superficiales visibles: grietas abiertas en superficie (ancho de apertura ≥0,1 mm), mordeduras, sobreespesores de soldadura, cráteres, salpicaduras, deformaciones y corrosión. Según el apartado 5.5 de la norma ISO 4301 / FEM 1.001, todos los cordones de soldadura deben someterse a un ensayo visual del 100% tras el enfriamiento a temperatura ambiente, con una iluminación de la superficie de inspección no inferior a 350 lx.

La limitación principal del ensayo visual es que únicamente permite detectar defectos abiertos en superficie, sin capacidad para identificar defectos internos o grietas superficiales cerradas. No obstante, como primer paso del proceso END, el VT proporciona el criterio básico para la selección posterior de MT/UT/PT/RT: ante la presencia de defectos superficiales sospechosos, se recurre al MT o al PT para su cuantificación y caracterización precisa. Las normas de referencia para el VT incluyen la ISO 17637:2016 (Ensayo visual de cordones de soldadura) y la GB/T 32259-2015.

Ensayo por Partículas Magnéticas (MT): método preferente para grietas superficiales en materiales ferromagnéticos

El ensayo por partículas magnéticas (Magnetic Particle Testing, MT) se basa en el principio de que, al magnetizar un material ferromagnético, los defectos generan un campo de fuga que atrae las partículas magnéticas aplicadas sobre la superficie (por vía seca o húmeda), formando indicaciones visibles. El MT es extremadamente sensible a defectos lineales superficiales y subsuperficiales (profundidad ≤2 mm) como grietas, reventones, pliegues o manchas blancas, pudiendo detectar microgrietas de 0,001 mm de ancho y 0,01 mm de profundidad. Los métodos de magnetización incluyen el yugo magnético (portátil), el método de contactos (local) y la bobina (para piezas cilíndricas); en inspecciones de campo, el yugo magnético es el más utilizado.

La norma de aceptación para el MT en estructuras de acero de grúas se rige por la JB/T 8468-2014 (Ensayo por partículas magnéticas de piezas forjadas de acero) y la ISO 17638:2016. Las soldaduras a tope de la viga principal, las soldaduras de filete de los testeros y las soldaduras críticas de la estructura del carro deben someterse a un ensayo MT del 100% transcurridas 24 horas desde la finalización de la soldadura (48 horas para aceros de baja aleación, considerando el período de observación de grietas diferidas). Las indicaciones se clasifican en lineales (grietas, falta de fusión) y redondeadas (porosidad); una indicación lineal de longitud ≥1,5 mm se considera no conforme. La limitación del MT es que no es aplicable a materiales no ferromagnéticos como el acero inoxidable austenítico.

Ensayo Ultrasónico (UT): método principal para la localización en profundidad de defectos internos

El ensayo ultrasónico (Ultrasonic Testing, UT) utiliza la propagación de ondas ultrasónicas en el material y su reflexión, refracción y atenuación al encontrar interfaces de defectos para detectar discontinuidades internas. El UT permite detectar grietas, falta de fusión, falta de penetración, inclusiones de escoria y porosidad en la dirección del espesor, con una capacidad de penetración de hasta varios metros en acero. El UT de pulso-eco tipo A evalúa la posición y el tamaño equivalente del defecto mediante la forma de onda del eco; las técnicas TOFD (tiempo de vuelo de la difracción) y PAUT (ultrasonido phased array) ofrecen una cuantificación e imagen más precisas del defecto. En uniones en T entre el alma y la platabanda de la viga principal, así como en soldaduras de refuerzos internos de vigas de cajón, donde no es posible aplicar MT o RT, el UT constituye el único medio eficaz de detección de defectos internos.

El ensayo UT se realiza conforme a la norma GB/T 11345-2013 (Ensayo no destructivo de soldaduras — Ensayo ultrasónico — Técnica, niveles de ensayo y evaluación). Antes de la inspección, es necesario calibrar la base de tiempos y la sensibilidad del equipo utilizando bloques de prueba estándar (CSK-IA/CSK-IIIA). Las frecuencias de sonda habituales son de 2 a 5 MHz, con tamaño de pastilla de 9 a 20 mm y ángulos de refracción de 45° a 70°. Criterio de aceptación: cuando la amplitud del eco de un defecto individual supera la línea de evaluación (curva DAC -12 dB) y su longitud excede el valor permitido para el nivel de evaluación, se considera no conforme. El anexo A del reglamento TSG 51-2023 exige un ensayo UT del 100% en las soldaduras críticas de la viga principal de grúas con clase de funcionamiento superior a A6. La limitación del UT es que requiere un acoplante (aceite, pasta química) y su capacidad de penetración disminuye en materiales de grano grueso (acero fundido, soldaduras austeníticas).

Ensayo por Líquidos Penetrantes (PT): solución para defectos superficiales en materiales no ferromagnéticos

El ensayo por líquidos penetrantes (Penetrant Testing, PT) se basa en el principio de capilaridad: se aplica un penetrante que contiene un colorante sobre la superficie de la pieza, el cual penetra en los defectos abiertos en superficie; tras eliminar el exceso de penetrante, se aplica un revelador que extrae el penetrante atrapado en el defecto, formando una indicación ampliada. El PT puede detectar defectos superficiales abiertos extremadamente finos, del orden de 0,5 μm de ancho, sin verse limitado por las propiedades magnéticas del material. Es aplicable a todos los materiales no porosos: acero inoxidable, aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio, cerámicas, etc. Para la inspección superficial de componentes de acero inoxidable en grúas (como las utilizadas en plantas alimentarias o farmacéuticas) y de piezas de metales no ferrosos (poleas de aleación de aluminio, casquillos de bronce), el PT es el método de elección.

El ensayo PT se realiza conforme a la norma JB/T 9218-2015 (Ensayo no destructivo — Ensayo por líquidos penetrantes) y a la serie de normas ISO 3452. Los penetrantes se clasifican en coloreados (rojo, observación con luz diurna) y fluorescentes (observación bajo luz ultravioleta), con niveles de sensibilidad desde 1/2 (estándar) hasta 3/4 (ultra-alta). En la fabricación de estructuras de acero para grúas, el penetrante coloreado es el más utilizado, con un tiempo de penetración de 5 a 30 minutos (temperatura de 15 a 50 °C) y un tiempo de revelado de 10 a 30 minutos. Una indicación lineal ≥1,5 mm o una indicación redondeada con diámetro ≥3 mm se considera no conforme. La limitación del PT es que no es aplicable a materiales porosos (piezas fundidas, piezas de metalurgia de polvos) y requiere una limpieza exhaustiva de la superficie antes de la inspección (eliminación de aceites y recubrimientos).

Ensayo Radiográfico (RT): método de arbitraje para la evaluación de defectos volumétricos

El ensayo radiográfico (Radiographic Testing, RT) utiliza la atenuación diferencial de los rayos X o gamma al atravesar la pieza: en la zona del defecto, la atenuación difiere de la zona sana, generando una imagen con diferentes densidades ópticas en la película o en el detector digital. El RT es particularmente sensible a defectos volumétricos como porosidad, inclusiones de escoria o rechupes; la detectabilidad de defectos planares (grietas, falta de fusión) depende del ángulo entre la dirección del haz y el plano del defecto (la sensibilidad disminuye drásticamente cuando el ángulo supera 10°~15°). En estructuras de acero de grúas, el RT se utiliza principalmente para el muestreo de soldaduras críticas (como las soldaduras a tope de la viga principal o las uniones soldadas del tambor) y como método de arbitraje para verificar defectos sospechosos detectados por UT.

El ensayo RT se realiza conforme a la norma GB/T 3323.1-2019 (Ensayo no destructivo de soldaduras — Ensayo radiográfico) y a la serie ISO 17636. Requisitos de sensibilidad del indicador de calidad de imagen (IQI): clase A (estándar) ≥2,0%; clase B (superior) ≥1,4%. Los rayos X son aplicables para espesores de acero ≤100 mm (420 kV); los rayos gamma (Ir192/Co60) cubren el rango de 30 a 200 mm. Criterios de aceptación: no se permiten grietas, falta de fusión ni falta de penetración; los defectos redondeados (porosidad/inclusiones de escoria) se evalúan según la tabla de clasificación de la zona de evaluación. El reglamento TSG 51-2023 exige una proporción mínima de muestreo RT del 20% en soldaduras críticas de grúas de clase A7 a A8. Las limitaciones del RT incluyen su elevado coste, la necesidad de protección radiológica (radiación ionizante) y su inadecuación para la inspección in situ de ciertas configuraciones (como uniones en T).

Comparativa técnica de los cinco métodos END y criterios de selección

Las dos tablas comparativas siguientes presentan de forma sistemática los parámetros técnicos clave de los cinco métodos y su correspondencia con los ámbitos de aplicación en estructuras de acero de grúas, como referencia para los departamentos de control de calidad de los fabricantes y los organismos de inspección de equipos en servicio.

Polipastos Kelude para la industria pesada

En Kelude, somos conscientes de que la productividad de su planta depende de la fiabilidad de sus equipos de elevación. Por eso, diseñamos y fabricamos polipastos y grúas puente que ofrecen un rendimiento constante incluso en los entornos más exigentes. Nuestra gama de polipastos de cable y de cadena se adapta a las necesidades específicas de cada sector industrial, garantizando precisión, seguridad y una larga vida útil.

Polipastos de cable robustos para aplicaciones intensivas

Los polipastos de cable de la serie QD están diseñados para ciclos de trabajo continuados y cargas pesadas. Su mecanismo de elevación, construido con componentes de alta resistencia, asegura un desplazamiento suave y un control exacto de la carga. Estos equipos son la solución ideal para talleres de mecanizado, plantas de montaje y líneas de producción donde la precisión y la durabilidad son críticas.

La serie QD incorpora un sistema de frenado de doble circuito y un limitador de sobrecarga mecánico, lo que proporciona una doble protección tanto para el operario como para la propia máquina. Además, su diseño compacto permite optimizar el espacio útil de la nave industrial.

Polipastos de cadena para trabajos precisos

Para operaciones que requieren un posicionamiento milimétrico de la carga, los polipastos de cadena de la serie CD ofrecen una solución maniobrable y fiable. Su cadena de carga, tratada térmicamente, garantiza una excelente resistencia al desgaste y a la corrosión. Son perfectos para estaciones de trabajo, mantenimiento de maquinaria y montaje de componentes.

La serie CD destaca por su bajo nivel de ruido y su reducido mantenimiento. El motor, de alto par de arranque, asegura un arranque y una parada suaves, evitando balanceos indeseados de la carga. Su carcasa de aluminio ligero facilita la instalación y el manejo.

Grúas puente de doble viga para grandes luces

Nuestras grúas puente de doble viga están concebidas para cubrir grandes luces y elevar cargas de hasta 100 toneladas. La estructura de acero de alta resistencia, junto con un diseño optimizado, minimiza la deflexión y asegura una gran estabilidad durante el movimiento. Estas grúas son la columna vertebral de muchas naves industriales, astilleros y plantas de energía.

El sistema de desplazamiento, accionado por motores de frecuencia variable, permite un control preciso de la velocidad y una suave aceleración. Esto reduce el estrés mecánico en la estructura y aumenta la comodidad del operador. Además, ofrecemos opciones de control remoto por radio para una mayor seguridad y flexibilidad operativa.

Grúas pórtico para exteriores y manipulación de contenedores

Las grúas pórtico de Kelude son la elección perfecta para patios de almacenamiento, terminales de carga y operaciones de reciclaje. Su diseño autoportante no requiere rieles en el suelo, lo que ofrece una gran libertad de movimiento. Disponibles en versiones de una o dos vigas, se adaptan a diferentes anchos de vía y alturas de elevación.

Fabricadas con perfiles de acero soldados y tratados, estas grúas ofrecen una excelente resistencia a la intemperie y a los ambientes corrosivos. El sistema de elevación, basado en nuestros polipastos de cable, garantiza un izado fiable incluso en condiciones climáticas adversas. La opción de accionamiento por cable o por radiofrecuencia se decide según las preferencias del cliente.

Componentes de alta calidad y seguridad certificada

En todos nuestros equipos, la seguridad es un pilar fundamental. Los componentes eléctricos cumplen con la norma IEC 60204-32, mientras que el diseño estructural se basa en los principios de la ISO 4301. Esto asegura que cada grúa y polipasto de Kelude opera dentro de los márgenes de seguridad más estrictos, protegiendo tanto a las personas como a la inversión realizada.

Nuestro departamento de ingeniería ofrece asesoramiento personalizado para seleccionar el equipo más adecuado a su aplicación. Desde el cálculo de la estructura hasta la integración de sistemas de control avanzados, estamos a su disposición para garantizar una solución llave en mano que aumente su productividad.

Preguntas frecuentes sobre nuestros polipastos

P: ¿Cuál es la diferencia principal entre un polipasto de cable y uno de cadena?
R: El polipasto de cable es más adecuado para cargas muy pesadas y grandes alturas de elevación, ofreciendo una mayor velocidad. El polipasto de cadena es más compacto, ligero y preciso, ideal para aplicaciones con ciclos de trabajo menos intensivos y cargas medias.

P: ¿Qué mantenimiento requiere una grúa puente de doble viga?
R: El mantenimiento principal incluye la lubricación periódica de los cables y engranajes, la inspección de los frenos y el sistema eléctrico, y la verificación de los limitadores de seguridad. Recomendamos un plan de mantenimiento preventivo anual realizado por personal cualificado.

P: ¿Pueden personalizar la altura de elevación o la velocidad de un polipasto estándar?
R: Sí, ofrecemos opciones de personalización para adaptar la altura de elevación, la velocidad y el tipo de gancho o eslinga a sus necesidades específicas. Consulte con nuestro equipo técnico para definir los parámetros exactos de su aplicación.

P: ¿Qué normas de seguridad cumplen sus equipos?
R: Nuestros polipastos y grúas se diseñan y fabrican siguiendo los requisitos de las normas internacionales como ISO 4301 para el cálculo de estructuras, IEC 60204-32 para los equipos eléctricos y ISO 12480 para la seguridad en grúas. Todos los equipos se someten a pruebas de carga antes de su entrega.

Si tiene cualquier otra pregunta o desea recibir una oferta personalizada, no dude en contactar con nuestro equipo. Estaremos encantados de asesorarle y encontrar la solución de elevación más eficiente para su negocio.

Sistema de normas de aceptación para ensayos no destructivos en estructuras de acero de grúas

El sistema de normas de aceptación para ensayos no destructivos (END) en estructuras de acero de grúas se estructura en tres niveles. El primer nivel corresponde a la normativa nacional: el reglamento TSG 51-2023, sobre supervisión técnica de seguridad de aparatos de elevación, establece requisitos obligatorios para los proyectos de END, sus proporciones y criterios de evaluación durante la fabricación e instalación de grúas. Su anexo A clasifica los métodos y porcentajes de inspección según la Clase de Funcionamiento (A3~A8) y la criticidad del Cordón de Soldadura. El segundo nivel comprende las normas nacionales y sectoriales, entre ellas: los requisitos de calidad de fabricación de la norma ISO 4301 / FEM 1.001, la norma GB/T 11345-2013 para ensayo ultrasónico de soldaduras, la GB/T 3323.1-2019 para Ensayo Radiográfico (RT) de cordones, y la JB/T 8468-2014 para Ensayo por Partículas Magnéticas (MT) en piezas forjadas de acero. El tercer nivel corresponde a las normas internas de empresa: algunos fabricantes aplican criterios de inspección más estrictos que los nacionales, elevando el muestreo por RT en Cordón de Soldadura críticos hasta el 30% (frente al 20% exigido por el reglamento TSG 51-2023) e incorporando registros de imagen por PAUT en el ensayo ultrasónico.

Todo informe de END debe incluir la siguiente información: fecha de inspección, cualificación del personal (los operadores de UT/RT deben estar certificados por la autoridad nacional competente en END de equipos especiales, Nivel II y superior), modelo del equipo y registro de calibración, método y parámetros de ensayo (frecuencia/ángulo/sensibilidad de la sonda), esquema de la zona inspeccionada con Posicionamiento de Defecto, resultados de evaluación con referencia a la Norma de Aceptación aplicada, y conclusión (conforme, no conforme o necesidad de reexamen). Los registros e informes deben conservarse durante toda la vida útil del equipo.

Preguntas frecuentes sobre END en estructuras de grúas