Sumário Teórico Ensaios Não-Destrutivos-Líquidos Penetrantes

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ENSAIO DE LÍQUIDO PENETRANTE 
 
ENSAIO DE LÍQUIDO PENETRANTE 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Ensaios não destrutivos são testes realizados a fim de localizar descontinuidades 
e/ou defeitos em peças sem causar dano, estando elas acabadas ou durante o processo 
de fabricação. Já em ensaios destrutivos, a peça fica imprópria para uso posterior após 
realização do ensaio. O ensaio não destrutivo pode ser realizado em todas as peças do 
lote ilimitadas vezes sem causar danos, gerando maior confiabilidade. 
 Um dos tipos mais antigos de ensaios não destrutivos é o por líquidos 
penetrantes. Ele começou a ser utilizado ainda no século XIX, pela indústria ferroviária 
para inspecionar peças como rodas e eixos, mas não era muito eficiente. A partir da 
segunda guerra mundial, começaram a surgir os kits de líquido penetrante, que são 
utilizados até hoje. 
 O ensaio por LP (líquidos penetrantes) é usado para detectar descontinuidades 
superficiais e que sejam abertas, tal como trincas, poros e dobras. Entretanto, possui 
certas limitações se comparado com outros métodos de ensaio não destrutivos, pois só 
detecta descontinuidades abertas e superficiais, já que o líquido tem de penetrar na 
descontinuidade, o que implica que a descontinuidade deve estar devidamente limpa. 
 A superfície do material a ser examinada não pode ser porosa ou absorvente, já 
que não seria possível remover totalmente o excesso de penetrante, gerando resultados 
não confiáveis. Outro fator limitante do ensaio é que a aplicação do penetrante deve ser 
feita numa determinada faixa de temperatura, entre 10 e 52 °C. 
 
2. LÍQUIDO PENETRANTE 
 
 O principal componente desse ensaio não destrutivo são os Líquidos Penetrantes 
e para que o ensaio gere resultados satisfatórios, é indispensável que o líquido seja 
considerado um bom penetrante, ou seja, tenha uma boa habilidade em penetrar nas 
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descontinuidades; ser de fácil remoção; não evaporar rapidamente; ser exposto pelo 
revelador pouco tempo após entrar em contato com este; formar camadas finas e ter 
um forte brilho para ser observado de forma fácil; não ser inflamável; não ser muito 
tóxico, ter baixo custo e não reagir com o material ensaiado. Para garantir estas 
características, é necessário explanar sobre os princípios físicos envolvidos, que serão 
definidos a seguir. 
 
2.1. VISCOSIDADE 
 
 É a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento. 
Esta propriedade define se o fluido irá demorar mais ou menos para penetrar na 
descontinuidade. Portanto, penetrantes mais viscosos demoram mais para penetrar, 
enquanto os pouco viscosos tendem a não permanecer muito tempo sobre a superfície 
da peça, ocasionando em tempo insuficiente para penetração. Por isso, o ideal para este 
ensaio é um fluido cuja viscosidade seja média. A viscosidade isoladamente não define 
se o líquido será um bom ou mal penetrante neste tipo de ensaio. 
 
2.2. TENSÃO SUPERFICIAL E CAPILARIDADE 
 
 Tensão superficial é o resultado das forças de coesão entre as moléculas que 
formam a superfície do líquido. Outro fenômeno que ajuda na concepção de tensão 
superficial é a capilaridade, que é a capacidade que o fluido tem de subir ou descer em 
tubos extremamente finos. Essa elevação/descida é causada quando a atração entre as 
moléculas do líquido e as moléculas do material do tubo são superiores à tensão 
superficial do líquido. 
 Bons penetrantes possuem baixas tensões superficiais, pois como as moléculas 
não estão muito coesas, o líquido tem facilidade de adentrar na descontinuidade. 
 
2.3. MOLHABILIDADE 
 
 É a capacidade do fluido de se espalhar por toda a superfície, não se juntando 
em pequenas porções separadamente. Para este tipo de ensaio, é recomendado que o 
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penetrante tenha alta molhabilidade, pois assim o líquido terá mais sucesso em entrar 
nos defeitos presentes em toda a superfície. 
 
2.4. VOLATILIDADE 
 
 É a facilidade que o líquido tem de mudar do estado líquido para o estado gasoso. 
Sendo assim, um bom LP não deve ser volátil, pois quanto mais volátil ele for, menos 
tempo de penetração poderá ser concedido no ensaio e o fluido tenderá a se volatilizar 
quando no interior da falha. 
 
2.5. VISCOSIDADE 
 
 É a menor temperatura na qual um líquido irá formar um vapor perto da sua 
superfície, com o objetivo de inflamá-lo. Como não é desejável que o LP se inflame 
facilmente, ele deve ter um alto ponto de fulgor, acima de 200 °C. 
 
2.6. INÉRCIA QUÍMICA 
 
 Capacidade de não reagir quimicamente. Um bom penetrante deve se inerte, 
para não reagir ou corroer a peça ou sua embalagem. 
 
2.7. DISSOLUÇÃO 
 
 O produto corante ou florescente responsável por dar cor ao penetrante deve 
estar o mais possível dissolvido no penetrante, por isso este deve ter a habilidade de 
alta de dissolução com tais agentes. 
 
2.8. TOXIDEZ 
 
Para não causar problemas de saúde nas pessoas envolvidas no ensaio, o penetrante 
não pode ser toxico, ter cheiro muito forte ou causar irritação na pele. 
 
 
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3. TIPOS DE LÍQUIDO PENETRANTE 
 
Os líquidos penetrantes podem ser classificados quanto a visibilidade e o tipo de 
remoção, conforme a tabela abaixo: 
 
REMOÇÃO DE LÍQUIDOS PENETRANTES 
MÉTODO 
TIPO DE REMOÇÃO 
Água Pós-Emulsificável Solvente 
"A" - FLORESCENTES A1 A2 A3 
"B" - VISÍVEIS COLORIDOS B1 B2 B3 
 
3.1. PENETRANTE FLUORESCENTE LAVÁVEL À ÁGUA 
 
 Esse método é bom para detectar quase todos os tipos de defeitos, menos 
arranhaduras ou defeitos rasos, ele possui uma boa visibilidade da imperfeição, além de 
ser um método simples e econômico. Podendo ser utilizado em peças não uniformes e 
que tenham superfície rugosa. 
 
3.2. PENETRANTE FLUORESCENTE PÓS-EMULSIFICÁVEL 
 
 É mais brilhante que os demais, tem grande sensibilidade para detectar defeitos 
muitos pequenos e/ou muito abertos e rasos, para a visualização das descontinuidades 
é necessário a utilização de luz negra. É um método muito produtivo, pois requer pouco 
tempo de penetração e é facilmente lavável, porém é mais caro que os outros. 
 
3.3. PENETRANTE VISÍVEL (LAVÁVEL POR SOLVENTE, EM ÁGUA 
OU PÓS-EMULSIFICÁVEL) 
 
 Estes métodos são práticos e portáteis, dispensam o uso de luz negra, mas têm 
menos sensibilidade para detectar defeitos muito finos, sua visualização das indicações 
é limitada. Em uma comparação entre líquidos penetrantes, será considerado o mais 
sensível aquele que possuir maior capacidade de penetrar na descontinuidade, maior 
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facilidade de ser removido da superfície, permanecendo na descontinuidade, mais fácil 
de ser absorvido pelo revelador e de ser visualizado quando absorvido pelo revelador, 
mesmo em pequenas quantidades. 
 
4. REVELADOR 
 
 Outro componente muito importante no ensaio por líquidospenetrantes é o 
revelador. Um revelador com boas características deve ser capaz de absorver o 
penetrante da descontinuidade; servir como uma base por onde o penetrante se 
espalhe; deve cobrir a superfície com uma camada fina e uniforme, evitando confusão 
com a imagem do defeito; deve ser facilmente removível; não deve conter elementos 
prejudiciais ao operador e ao material que esteja sendo inspecionado. Os reveladores 
classificam-se em pós secos, suspensão aquosa de pós, solução aquosa e suspensão de 
pós em solvente. Cada categoria será descrita a seguir. 
 
4.1. PÓS SECOS 
 
 Os pós secos foram os primeiros reveladores a surgir e continuam a ser usados 
com os penetrantes fluorescentes. Os primeiros pós usados eram talco ou giz. 
Atualmente, os melhores reveladores consistem em uma combinação cuidadosamente 
selecionada de pós. Os pós devem ser leves; devem aderir a superfícies metálicas numa 
camada fina, a fim de facilitar a remoção. Por outro lado, não podem flutuar no ar 
formando poeira. Além disso, o operador deve ser protegido contra os pós. A falta de 
confiabilidade deste tipo de revelador torna o seu uso restrito. 
 
4.2. SUSPENSÃO AQUOSA DE PÓS 
 
 A suspensão aquosa de pós é geralmente usada em inspeção pelo método 
fluorescente e é um método que pode ser aplicado na inspeção automática. A suspensão 
aumenta a velocidade de aplicação quando o tamanho da peça permite mergulhá-la na 
suspensão. Após aplicação, a peça é secada em estufa, o que diminui o tempo de 
secagem. A suspensão deve conter agentes dispersantes, inibidores de corrosão e 
agentes que facilitam a remoção posterior. 
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4.3. SOLUÇÃO AQUOSA 
 
 A solução aquosa elimina problemas que eventualmente possam existir com a 
suspensão, como por exemplo, a dispersão. No entanto, a água utilizada para dissolver 
o revelador pode provocar corrosão no material, para diminuir esse problema, deve-se 
adicionar um inibidor de corrosão à solução e controlar a concentração, pois esta pode 
evaporar. 
 
4.4. SUSPENSÃO DE PÓS EM SOLVENTE 
 
 A suspensão de pós em solvente é muito eficaz para conseguir uma camada 
adequada, fina e uniforme sobre a superfície. Como os solventes volatilizam 
rapidamente, existe pouca possibilidade de escorrimento do revelador, mesmo em 
superfícies em posição vertical. Sua aplicação deve ser feita por meio de pulverização. 
Exemplos de solventes são o álcool e solventes clorados não inflamáveis. Este é o tipo 
de revelador será utilizado no experimento desse kit, já que é o mais fácil de manusear 
e de se encontrar no mercado. 
 
5. CRITÉRIO DE ACEITAÇÃO (REFERÊNCIA ASME SEC. VIII DIV.1 AP .8) 
 
 Para avaliar as descontinuidades é necessário que se siga uma norma ou 
especificação para o produto utilizado e o componente a ser inspecionado. A título de 
exemplo e para fins de aprendizagem será utilizada parte da norma ASME SEC. VIII DIV.1 
AP .8, a qual trata sobre os critérios de aceitação em soldas e outros componentes para 
ensaios realizados por líquido penetrante. 
 
6. NORMA ASME SEC. VIII DIV.1 AP .8 
 
6.1. AVALIAÇÃO DAS INDICAÇÕES 
 
Uma indicação é uma evidência de uma imperfeição mecânica. Somente indicações com 
dimensões maiores que 1/16 pol. (1,5 mm) devem ser consideradas como relevante. 
 
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a) Uma indicação linear é aquela tendo um comprimento maior que três vezes a 
largura. 
 
b) Uma indicação arredondada é aquela na forma circular ou elíptica com 
comprimento igual ou menor que três vezes a largura. 
 
c) Qualquer indicação questionável ou duvidosa, deve ser inspecionada para 
determinar se indicações relevantes estão ou não presentes. Critério de 
Aceitação: 
 
6.2. CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO 
 
Todas as superfícies devem estar livres de: 
(a) Indicações lineares relevantes; 
 
(b) Indicações relevantes arredondadas, maiores do que 5,0 mm; 
 
(c) Quatro ou mais indicações relevantes de formato arredondado, alinhadas, 
separadas por uma distância igual ou menor que 1,5 mm, medida entre bordas 
de indicações consecutivas; 
 
(d) Uma indicação de uma imperfeição pode ser maior que a imperfeição, 
entretanto, o tamanho da indicação é a vase para a avaliação de aceitação. 
 
 
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7. ANEXO I – RELATÓRIO 
 
Procedimento-Nº REV. CRITÉRIO DE ACEITAÇÃO RELATÓRIO Nº________ 
 
FOLHA:_______ DE ______ 
MATERIAL 
 
 
CONDIÇÃO DA SUPERFÍCIE NORMA DE REFERÊNCIA 
 
Nº TIPO DE 
DESCONTINUIDADE 
LOCALIZAÇÃO 
(mm) 
DE ___ A ___ 
DIMENSÃO 
(mm) 
LAUDO CROQUI/OBSERVAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LEGENDA: 
LÍQUIDO PENETRANTE 
PROCEDIMENTO ENSAIO NÃO DESTRUTIVO 
 RELATÓRIO DE ENSAIO LÍQUIDO PENETRANTE 
NOME DOS ALUNOS: TURMA: 
MODALIDADE DO EXAME ASSINATURA DO RESPONSÁVEL 
DATA: VISTA DO EXAMINADOR: 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
CHANGE, Raymond; GOLDSBY, Kenneth A. Química. 11. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
 
CHANG, Raymond. Química Geral – Conceitos Fundamentais. Porto Alegre: AMGH, 
2010. 
 
ROSENBERG, Jerome L.; EPSTEIN, Lawrence M.; KRIEGER, Peter J. Química Geral. 9. ed. 
Porto Alegre: Bookman, 2013. 
 
 
 
 
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