ESTANQUEIDADE FBTS (Teste de Recebimento de Equipamentos)

Prévia do material em texto

Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________1 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
ESTANQUEIDADE 
 
 
 O ensaio de estanqueidade é uma técnica de inspeção não 
destrutiva que permite não só localizar o vazamento de um fluido, 
seja ele líquido ou gasoso, como também medir a quantidade de 
material vazando, tanto em sistemas que operam com pressão 
positiva ou que trabalham com vácuo. 
 
 Os vazamentos ocorrem nas descontinuidades presentes em 
juntas soldadas, brasadas, coladas, rosqueadas, encaixadas ou 
seladas por pressão, bem como em flanges, tampas, válvulas, selos 
de vedação, conexões, etc. 
 
 A seguir são dados alguns exemplos dos segmentos da 
indústria, dos produtos por ela fabricados, onde encontramos com 
freqüência as descontinuidades onde o ensaio de estanqueidade 
pode, ou deve, ser utilizado: 
 
 
Nuclear: encapsulamento de elemento combustível, armazenamento 
de lixo atômico, produção, processamento e manuseio de material 
radioativo, etc; 
 
Petrolífero: oleoduto, gasoduto, petroleiro, tanque de 
armazenamento, etc; 
 
Caldeiraria: vaso de pressão, trocador de calor, caldeira, etc; 
 
Autopeças: radiador, sistema de freio, roda, válvula termostática, 
isolamento acústico e térmico, bomba de combustível, bateria, 
bobina, amortecedor, etc 
 
Gases industriais e medicinais: cilindro para transporte ou tanque 
para armazenamento do CO2, argônio, oxigênio, nitrogênio, hélio, 
etc; 
 
Química: instalação de produção que trabalhe com ácidos, cloro, 
amônia, ésteres, etc. 
 
Energia: posto de gasolina(tanque de armazenamento de 
combustível sistema de abastecimento de gás, gasolina, álcool ou 
outro combustível), caminhão-tanque, fornecimento de gás de rua, 
etc; 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________2 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
 
Refrigeração: geladeira, freezer, câmara frigorífica, ar condicionado, 
etc; 
 
Aeroespacial: tanque de combustível de foguete ou de avião, selo 
de vedação, duto, componentes do motor a jato, etc; 
 
Eletro-eletrônico: relé, chip, lâmpada, tubo de imagem, etc; 
 
Alimentício: refrigerante, enlatado, embalagem a vácuo; 
 
Pesquisa e desenvolvimento: fusão ou tratamento térmico a 
vácuo, microscópio eletrônico de varredura e de transmissão, 
ciclotron, equipamento de erosão catódica; 
 
Outros: extintor de incêndio, lata de aerossol, rede de abastecimento 
de água, marca-passo, equipamento de raio X, indústria de 
embalagens, produtos de limpeza e higiene, etc. 
 
 
 A necessidade de uma perfeita estanqueidade em tanques ou 
tubulações contendo substâncias tóxicas que façam parte de 
instalações de alto risco (área química, nuclear, aeroespacial, etc.), 
proporcionou utilização de novos métodos capazes de detectar 
possíveis vazamentos de gás ou líquidos, a fim de obter uma efetiva 
garantia de segurança e proteção ambiental. 
 Os métodos aplicados no ensaio de estanqueidade são: medir 
Pressão ou Vácuo com alta precisão, método da Bolha, método da 
Variação de Pressão, detecção de vazamento por meio de Fluido 
Frigorígeno ou de aplicação de gás Hélio com o respectivo aparelho 
detector e, modernamente, a localização de vazamentos de gases e 
líquidos por ultra-som. 
 Uma das ameaças mais comuns ao meio ambiente, além de 
provocar acidentes, seja na área industrial, doméstica ou pública, são 
os vazamentos de produtos perigosos, que quando armazenados em 
tanques ou recipientes com falhas estruturais, produzem vazamentos 
de líquidos ou gases inflamáveis (indústria petrolífera), ácidos ou 
produtos corrosivos (indústria química), no setor de transportes 
(rodoviário, ferroviário e por tubulações), e tantos outros. 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________3 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
 
 Portanto, como medida preventiva, no sentido de evitar tais 
ocorrências , o Ensaio de Estanqueidade tem sido largamente 
empregado em testes de componentes pressurizados ou 
despressurizados onde existe o risco de escape ou penetração de 
produtos, comprometendo o sistema de contenção, assumindo desta 
maneira, uma importância muito grande quando se trata da proteção 
ao meio ambiente, onde a flora e fauna e ainda pessoas ou 
populações podem ser atingidas seriamente. 
 
 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________4 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
TESTE HIDROSTÁTICO, ESTANQUEIDADE: 
 
O teste hidrostático é a avaliação que o cilindro deve passar 
periodicamente, para saber se o material do mesmo está apto para 
suportar as altas pressões de trabalho. 
A Servposto Lac oferece um serviço da melhor qualidade, usando 
equipamentos e peças dos fornecedores de maior tradição no 
mercado. Entre em contato conosco. 
 
 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________5 
Curso de Inspetor de Fabricação 
TESTE PNEUMÁTICO 
 
 
 
 O Teste pneumático é uma alternativa para o teste hidrostático 
em dutos. A utilização de nitrogênio neste serviço permite que a linha 
seja preenchida de forma mais eficaz do que através da injeção de 
água, e ainda reduzindo significativamente a quantidade de 
mobilização de equipamentos. 
 Entre as vantagens estão a de que o sistema permanecerá 
seco, o descarte da água é eliminado, e o problema associado com a 
pressão da coluna hidrostática é anulado. Dutos pressurizados com 
nitrogênio, não necessitarão ser purgados. 
 A capacidade para pressurizações acima de 7500 psi e ao 
combinar temperatura de pressurização às condições ambientais, o 
tempo de estabilização pode ser reduzido substancialmente. 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________6 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
ESTANQUEIDADE – CAIXA DE VÁCUO 
 
EXEMPLO DE APLICAÇÃO: FUNDO DE TANQUES DE 
ARMAZENAMENTO 
 Uma das ameaças mais comuns ao meio ambiente além de 
provocar acidentes são os vazamentos de produtos, que quando 
armazenados em tanques ou recipientes com falhas estruturais, 
produzem vazamentos de líquidos. 
 O Ensaio de Estanqueidade tem sido largamente empregado 
em testes de componentes pressurizados ou despressurizados onde 
existe o risco de escape ou penetração de produtos, 
comprometendo o sistema de contenção, assumindo desta 
maneira, uma importância muito grande quando se trata da 
proteção ao meio ambiente, onde a flora e fauna e ainda pessoas 
ou populações podem ser atingidas seriamente. 
Detecção de vazamentos durante o teste hidrostático 
 Na realidade o teste hidrostático em tanques de 
armazenamento é um teste estrutural. Possíveis vazamentos no 
costado serão detectadosvisualmente, porém nas soldas de união do 
fundo um dos Ensaios não Destrutivos mais utilizados é o teste de 
Estanqueidade, utilizando se uma Caixa de Vácuo. 
 
 
ENSAIO DE FORMAÇÃO DE BOLHAS COM PRESSÃO NEGATIVA: 
 Esta prática fixa as condições mínimas para o ensaio de 
estanqueidade por meio de formação de bolhas, sendo aplicada 
na detecção de defeitos passantes em juntas soldadas. 
Nota: A função única dos ensaios de estanqueidade é a detecção 
de eventuais vazamentos. Não visando a análise da resistência 
mecânica, deformação e recalques estruturais, como os testes 
hidrostáticos e/ou pneumáticos, muito embora estes visem 
também a detecção de vazamentos. 
 As condições gerais devem ser conforme a norma ASME V 
artigo 10. 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________7 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
 Preparação e Limpeza da Superfície conforme norma ASME 
Seção V, Artigo 6, item T-641. 
 Realizar ensaio visual antes do ensaio de estanqueidade. 
 Os materiais utilizados devem ser total e adequadamente 
removidos após o ensaio. 
 Os resultados do ensaio devem ser registrados por meio de um 
sistema de identificação e rastreabilidade que permita correlacionar o 
local ensaiado com o relatório e vice-versa. 
 
 
O relatório deve conter: 
 
a) nome do emitente; 
b) identificação numérica; 
c) identificação da peça ou equipamento; 
d) número e revisão do procedimento; 
e) registro dos resultados; 
f) normas e/ou valores de referência para interpretação dos 
resultados; 
g) laudo indicando aceitação, rejeição ou recomendação de ensaio 
complementar; 
h) data; 
i) identificação e assinatura do inspetor responsável. 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________8 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
EXERCÍCIOS: 
 
 
01. Um recipiente fechado é enchido com ar até que sua pressão 
atinja 2 bar. A seguir, este recipiente é mergulhado completamente 
em água ( ensaio da bolha ). A cada dez segundos desprende-se do 
recipiente uma bolha com diâmetro Φ = 2mm. 
 
a) Qual é a taxa de vazamento? ql = 4,2 x 10-4 mbar.l.s-1 
b) Qual é a taxa de vazamento padrão? ql,N = 5 x 10-5 mbar .l.s-1 ( 
Sob condições normais ) 
 
 
02. Uma câmara de vácuo deve ser submetida a um ensaio de 
estanqueidade integral empregando-se o método de aumento de 
pressão. 
 
Neste ensaio deve-se verificar um aumento de pressão de 10-5 a 10-4 
mbar. 
 
Qual deve ser o tempo de medida para se poder afirmar com 
segurança que a taxa de vazamento é menor que ql < 10-4 mbar.l. s-
1 para uma câmara de vácuo com um volume 
 
a) V = 150 m3 , b) V = 1,5 m3 , c) V = 0,015 m3 
 
a) ∆t = 1,4. 105 s = 39 h 
b) ∆t = 1,4 . 103 s = 23 min 
c) ∆t = 1,4 . 101 s = 14 s 
 
 
03. Um tanque de água com um volume V = 800 L deve ser 
submetido a um ensaio de estanqueidade a uma pressão pens = 6 bar 
 
Após quatro horas , é registrada uma queda de pressão ∆pp = 
20mbar. A temperatura do tanque aumentou de υ = 16 oC , no 
início, para υ = 20 oC , no final do ensaio. 
 
Qual é a taxa de vazamento do tanque? qL = 5,7 mbar .l.s-1 
 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________9 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
 
04. Um reator de laboratório com geometria irregular é submetido a 
um ensaio de estanqueidade empregando-se o método do envoltório 
com vácuo. 
 
A taxa de vazamento máxima aceitável é qL,aceit = 1.10
-7 mbar.l.s-1. 
Nesta faixa de medida, uma graduação do mostrador do detector de 
vazamento corresponde a uma variação de 50 ppm. 
 
O envoltório é evacuado e enchido com hélio antes da realização da 
medida. O seu volume menos o volume do reator é avaliado como 
sendo 10 L. 
 
Após quanto tempo se obtém uma medida confiável? ∆tmin = 58 dias 
 
 
05. Um recipiente para líquido combustível é construído, por medida 
de segurança, com fundo duplo. O espaço entre os dois fundos tem 
um volume de 3000 L. 
 
Os dois fundos devem ser submetidos a um ensaio de estanqueidade 
empregando-se o método de aumento de pressão.A taxa de 
vazamento máximo aceitável é qL, aceit ,é ≤1. 10-2 mbar.l.s-1. 
 
No ensaio são empregados um manômetro de membrana ( precisão 
∆p = ± 0,1 mbar ) e um termômetro ( precisão ∆υ = ± 0,3 oC ). 
Além disso, também há possibilidade de usar um registrador de dois 
canais. 
 
O ensaio foi iniciado às 08:00 h evacuando – se o espaço entre os 
dois fundos até a pressão p1 = 60 bar. A temperatura ambiente era 
υ1 = 20,0 
oC. 
 
Um dia após, também às 08:00 h, a pressão tinha atingido o valor p2 
= 80mbar. A temperatura ambiente era υ2 = 21,2 
oC. 
 
a) Qual é o erro de medida máximo possível na determinação da 
 taxa de vazamento? 
 
b) Qual é a taxa de vazamento? 
 
 
 Curso de Inspetor de Fabricação 
 Teste de Recebimento de Equipamentos 
 
 
______________________________________________________________10 
Curso de Inspetor de Fabricação 
 
 
06. Um tanque novo destinado ao armazenamento de líquido ainda 
não entrou em serviço e deve ser submetido a um ensaio de 
estanqueidade empregando – se o método do aumento de pressão. 
Para isso o tanque é evacuado a uma pressão de ensaio 
 pens = 60mbar. 
 
A capacidade de sucção da bomba auxiliar é S = 12 m3/h e a pressão 
final pfin = 1. 10-2 mbar. 
 
Após quanto tempo se atinge a pressão desejada para o início do 
ensaio? 
 
 
07. Um reator de uma indústria química com volume V = 10 m3 , 
deve ser submetido a um ensaio de vazamento, sendo que sua 
pressão inicial po = 1000 mbar deve ser reduzida a uma pressão p = 
1 mbar. A capacidade de sucção da bomba é Sef = 65 m3 /h e a 
pressão final que se pode atingir pfin = 10
-2 mbar. 
 
Qual o tempo necessário para se obter a pressão desejada quando se 
usa esta bomba? 
 
UG-99 STANDARD HYDROSTATIC TEST 
 
(a) A hydrostatic test shall be conducted on all vessels after: 
 
 (1) all fabrication has been completed, except for operations which 
could not be performed prior to the such as weld end preparation [see U-
1(e)(1)(a)], cosmetic grinding on the base material which does not affect 
the required thickness; and 
 (2) all examinations have been performed, except those required after 
the test. 
 
 The completed vessels, except those tested in accordance with the 
requirements of UG-100 and UG-101, shall have satisfactorily passed the 
hydrostatic test prescribed in this paragraph. 
 
(b) Except as otherwise permitted in (a) above and 27-4, vessels designed 
for internal pressure shall be subjected to a hydrostatic test pressure which 
at every point in the vessel is at least equal to 1.3 times the maximum 
allowable working pressure34 to be marked on the vessel multiplied by the 
lowest ratio (for the materials of which the vessel is constructed) of the 
stress value S for the test temperature on the vessel to the stress value S 
for the design temperature (see UG-21). All loadings that may exist during 
this test shall be given consideration. 
 
(c) A hydrostatic test based on a calculated pressure may be used by 
agreement between the user and the Manufacturer. The hydrostatic test 
pressure at thetop of the vessel shall be the minimum of the test pressures 
calculated by multiplying the basis for calculated test pressure as defined in 
3-2 for each pressure element by 1.3 and reducing this value by the 
hydrostatic head on that element. When this pressure is used, the Inspector 
shall reserve the right to require the Manufacturer or the designer to furnish 
the calculations used for determining the hydrostatic test pressure for any 
part of the vessel. 
 
(d) The requirements of (b) above represent the minimum standard 
hydrostatic test pressure required by this Division. The requirements of (c) 
above represent a special test based on calculations. Any intermediate value 
of pressure may be used. This Division does not specify an upper limit for 
hydrostatic test pressure. However, if the hydrostatic test pressure is 
allowed to exceed, either intentionally or accidentally, the value determined 
as prescribed in (c) above to the degree that the vessel is subjected to 
visible permanent distortion, the Inspector shall reserve the right to reject 
the vessel. 
 
(e) Combination units [see UG-19(a) and UG-21] shall be tested by one of 
the following methods. 
 
 (1) Pressure chambers of combination units that have been designed 
to operate independently shall be hydrostatically tested as separate vessels, 
that is, each chamber shall be tested without pressure in the adjacent 
chamber. If the common elements of a combination unit are designed for a 
larger differential pressure than the higher maximum allowable working 
pressure to be marked on the adjacent chambers, the hydrostatic test shall 
subject the common 34 The maximum allowable working pressure may be 
assumed to be the same as the design pressure when calculations are not 
made to determine the maximum allowable working pressure. 74 elements 
to at least their design differential pressure, corrected for temperature as in 
(b) above, as well as meet the requirements of (b) or (c) above for each 
independent chamber. 
 (2) When pressure chambers of combination units have their common 
elements designed for the maximum differential pressure that can possibly 
occur during startup, operation, and shutdown, and the differential pressure 
is less than the higher pressure in the adjacent chambers, the common 
elements shall be subjected to a hydrostatic test pressure of at least 1.3 
times the differential pressure to be marked on the unit, corrected for 
temperature as in UG-99(b). 
 
 Following the test of the common elements and their inspection as 
required by (g) below, the adjacent chambers shall be hydrostatically tested 
simultaneously [see (b) or (c) above]. Care must be taken to limit the 
differential pressure between the chambers to the pressure used when 
testing the common elements. 
 The vessel stamping and the vessel Data Report must describe the 
common elements and their limiting differential pressure. See UG-116(j) and 
UG-120(b). 
 
(f) Single-wall vessels designed for a vacuum or partial vacuum only, and 
chambers of multichamber vessels designed for a vacuum or partial vacuum 
only, shall be subjected to an internal hydrostatic test or when a hydrostatic 
test is not practicable, to a pneumatic test in accordance with the provisions 
of UG-100. Either type of test shall be made at a pressure not less than 1.3 
times the difference between normal atmospheric pressure and the 
minimum design internal absolute pressure. 
 
(g) Following the application of the hydrostatic test pressure, an inspection 
shall be made of all joints and connections. This inspection shall be made at 
a pressure not less than the test pressure divided by 1.3. Except for leakage 
that might occur at temporary test closures for those openings intended for 
welded connections, leakage is not allowed at the time of the required visual 
inspection. Leakage from temporary seals shall be directed away so as to 
avoid masking leaks from other joints. 
 
 The visual inspection of joints and connections for leaks at the test 
pressure divided by 1.3 may be waived provided: 
 
 (1) a suitable gas leak test is applied; 
 (2) substitution of the gas leak test is by agreement 
reached between Manufacturer and Inspector; 
 (3) all welded seams which will be hidden by assembly 
be given a visual examination for workmanship prior 
to assembly; 
 (4) the vessel will not contain a “lethal” substance. 
 
(h) Any nonhazardous liquid at any temperature may be used for the 
hydrostatic test if below its boiling point. Combustible liquids having a flash 
point less than 110°F (43°C), such as petroleum distillates, may be used 
only for near atmospheric temperature tests. It is recommended that the 
metal temperature during hydrostatic test be maintained at least 30°F 
(17°C) above the minimum design metal temperature, but need not exceed 
120°F (48°C), to minimize the risk of brittle fracture. [See UG-20 and 
General Note (6) to Fig. UCS-66.2.] The test pressure shall not be applied 
until the vessel and its contents are at about the same temperature. If the 
test temperature exceeds 120°F (48°C), it is recommended that inspection 
of the vessel required by (g) above be delayed until the temperature is 
reduced to 120°F (48°C) or less. 
 
CAUTION: A small liquid relief valve set to 113 times the test pressure is 
recommended for the pressure test system, in case a vessel, while under 
test, is likely to be warmed up materially with personnel absent. 
 
(i) Vents shall be provided at all high points of the vessel in the position in 
which it is to be tested to purge possible air pockets while the vessel is 
filling. 
 
(j) Before applying pressure, the test equipment shall be examined to see 
that it is tight and that all low-pressure filling lines and other appurtenances 
that should not be subjected to the test pressure have been disconnected. 
 
(k) Vessels, except for those in lethal service, may be painted or otherwise 
coated either internally or externally, and may be lined internally, prior to 
the pressure test. However, the user is cautioned that such painting / 
coating /lining may mask leaks that would otherwise have been detected 
during the pressure test. 
 
 
UG-100 PNEUMATIC TEST (SEE UW-50) 
 
(a) Subject to the provisions of UG-99(a)(1) and (a)(2), a pneumatic test 
prescribed in this paragraph may be used in lieu of the standard hydrostatic 
test prescribed in UG-99 for vessels: 
 (1) that are so designed and/or supported that they cannot safely be 
filled with water; 
 (2) not readily dried, that are to be used in services where traces of 
the testing liquid cannot be tolerated and the parts of which have, where 
possible, been previously tested by hydrostatic pressure to the pressure 
required in UG-99. 
 
(b) Except for enameled vessels, for which the pneumatic test pressure shall 
be at least equal to, but need not exceed, the maximum allowable working 
pressure to be marked on the vessel, the pneumatic test pressure shall be at 
least equal to 1.1 times the maximum allowable working pressure to be 
stamped on the vessel multiplied by the lowest ratio (for the materials of 
which the vessel is constructed) of the stress value S for the test 
temperature of the vessel to the stress value S for the design temperature 
(see UG-21). In no case shall the pneumatic test pressure exceed 1.1 times 
the basis for calculated test pressure as defined in 3-2. 
 
(c) The metal temperature during pneumatic test shall be maintained at 
least 30°F (17°C) above the minimum design metal temperature to minimize 
the risk of brittle fracture. [See UG-20 and General Note (6) to Fig. UCS-
66.2.] 
 
(d) The pressure in the vessel shall be gradually increased to not more than 
one-half of the test pressure. Thereafter, the test pressure shall be 
increased in steps of approximately one-tenth of the test pressure until the 
required test pressure has been reached. Then the pressure shallbe reduced 
to a value equal to the test pressure divided by 1.1 and held for a sufficient 
time to permit inspection of the vessel. Except for leakage that might occur 
at temporary test closures for those openings intended for welded 
connections, leakage is not allowed at the time of the required visual 
inspection. Leakage from temporary seals shall be directed away so as to 
avoid masking leaks from other joints. The visual inspection of the vessel at 
the required test pressure divided by 1.1 may be waived provided: 
 (1) a suitable gas leak test is applied; 
 (2) substitution of the gas leak test is by agreement reached 
 between Manufacturer and Inspector; 
 (3) all welded seams which will be hidden by assembly be given a 
 visual examination for workmanship prior to assembly; 
 (4) the vessel will not contain a “lethal” substance. 
 
(e) Vessels, except for those in lethal service, may be painted or otherwise 
coated either internally or externally, and may be lined internally, prior to 
the pressure test. However, the user is cautioned that such painting / 
coating /lining may mask leaks that would otherwise have been detected 
during the pressure test. 
 N-1593 REV. D OUT / 96
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 14 páginas
ENSAIO NÃO-DESTRUTIVO -
ESTANQUEIDADE
Procedimento
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior.
n Indicação de item, tabela ou figura de conteúdo alterado em relação à revisão
anterior.
Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do texto
desta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o responsável pela
adoção e aplicação dos itens da mesma.
CONTEC
Comissão de Normas
Técnicas
Requisito Mandatório: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que deve ser
utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resolução de
não seguí-la ("não-conformidade" com esta Norma) deve ter fundamentos técnico-
gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da PETROBRAS usuário desta
Norma. É caracterizada pelos verbos: “dever”, “ser”, “exigir”, “determinar” e outros
verbos de caráter impositivo.
SC - 27
Prática Recomendada (não-mandatória): Prescrição que pode ser utilizada nas
condições previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade
de alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A
alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da PETROBRAS usuário
desta Norma. É caracterizada pelos verbos: “recomendar”, “poder”, “sugerir” e
“aconselhar” (verbos de caráter não-impositivo). É indicada pela expressão: [Prática
Recomendada].
Ensaios
Não-Destrutivos
Cópias dos registros das "não-conformidades" com esta Norma, que possam contribuir
para o aprimoramento da mesma, devem ser enviadas para a CONTEC - Subcomissão
Autora.
As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - Subcomissão
Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, o item a ser revisado, a
proposta de redação e a justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas
durante os trabalhos para alteração desta Norma.
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO
S.A. - PETROBRAS, de uso interno na Companhia, e qualquer reprodução
para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorização
da titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente,
através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. A
circulação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo e
Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade
industrial.”
Apresentação
As normas técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho
– GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias), são comentadas pelos
Representantes Locais (representantes das Unidades Industriais, Empreendimentos de Engenharia,
Divisões Técnicas e Subsidiárias), são aprovadas pelas Subcomissões Autoras – SCs (formadas por
técnicos de uma mesma especialidade, representando os Órgãos da Companhia e as Subsidiárias) e
aprovadas pelo Plenário da CONTEC (formado pelos representantes das Superintendências dos
Órgãos da Companhia e das suas Subsidiárias, usuários das normas). Uma norma técnica
PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser
reanalisada a cada 5 (cinco) anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As normas técnicas
PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a norma PETROBRAS N -1. Para
informações completas sobre as normas técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas
PETROBRAS.
../link.asp?cod=N-0001
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
2
PÁGINA EM BRANCO
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
3
nn 1 OBJETIVO
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis e práticas recomendadas na realização do ensaio
de estanqueidade por meio de passagem de gases pressurizados (formação de bolhas), ou pela
penetração de líquidos por capilaridade.
1.2 Esta Norma se aplica na detecção de defeitos passantes em juntas soldadas, chapas,
fundidos e forjados.
Nota: A função única dos ensaios de estanqueidade é a detecção de eventuais
vazamentos. Dessa forma, todos os ensaios aqui citados não visam a análise da
resistência mecânica, deformação e recalques estruturais, constantes em outros
testes, hidrostáticos e/ou pneumáticos, muito embora estes visem também a
detecção de vazamentos.
2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES
Os documentos relacionados a seguir são citados no texto e contêm prescrições válidas para a
presente Norma.
PETROBRAS N-1590 - Ensaio Não-Destrutivo - Qualificação de Pessoal;
PETROBRAS N-1597 - Ensaio Não-Destrutivo - Visual;
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section V, Edition 1995.
3 CONDIÇÕES GERAIS
As condições gerais devem ser conforme a norma ASME V artigo 10 e com as seguintes
complementações e exceções expressas em relação àquela norma.
3.1 Preparação e Limpeza da Superfície
3.1.1 Para aços inoxidáveis e ligas de níquel, as ferramentas de preparação da superfície
destes materiais devem ser utilizadas apenas para os mesmos e atender aos seguintes
requisitos:
a) ser de aço inoxidável ou revestidas com este material;
b) os discos de corte devem ter alma de nylon ou similar.
n 3.1.2 No ensaio de ligas à base de níquel, aços inoxidáveis austeníticos e titânio, os produtos
de limpeza e o líquido de ensaio somente podem ser utilizados se contiverem teor de
elementos contaminantes (cloro, flúor e enxofre) abaixo dos limites citados na norma ASME
Sec.V, Artigo 6, item T-641.
../link.asp?cod=N-1590
../link.asp?cod=N-1597
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
4
3.2 Ensaio Visual
Deve serfeito de acordo com a norma PETROBRAS N-1597, antes do ensaio de
estanqueidade.
3.3 Limpeza Final
Os materiais utilizados devem ser total e adequadamente removidos após o ensaio.
nn 3.4 Registro de Resultados
3.4.1 Os resultados do ensaio devem ser registrados por meio de um sistema de identificação
e rastreabilidade que permita correlacionar o local ensaiado com o relatório e vice-versa.
3.4.2 Deve ser emitido um relatório contendo adicionalmente os seguintes itens:
a) nome do emitente (órgão da PETROBRAS ou firma executante);
b) identificação numérica;
c) identificação da peça ou equipamento;
d) número e revisão do procedimento;
e) registro dos resultados;
f) normas e/ou valores de referência para interpretação dos resultados;
g) laudo indicando aceitação, rejeição ou recomendação de ensaio complementar;
h) data;
i) identificação e assinatura do inspetor responsável.
Nota: A critério da PETROBRAS pode ser elaborado um relatório para cada ensaio ou
vários registros emitidos em separado baseados na área ou tipo de trabalho, ou
ambos combinados.
3.4.3 A descrição da sistemática de registro de resultados pode ser dispensada de constar no
procedimento de inspeção, a critério da PETROBRAS, se o executante (órgão da
PETROBRAS ou firma executante) apresentar em seu Sistema de Qualidade, uma sistemática
que atenda ao item 3.4.1.
3.5 Qualificação de Inspetor
Deve ser qualificado de acordo com a norma PETROBRAS N-1590.
../link.asp?cod=N-1597
../link.asp?cod=N-1590
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
5
4 CONDIÇÕES ESPECÍFICAS
nn 4.1 Ensaio de Formação de Bolhas com Pressão Positiva
4.1.1 No procedimento de inspeção da executante devem constar os seguintes itens:
a) objetivo e indicação do método de ensaio;
b) normas de referência;
c) croqui da peça ou equipamento e sistema de pressurização (ex. FIGURA 1);
d) material da peça ou equipamento;
e) região a ser ensaiada;
f) locação, escala e calibração dos manômetros;
g) materiais empregados (gás e solução formadora de bolhas);
h) faixa de temperatura da superfície a ser ensaiada;
i) modo de vedação de aberturas;
j) condição requerida para as superfícies a serem ensaiadas e métodos de
 preparação;
l) materiais e produtos de limpeza;
m) pressão de ensaio;
n) seqüência e tempo de pressurização;
o) método de inspeção (direto ou remoto);
p) iluminação especial, instrumentos ou aparelhos a serem usados, se necessário;
q) requisitos adicionais;
r) limpeza final;
s) sistemática de registro dos resultados;
t) formulário ou conteúdo mínimo do relatório de registro de resultados.
Nota: Os itens e), f), g), h) e j), já constam no ASME Seção V.
4.1.2 O procedimento deve ter o nome do emitente (órgão da PETROBRAS ou firma
executante) ser numerado e ter indicação da revisão.
4.1.3 O niple a ser conectado no furo de ensaio deve conter um entalhe na extremidade, a fim
de evitar o bloqueio do gás, no caso da extremidade do niple entrar em contato com a chapa
oposta ao furo de ensaio (FIGURA 1), ou ter comprimento de rosca pelo menos 8 mm
inferior à espessura da peça na qual deve ser conectado.
n 4.1.4 Os materiais a serem empregados devem estar de acordo com os seguintes requisitos:
a) deve ser usado para pressurização ar comprimido ou gás inerte (nitrogênio,
hélio, argônio) não sendo permitido o uso de materiais tóxicos ou inflamáveis;
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
6
b) a solução formadora de bolhas não deve conter quantidade excessiva de bolhas,
de forma a minimizar a dificuldade de interpretação e distinção entre estas e as
bolhas causadas por eventuais vazamentos;
c) na impossibilidade do uso de soluções comerciais apropriadas, pode ser usada a
solução de líquido detergente ou sabão líquido, glicerina e água na proporção
de 1 x 1 x 4,5 de cada componente em volume ou outra solução que atenda às
especificações constantes no ASME Sec.V;
d) a solução deve ser preparada com antecedência para que haja a dissipação das
bolhas e da espuma antes do uso;
e) no ensaio de ligas à base de níquel, aços inoxidáveis austeníticos e titânio, a
solução formadora de bolhas e os produtos de limpeza devem atender a 3.1.2.
4.1.5 A pressão do ensaio (manométrica) deve ser:
a) de 69 a 98 kPa (0,7 a 1,0 kgf/cm2), para chapas de reforço;
b) aquela consignada na norma de projeto, fabricação e montagem do equipamento
ou da peça, para equipamentos com revestimentos metálicos internos ou
superfícies planas;
c) aquela consignada nas normas de projeto, fabricação e montagem do
equipamento ou da peça, prevista para o ensaio pneumático, para superfícies
cilíndricas e/ou calotas.
4.1.6 O tamponamento do furo de ensaio deve ser efetuado de acordo com a norma de
projeto e de construção e montagem do equipamento.
4.1.7 Sempre que qualquer item do procedimento for alterado, deve ser emitida uma revisão
do procedimento.
4.2 Ensaio de Formação de Bolhas com Pressão Negativa
n 4.2.1 No procedimento de inspeção da executante devem constar os seguintes itens:
a) objetivo e indicação do método de ensaio;
b) normas de referência;
c) croqui da peça ou equipamento e sistema de formação de vácuo, com o
detalhamento da caixa de vácuo (ex.: FIGURAS 2, 3 e 4);
d) material da peça ou equipamento;
e) região a ser ensaiada;
f) locação, escala e calibração dos manômetros;
g) solução formadora de bolhas;
h) faixa de temperatura da superfície a ser ensaiada;
i) modo de vedação das aberturas;
j) condição requerida para as superfícies a serem ensaiadas e métodos de
preparação;
l) materiais e produtos de limpeza;
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
7
m) pressão de ensaio;
n) tempo de pressurização;
o) método de inspeção (direto ou remoto);
p) iluminação especial, instrumentos ou aparelhos a serem usados, se necessário;
q) requisitos adicionais;
r) limpeza final;
s) sistemática de registro de resultados;
t) formulário ou conteúdo mínimo do relatório de registro de resultados.
Nota: Os itens e), f), g), h) e j), já constam no ASME Seção V.
4.2.2 O procedimento deve ter o nome do emitente (órgão da PETROBRAS ou firma
executante), ser numerado e ter indicação da revisão.
4.2.3 A caixa de vácuo deve ter dimensões convenientes podendo ser utilizados os modelos
indicados nas FIGURAS 2 e 3. O visor da caixa deve ser substituído, caso apresente entalhes
em sua superfície, que possam comprometer a resistência mecânica do mesmo e quando
comprometer a visualização do ensaio.
n Nota: Para o Ensaio de Formação de Bolhas com Pressão Negativa além do método descrito
 nas FIGURAS 2 e 3 podem também ser usadas bombas de vácuo conforme citado no
 ASME Seção V Artigo 10.
n 4.2.4 A solução formadora de bolhas a ser empregada deve estar de acordo com os seguintes
requisitos:
a) não deve conter quantidade excessivade bolhas, de forma a minimizar a
dificuldade de interpretação entre estas e as bolhas causadas por eventuais
vazamentos;
b) na impossibilidade do uso de soluções comerciais apropriadas, pode ser usada a
solução de líquido detergente ou sabão líquido, glicerina e água na proporção de
1 x 1 x 4,5 de cada componente em volume ou outra solução que atenda às
especificações constantes no ASME Sec.V;
c) a solução deve ser preparada com antecedência para que haja a dissipação das
bolhas e da espuma antes do uso;
d) no ensaio de ligas à base de níquel, aços inoxidáveis austeníticos e titânio, a
solução formadora de bolhas e os produtos de limpeza deve atender ao item
3.1.2.
4.2.5 A execução do ensaio deve ser sempre efetuada com uma sobreposição mínima de-
100 mm entre a região já ensaiada e a região subseqüente de ensaio.
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
8
4.2.6 Sempre que qualquer item do procedimento for alterado, deve ser emitida uma revisão
do procedimento.
4.3 Ensaio de Capilaridade
n 4.3.1 No procedimento de inspeção da executante devem constar, na seqüência indicada, os
seguintes itens:
a) objetivo e indicação do método de ensaio;
b) normas de referência;
c) croqui da peça ou equipamento;
d) material da peça ou equipamento;
e) região a ser ensaiada;
f) aparelho ou modo de aplicação do líquido de ensaio;
g) líquido de ensaio;
h) revelador;
i) faixa de temperatura da superfície a ser ensaiada;
j) modo de vedação de aberturas;
l) condição requerida para as superfícies a serem ensaiadas e métodos de
preparação;
m) materiais e produtos de limpeza;
n) tempo de penetração;
o) método de inspeção (direto ou remoto);
p) iluminação especial, instrumentos ou aparelhos a serem usados, se necessário;
q) requisitos adicionais;
r) limpeza final;
s) sistemática de registro de resultados;
t) formulário ou conteúdo mínimo do relatório de registro de resultados.
Nota: Os itens e), f), g), h), i) e l), já constam no ASME Seção V.
4.3.2 O procedimento deve ter o nome do emitente (órgão da PETROBRAS ou firma
executante), ser numerado e ter indicação da revisão.
4.3.3 O líquido de ensaio deve ter alto efeito de capilaridade, ser de secagem e evaporação
difícil sob o efeito do ar e/ou temperatura e seu tempo de secagem deve ser sempre superior
ao previsto para penetração.
n 4.3.4 Para o ensaio de solda em ângulo, na ligação fundo-costado ou entre compartimentos
do teto flutuante de tanques de armazenamento, carcaças de bombas e fundidos em geral
(todos em aço-carbono), o líquido de ensaio pode ser o óleo diesel ou querosene, podendo ser
adicionado um corante para aumentar o contraste.
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
9
n 4.3.5 No ensaio de estanqueidade por capilaridade deve ser utilizado revelador que tenha
comprovada eficiência de absorção, e propicie contraste adequado para visualização, podendo
ser usadas tintas à base de alvaiade, talco ou revelador de líquido penetrante.
n 4.3.6 No ensaio de ligas à base de níquel, aços inoxidáveis austeníticos e titânio, o líquido de
ensaio, os produtos de limpeza e o revelador devem atender ao item 3.1.2.
4.3.7 Na preparação de superfície deve ser evitada a limpeza com jato de areia, granalha ou
outros meios que possam deformar e/ou tamponar as descontinuidades na superfície.
n 4.3.8 O tempo de penetração deve ser escolhido de forma a garantir, efetivamente, que a
passagem do líquido de ensaio seja conseguida, quando da existência de eventuais
vazamentos.
4.3.9 O tempo mínimo de penetração no ensaio de capilaridade deve ser de 24 horas.
4.3.10 Sempre que qualquer item do procedimento for alterado, deve ser emitida uma revisão
do procedimento.
____________
/ANEXO
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
10
PÁGINA EM BRANCO
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
11
ANEXO - FIGURAS
FIGURA 1 - EXEMPLO DE SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
12
FIGURA 2 - EXEMPLO DE CAIXA DE VÁCUO PARA
SUPERFÍCIES PLANAS
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
13
FIGURA 3 - EXEMPLO DE CAIXA DE VÁCUO PARA
SUPERFÍCIES EM ÂNGULO
 N-1593 REV. D OUT / 96
 
 
14
FIGURA 4 - EXEMPLO DE EJETOR - ENSAIO DE
ESTANQUEIDADE PRESSÃO NEGATIVA
Pressure Vessel Failure during Hydro Test 
 
Nanjing Yuchuang Co, China 
 
28th November 2007 
 
Please find attached a couple of photos of a pressure vessel that recently 
failed whilst under hydrotest during post fabrication testing. This vessel was 
manufactured by Nanjing Yuchuang Co. in China and the plate was of 
Chinese mill origin. Unfortunately this is another example of serious 
equipment/material failures with equipment being sourced out of the rapidly 
developing economies such as China, Eastern Bloc and others. These 
examples are becoming almost a weekly occurrence now and are exhibiting 
failure modes not seen in the mature manufacturing economies since the 
1930's. Again we need to ensure vigilance in the acceptance of manufacturers 
and once more I stress the need to know where the base materials are 
sourced from. 
 
Apparently this pressure vessel had reached fifty percentof the required test 
pressure when the shell ruptured. A metallurgical failure report is not available 
however from the photographs a number of observations could be made 
regarding the quality of the material and the welding. If you check out the 
welding (undercut/poor visual/arc strikes) it is unlikely that this vessel would 
have be conforming to any Pressure Vessel code, let alone be ready for a 
hydro. 
 
As others have said in relation to this particular failure example I bet there 
would be more than the one contributing factor ("The Material") associated 
with this failure. 
 
 
	Pressure_Vessel_Failure_during_Hydro_Test.pdf
	PV Failure - China.pdf
	Pressure Vessel Hydro Pictures 1.pdf
	Pressure Vessel Hydro Pictures 2.pdf