N-1593 ENSAIO NÃO-DESTRUTIVO - ESTANQUEIDADE

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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.
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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.
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3.2 Ensaio Visual
Deve ser feito 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.
3.4.3A 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.
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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;
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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;
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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 excessiva de 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.
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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.
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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.
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/ANEXO
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ANEXO - FIGURAS
FIGURA 1 - EXEMPLO DE SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO
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FIGURA 2 - EXEMPLO DE CAIXA DE VÁCUO PARA
SUPERFÍCIES PLANAS
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FIGURA 3 - EXEMPLO DE CAIXA DE VÁCUO PARA
SUPERFÍCIES EM ÂNGULO
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FIGURA 4 - EXEMPLO DE EJETOR - ENSAIO DE
ESTANQUEIDADE PRESSÃO NEGATIVA