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ENSAIOS MECÂNICOS FACULDADE MULTIVIX AULA 5 Professor: Sandro De Carvalho 2023 ESAIOS NÃO DESTRUTIVOS -END • Os Ensaios Não Destrutivos (END) são técnicas utilizadas na inspeção de materiais e equipamentos sem danificá-los, sendo executados nas etapas de fabricação, construção, montagem e manutenção. • Constituem uma das principais ferramentas do controle da qualidade de materiais e produtos, contribuindo para garantir a qualidade, reduzir os custos e aumentar a confiabilidadeda inspeção. • Os END´s incluem métodos capazes de proporcionar informações a respeito do teor de defeitos de um determinado produto, das características tecnológicas de um material, ou ainda, da monitoração da degradação em serviço de componentes, equipamentos e estruturas. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS CONCEITO: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Visual ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Líquido penetrante O ensaio por líquido penetrante, também conhecido como ensaio de líquidos penetrantes ou simplesmente ensaio de LP, é um método não destrutivo utilizado para detectar descontinuidades superficiais em materiais sólidos. Este método é comumente empregado na inspeção de soldas, fundidos, forjados e outros componentes metálicos. O processo envolve a aplicação de um líquido penetrante, geralmente colorido, na superfície do material que está sendo inspecionado. Este líquido penetra nas descontinuidades, como trincas e porosidades, presentes na superfície. Após um período de penetração adequado, o excesso de líquido é removido da superfície. Em seguida, é aplicado um revelador que destaca as descontinuidades, tornando-as visíveis para o inspetor. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Líquido penetrante Esse tipo de ensaio é sensível a falhas superficiais e é frequentemente utilizado em conjunto com outros métodos de ensaio não destrutivo para garantir uma avaliação abrangente da integridade dos materiais. O ensaio por líquido penetrante é amplamente utilizado em setores como a indústria metalúrgica, aeroespacial, petroquímica e de construção naval. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS O que é líquido penetrante? Uma solução química base óleo com corante, seja visível ou fluorescente, capaz de migrar para as descontinuidades abertas à superfície pela ação capilar e utilizada para localizar descontinuidades em materiais ferrosos e não ferrosos, assim como em algumas cerâmicas e plásticos. O que é uma inspeção por líquidos penetrantes? Método de Ensaio Não Destrutivo que faz possível a detecção de descontinuidades na superfície de materiais ferrosos e não ferrosos. Quais são os passos no processo de inspeção por líquidos penetrantes? Pré-lavar e secar Aplicação de penetrantes (Imersão, pulverizar, pincelamento) Remoção de penetrantes (se determina segundo o método penetrante utilizado – lavável com água, pós- emulsificável, removível com solvente). Secagem Aplicação do revelador Inspeção Limpeza posterior ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Quais são as vantagens da inspeção por líquidos penetrantes? Pode ser aplicado em uma ampla variedade de materiais. Simples de utilizar. Conta com uma alta sensibilidade a descontinuidades superficiais muito finas ou estreitas. As indicações aparecem na mesma peça que está se ensaiando. Facilmente adaptável a inspeções em linhas de produção de alto volume. A inspeção por líquidos penetrantes é um método rápido e econômico de inspeção. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Quais são as limitações da inspeção por líquidos penetrantes? Somente pode detectar descontinuidades superficiais (abertas a superfície). Os materiais a ser ensaiados devem ser não porosos. As peças devem estar livres de contaminantes e recobrimento que poderiam bloquear o trânsito dos penetrantes. NORMAS ABNT NBR ISO 3452-1:2019 - Ensaio não destrutivo - Ensaio por líquidos penetrantes - Parte 1: Princípios gerais. ABNT NBR ISO 3452-2:2018 - Ensaio não destrutivo - Ensaio por líquidos penetrantes - Parte 2: Ensaio por líquidos penetrantes utilizando produtos fluorescentes. ABNT NBR 9487:2006 - Ensaio não destrutivo - Líquidos penetrantes - Líquidos penetrantes fluorescentes e visíveis. ABNT NBR 15137:2004 - Ensaio não destrutivo - Líquidos penetrantes - Documentação. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVO ENSAIO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ENSAIO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS O ensaio por partículas magnéticas é uma técnica de ensaio não destrutivo amplamente utilizada para detectar defeitos superficiais e subsuperficiais em materiais ferromagnéticos. Este método é comumente empregado na inspeção de soldas, tubulações, peças forjadas e outros componentes onde a presença de descontinuidades pode comprometer a integridade estrutural. Princípio de Funcionamento: O ensaio por partículas magnéticas baseia-se na criação de um campo magnético na peça a ser inspecionada. Este campo magnético revela descontinuidades, como trincas, falhas e inclusões, através da aplicação de partículas magnéticas (geralmente pós de ferro ou óxido de ferro) na superfície da peça. Essas partículas são atraídas para as regiões onde há vazamento do fluxo magnético devido a uma descontinuidade, formando linhas que indicam a presença de defeitos. baseia-se nos princípios físicos do magnetismo e na resposta magnética dos materiais ferromagnéticos à presença de descontinuidades. Ferromagnetismo: Materiais ferromagnéticos, como ferro, níquel e cobalto, têm propriedades magnéticas especiais. Eles podem ser magnetizados quando expostos a um campo magnético externo e retêm parte desse magnetismo mesmo após a remoção do campo. Campo Magnético: Durante o ensaio, o componente a ser inspecionado é magnetizado usando uma fonte externa, como bobinas, eletrodos ou yokes magnéticos. Isso cria um campo magnético temporário no material. Descontinuidades Magnéticas: Se houver uma descontinuidade superficial ou subsuperficial no material, como uma trinca, inclusão ou porosidade, as linhas do campo magnético serão distorcidas nessa região. Atração de Partículas Magnéticas: Partículas finas, geralmente de ferro ou material ferromagnético, são aplicadas na superfície magnetizada do componente. Essas partículas são atraídas para as áreas onde ocorreu a distorção do campo magnético devido à presença de descontinuidades. Formação de Indicações: As partículas magnéticas se acumulam e formam indicações visíveis na superfície do material, destacando as áreas afetadas por descontinuidades. ENSAIO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS Aplicações Comuns: O ensaio por partículas magnéticas é amplamente utilizado em setores como a indústria petroquímica, automotiva, aeroespacial, metalúrgica e de construção naval. Ele é particularmente eficaz na detecção de trincas superficiais e subsuperficiais, sendo uma ferramenta valiosa para garantir a qualidade e segurança de componentes críticos. Procedimento Típico: Preparação da Superfície: A superfície da peça é limpa e preparada para o ensaio, removendo-se qualquer revestimento, sujeira ou óleo. Aplicação do Campo Magnético: Um campo magnético é gerado na peça, podendo ser induzido por uma bobina ou por meio de ímãs permanentes. Aplicação das Partículas Magnéticas: As partículas magnéticas são aplicadas na superfície da peça, geralmente na forma de um pó fino. Inspeção Visual: O inspetor examina a superfície da peça em busca de linhas ou aglomerados de partículas, indicativos de possíveis defeitos. Avaliação e Registro: Caso sejam encontradas descontinuidades, são avaliadas quanto à sua natureza, tamanho e impacto na integridade estrutural. Os resultados são registrados para documentação e análise. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Partículas magnéticas O que é partícula magnética? É um produto desenvolvido a partir do pó de ferro ou óxido de ferro, com a propriedade de ser visível ou fluorescente, em pó seco ou diluído em soluções preparadas, utilizado para a detecção de descontinuidades superficiais ou subsuperficiais em materiais ferromagnéticos, elaborado para ser utilizado narealização da Inspeção por Partículas Magnéticas O que é a Inspeção por Partículas Magnéticas? Um método de Ensaio Não Destrutivo que torna possível a detecção de descontinuidades superficiais e subsuperficiais em materiais ferromagnéticos (o material pode ser magnetizado). Quais são as vantagens da inspeção por partículas magnéticas? O processo de ensaio é rápido e simples em sua aplicação. Altamente sensível à detecção de indicações superficiais e subsuperficiais. As indicações aparecem na mesma peça que se está ensaiando. O método pode, algumas vezes, funcionar através de camadas de contaminantes ou recobrimentos de pequenas espessuras. O método é viável para a automatização e a inspeção de produção de alto volume. Mais barato e eficiente que outros métodos de controle de qualidade. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Quais são as limitações da inspeção por partículas magnéticas? O material a ser ensaiado deve ser ferromagnético. Oferece potencial variação e limitações para a detecção de indicações na superfície. A direção do campo magnético deve cruzar com a dimensão principal da descontinuidade. Caso a peça a ser ensaiada tenha uma geometria complexa, isto pode apresentar problemas para a determinação adequada de amperagem e intensidade do campo magnético. Frequentemente é necessário desmagnetizar a peça depois de sua inspeção. NORMAS ABNT NBR ISO 9934-1:2017 - Ensaio não destrutivo - Partículas magnéticas - Parte 1: Generalidades (ISO 9934-1:2016, IDT): Esta norma estabelece os princípios gerais e procedimentos para a realização de ensaios de partículas magnéticas. ABNT NBR ISO 9934-2:2017 - Ensaio não destrutivo - Partículas magnéticas - Parte 2: Preparo da superfície (ISO 9934-2:2015, IDT): Aborda os requisitos específicos para o preparo da superfície antes da aplicação do ensaio de partículas magnéticas. ABNT NBR ISO 9934-3:2017 - Ensaio não destrutivo - Partículas magnéticas - Parte 3: Equipamentos (ISO 9934-3:2015, IDT): Estabelece os requisitos para os equipamentos utilizados no ensaio de partículas magnéticas. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVO ULTRSASSOM ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS O princípio de funcionamento do ultrassom industrial baseia-se na propagação de ondas sonoras de alta frequência, acima do limite audível pelo ouvido humano (geralmente acima de 20 kHz), através de um meio material. Essas ondas sonoras são geradas por um transdutor ultrassônico e viajam através do material a ser inspecionado. Quando as ondas ultrassônicas encontram uma interface entre dois materiais diferentes ou uma descontinuidade interna no material, parte da energia é refletida de volta para o transdutor. O transdutor capta essas ondas refletidas e as converte em sinais elétricos. A análise desses sinais permite identificar a presença de falhas, irregularidades ou características específicas no material. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Funcionamento do ultrassom industrial: Geração de Ondas Ultrassônicas: Um transdutor converte energia elétrica em ondas ultrassônicas. O transdutor emite pulsos de ondas ultrassônicas na direção do material que está sendo testado. Propagação das Ondas no Material: As ondas ultrassônicas se propagam pelo material. Quando encontram uma interface entre materiais diferentes ou uma descontinuidade, parte da energia é refletida de volta para o transdutor. Recepção e Análise: O mesmo transdutor que emitiu as ondas ultrassônicas agora atua como um receptor. Ele registra o tempo que as ondas levam para retornar após a reflexão. As informações sobre a intensidade e o tempo de retorno são usadas para criar imagens ou gráficos que revelam características internas do material, como a presença de falhas ou variações na espessura. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Interpretação dos Resultados: Com base nas informações coletadas, os técnicos podem interpretar os resultados e identificar possíveis defeitos, irregularidades ou características do material. O ultrassom industrial permite a detecção de falhas internas sem a necessidade de destruir ou danificar o material em teste. É comumente utilizado em setores como a indústria de petróleo e gás, manufatura de metais, construção naval, controle de qualidade de soldagens, entre outros. Tipos comuns de ultrassom industrial: Ultrassom de Contato: Neste método, o transdutor (sonda) é colocado diretamente na superfície do material a ser testado. É eficaz para inspeções de alta resolução em materiais relativamente homogêneos. Ultrassom Automatizado (ou de Varredura Automática): Envolve o uso de sistemas automatizados para mover o transdutor de maneira controlada sobre a superfície do material. Isso é frequentemente usado em linhas de produção para inspeções rápidas e precisas. Tipos comuns de ultrassom industrial: Ultrassom por Imersão: O material a ser testado é totalmente imerso em um líquido (geralmente água) para melhorar o acoplamento entre o transdutor e o material. Esse método é frequentemente utilizado em inspeções automatizadas de peças complexas. Tipos comuns de ultrassom industrial: Ultrassom Aéreo (ou de Ar): Este método é usado quando a imersão não é prática. O transdutor é acoplado ao ar, e as ondas ultrassônicas atravessam o ar até atingir a superfície do material. É menos eficiente do que a imersão, mas é adequado para muitas situações. Ultrassom Phased Array: O ultrassom Phased Array envolve o uso de um conjunto de elementos transdutores controlados eletronicamente para criar feixes de ultrassom que podem ser manipulados para varrer diferentes áreas e ângulos. Isso permite maior flexibilidade e eficiência nas inspeções. Ultrassom TOFD (Time-of-Flight Diffraction): O TOFD é uma técnica que utiliza a difração do tempo de voo das ondas ultrassônicas para detectar e dimensionar descontinuidades. É frequentemente usado para a detecção de trincas e medição de tamanho em soldas. NORMAS ABNT NBR ISO 16810:2016 - Ensaio não destrutivo — Ultrassom — Terminologia: Esta norma estabelece a terminologia utilizada em ensaios não destrutivos por ultrassom, fornecendo definições de termos relacionados. ABNT NBR ISO 16811:2014 - Ensaio não destrutivo — Ultrassom — Características de desempenho de equipamento automatizado de exame por ultrassom: Esta norma define as características de desempenho de equipamentos automatizados de exame por ultrassom. ABNT NBR ISO 16812:2018 - Ensaio não destrutivo — Ultrassom — Procedimento para ensaio por ultrassom usando varredura manual e instrumentação eletrônica: Estabelece procedimentos para ensaios por ultrassom utilizando varredura manual e instrumentação eletrônica. ABNT NBR ISO 16817:2016 - Ensaio não destrutivo — Ultrassom — Procedimento para ensaio por ultrassom usando varredura manual e técnica de varredura automática por ultrassom usando instrumentação eletrônica: Similar à norma anterior, esta aborda procedimentos para ensaios por ultrassom, mas inclui também a técnica de varredura automática. ABNT NBR ISO 17640:2013 - Ensaio não destrutivo — Ultrassom — Técnicas básicas: Estabelece técnicas básicas de ensaios por ultrassom. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Radiografia industrial ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS A radiografia industrial é uma técnica de ensaio não destrutivo (END) que utiliza radiação ionizante para inspecionar a integridade e a qualidade de materiais, especialmente em ambientes industriais. Essa técnica é frequentemente empregada para detectar falhas internas, como trincas, porosidades e inclusões, em materiais metálicos. Existem dois tipos principais de radiografia industrial: a radiografia tradicional, que utiliza filmes radiográficos para capturar imagens, e a radiografia digital, que emprega detectores digitais para registrar as imagens de forma eletrônica. Os equipamentos de radiografia industrial geralmente incluem uma fonte de radiação, como um tubo de raios X ou uma fonte de isótopos radioativos, e um filme ou detector para registrar a imagem resultante apósa interação da radiação com o material sendo inspecionado. vantagens A radiografia industrial permite o registro permanente do ensaio realizado, uma vez que no filme permanecem todas as evidências da inspeção de maneira objetiva e incontestável, em relação a outros ensaios que são avaliados de modo subjetivo pelo inspetor. O ensaio de gamagrafia pode ser feito no campo, isto é, em instalações abertas como tubulações, torres de processamento de gasolina, de álcool, tanques de armazenamento, alto fornos, dentre outros. Outra vantagem é o custo relativamente baixo. Desvantagens As radiações ionizantes que sensibilizam o filme, provenientes tanto dos raios X quanto dos raios gama, são altamente prejudiciais ao ser humano. O ensaio requer cuidados especiais de proteção aos trabalhadores, que são os membros da equipe radiográfica, e aos indivíduos do público, isto é, os que se encontram nas vizinhanças do local onde é feito o ensaio; além disso, cuidados especiais em relação ao meio-ambiente devem ser previstos. Além do aspecto de segurança, o trabalhador deve ser um especialista altamente qualificado, com perfeitos conhecimentos de processos de fabricação e soldagem para poder laudar um filme radiográfico. Os ensaios são regulamentados por normas e para sua execução é necessária a autorização de organismos como defesa civil e prefeituras. Todo trabalhador do ensaio radiográfico deve ter uma qualificação fornecida por organismos oficiais, atestando seus conhecimentos técnicos. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS NORMAS ABNT NBR ISO 17636-1:2013 - Ensaios Não Destrutivos - Ensaios Visuais e Ensaios por Raios X e Gama em Soldas de Aços - Parte 1: Raios X e Gama em Aços de Espessura de até 50 mm: Esta norma estabelece os requisitos para a realização de ensaios por raios X e gama em soldas de aços com espessura de até 50 mm. ABNT NBR ISO 17636-2:2013 - Ensaios Não Destrutivos - Ensaios Visuais e Ensaios por Raios X e Gama em Soldas de Aços - Parte 2: Raios X e Gama em Aços com Espessura Superior a 50 mm: Similar à norma anterior, mas voltada para a radiografia de aços com espessura superior a 50 mm. ABNT NBR 15526:2010 - Ensaios Não Destrutivos - Terminologia de Ensaios por Raios X e Gama: Esta norma estabelece a terminologia utilizada em ensaios não destrutivos por raios X e gama. ABNT NBR ISO 14096-1:2010 - Ensaios Não Destrutivos - Análise da Qualidade de Imagem Radioscópica - Parte 1: Geral: Aborda a análise da qualidade de imagem radioscópica de forma geral. ABNT NBR ISO 14096-2:2010 - Ensaios Não Destrutivos - Análise da Qualidade de Imagem Radioscópica - Parte 2: Métodos de Ensaios com Fio de Ensaio: Esta norma fornece métodos específicos para a análise da qualidade de imagem radioscópica usando fios de ensaio. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ENDOSCOPIA INDUSTRIAL ENDOSCOPIA INDUSTRIAL ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ESTROBOSCOPIA O estroboscópio é uma ferramenta óptica que permite analisar e registrar o movimento contínuo ou periódico de velocidade de um objeto, como se ele estivesse parado. Para isso, utiliza flashes de iluminação para registar um conjunto de imagens discretas que representarão o percurso que o objeto realiza. Por essa razão, é muito usado como um importante instrumento de manutenção preditiva e inspeções visuais, sobretudo por não ter a necessidade de parar o equipamento. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ANÁLISE DE VIBRAÇÕES ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ANÁLISE DE ÓLEO As análises de óleos determinam as propriedades e o grau de contaminantes neles presentes. As principais propriedades dos óleos que interessam em uma análise são: índice de viscosidade; índice de acidez; índice de alcalinidade; ponto de fulgor e ponto de congelamento. Em termos de contaminação dos óleos, interessa saber quanto existe de resíduos de carbono, partículas metálicas e água. Existem duas formas de se avaliar as informações obtidas a partir de uma análise de óleo: Condições do lubrificante – determinação das propriedades físico químicas para garantir uma boa lubrificação Condições da máquina – análise de substâncias estranhas (gases ou partículas em suspensão no lubrificante) É importante observar que o desempenho dos equipamentos em plantas industriais depende não só da manutenção em peças e componentes, através de um planejamento de manutenção mecânica bem organizado e estruturado, mas também de sistemas de lubrificação adequados e eficazes. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS TERMOGRAFIA ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ABENDI: A Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção - ABENDI é uma entidade técnico-científica, sem fins lucrativos, de direito privado, com sede em São Paulo, fundada em Março de 1979, com a finalidade de difundir as técnicas de END e Inspeção, através de ações voltadas ao aprimoramento da tecnologia e, conseqüentemente, do pessoal e das empresas envolvidas no tema. Slide 1: ENSAIOS MECÂNICOS Slide 2: ESAIOS NÃO DESTRUTIVOS -END Slide 3: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS CONCEITO: Slide 4: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 5: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 6: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 7: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 8 Slide 9: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 10: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 11: NORMAS Slide 12: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVO Slide 13: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 18 Slide 19: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 20: NORMAS Slide 21: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVO Slide 22: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 23: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 24: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32: NORMAS Slide 33: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 34: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 35 Slide 36 Slide 37: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 38: NORMAS Slide 39: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 40: ENDOSCOPIA INDUSTRIAL Slide 41: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 42 Slide 43: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 44: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 45 Slide 46 Slide 47: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Slide 48 Slide 49: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS