TM Cal Apostila Ensaios Nao Dest

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Ensaios Não-destrutivos 
 
 
I 
Índice 
 
1 INTRODUÇÃO AOS ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS ...............................................................1 
1.1. INTRODUÇÃO.................................................................................................................................1 
1.2. HISTÓRICO ....................................................................................................................................1 
1.3. DEFINIÇÃO DE ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS.................................................................................2 
1.4. POTENCIAL DOS ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS ..............................................................................3 
1.5. INDICAÇÕES, DESCONTINUIDADES E DEFEITOS..............................................................................4 
1.6. PRINCIPAIS TÉCNICAS DE END......................................................................................................5 
1.7. QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE PESSOAL ...............................................................................6 
1.7.1. Definições de qualificação e certificação.............................................................................6 
1.7.2. Qualificação e certificação do Brasil ...................................................................................7 
2 ENSAIO VISUAL.............................................................................................................................13 
2.1. HISTÓRICO ..................................................................................................................................13 
2.2. CONSIDERAÇÕES GERAIS .............................................................................................................13 
2.3. ENSAIO VISUAL DIRETO OU REMOTO ..........................................................................................13 
2.4. VARIÁVEIS E FATORES QUE AFETAM O PROCESSO .......................................................................14 
2.5. INSTRUMENTOS AUXILIARES .......................................................................................................15 
2.6. DESCONTINUIDADES EM JUNTAS SOLDADAS ...............................................................................17 
3 LÍQUIDO PENETRANTE ..............................................................................................................18 
3.1. HISTÓRICO ..................................................................................................................................18 
3.2. APLICAÇÕES................................................................................................................................18 
3.3. ETAPAS DO PROCESSO .................................................................................................................18 
3.3.1. Preparação de superfície....................................................................................................18 
3.3.2. Aplicação de Penetrante.....................................................................................................19 
3.3.3. Tempo de penetração..........................................................................................................19 
3.3.4. Remoção do excesso de penetrante ....................................................................................20 
3.3.5. Aplicação do revelador ......................................................................................................20 
3.3.6. Inspeção..............................................................................................................................21 
3.3.7. Limpeza da superfície .........................................................................................................21 
3.4. PENETRANTES .............................................................................................................................21 
3.4.1. Como o penetrante melhora a detecção de uma falha?......................................................21 
3.4.2. Propriedades dos penetrantes ............................................................................................22 
3.4.2.1. Capilaridade .................................................................................................................................. 23 
3.4.2.2. Ponto de fulgor .............................................................................................................................. 23 
3.4.2.3. Molhabilidade – Poder de umectação............................................................................................ 23 
3.4.2.4. Viscosidade ................................................................................................................................... 24 
3.4.2.5. Solubilidade................................................................................................................................... 24 
 
Ensaios Não-destrutivos 
 
 
II 
3.4.2.6. Coloração do penetrante................................................................................................................ 25 
3.4.3. Classificação ......................................................................................................................25 
3.4.4. Custo e sensibilidade ..........................................................................................................27 
3.5. EMULSIFICADORES ......................................................................................................................27 
3.6. REVELADORES ............................................................................................................................27 
3.6.1. Tipos de reveladores...........................................................................................................28 
3.6.1.1. Revelador de pó Seco .................................................................................................................... 28 
3.6.1.2. Solúvel em água ............................................................................................................................ 28 
3.6.1.3. Suspensão aquosa.......................................................................................................................... 28 
3.6.1.4. Revelador úmido não aquoso ........................................................................................................ 29 
3.6.1.5. Revelador de filme plástico ........................................................................................................... 29 
3.6.2. Iluminação..........................................................................................................................29 
3.7. SENSIBILIDADE............................................................................................................................29 
3.8. MONTAGENS INDUSTRIAIS...........................................................................................................31 
3.9. VANTAGENS E DESVANTAGENS ...................................................................................................31 
3.10. APLICAÇÕES USUAIS ...............................................................................................................32 
3.11. EXEMPLOS DO CÓDIGO ASME – SEÇÃO V ..............................................................................33 
T-647 - TÉCNICA PARA TEMPERATURAS NÃO-PADRONIZADAS ................................................................33 
T-625 - CONTROLE DE CONTAMINANTES.................................................................................................34 
T-643 – REMOÇÃO DO EXCESSO DE PENETRANTE....................................................................................34 
4 PARTÍCULAS MAGNÉTICAS......................................................................................................354.1. INTRODUÇÃO...............................................................................................................................35 
4.2. HISTÓRICO ..................................................................................................................................35 
4.3. PRINCÍPIOS BÁSICOS ....................................................................................................................35 
4.4. PERMEABILIDADE........................................................................................................................36 
4.4.1. Materiais Ferromagnéticos, Paramagnéticos e Diamagnéticos .......................................37 
4.4.1.1. Paramagnéticos.............................................................................................................................. 37 
4.4.1.2. Diamagnéticos............................................................................................................................... 37 
4.4.1.3. Ferromagnéticos ............................................................................................................................ 37 
4.4.2. Domínios magnéticos .........................................................................................................37 
4.4.3. Campos Eletromagnéticos ..................................................................................................38 
4.4.4. Curva de Histerese .............................................................................................................39 
4.4.5. Relação entre a orientação do campo magnético e a detectabilidade de falhas................41 
4.5. TÉCNICAS DE ENSAIO ..................................................................................................................42 
4.5.1. Indução Direta....................................................................................................................42 
4.5.1.1. Técnica do contato direto .............................................................................................................. 42 
4.5.1.2. Técnica dos eletrodos .................................................................................................................... 43 
4.5.2. Indução Indireta .................................................................................................................43 
4.5.2.1. Técnica do Yoke............................................................................................................................ 43 
 
Ensaios Não-destrutivos 
 
 
III 
4.5.2.2. Técnica do condutor central .......................................................................................................... 43 
4.5.2.3. Técnica da bobina.......................................................................................................................... 43 
4.5.3. Tipos de correntes de magnetização...................................................................................45 
4.5.3.1. Corrente contínua .......................................................................................................................... 45 
4.5.3.2. Corrente alternada ......................................................................................................................... 46 
4.5.3.3. Corrente alternada retificada ......................................................................................................... 46 
4.5.4. Desmagnetização................................................................................................................47 
4.5.5. Partículas magnéticas ........................................................................................................48 
4.5.6. Iluminação..........................................................................................................................50 
4.6. LIMITAÇÕES DO PROCESSO ..........................................................................................................50 
5 ENSAIOS RADIOGRÁFICOS .......................................................................................................51 
5.1. HISTÓRICO ..................................................................................................................................51 
5.2. INTRODUÇÃO...............................................................................................................................51 
5.2.1. Propriedades dos raios–X e gama......................................................................................52 
5.2.2. Geração de raios-X ............................................................................................................52 
5.2.2.1. Emissão “Bremsstrahlung”............................................................................................................ 52 
5.2.2.2. Emissão “k-shell” .......................................................................................................................... 53 
5.2.3. Geração de raios Gama .....................................................................................................54 
5.2.4. Penetração e atenuação da radiação .................................................................................54 
5.2.5. Aspectos geométricos da radiografia .................................................................................55 
5.2.5.1. Ampliação da imagem................................................................................................................... 55 
5.2.5.2. Nitidez da imagem ........................................................................................................................ 56 
5.2.5.3. Distorção da imagem..................................................................................................................... 57 
5.2.6. Lei do inverso do quadrado da distância ...........................................................................58 
5.3. EQUIPAMENTOS DE RAIOS-X.......................................................................................................59 
5.3.1. Fontes de raios-X e raios Gama.........................................................................................60 
5.3.2. Fontes de raios-X................................................................................................................60 
5.3.3. Variáveis na geração de raios-X ........................................................................................62 
5.3.4. Fontes de raios gama .........................................................................................................62 
5.4. EQUIPAMENTOS DE RAIOS GAMA .................................................................................................63 
5.4.1. Fontes (isótopos) radioativas .............................................................................................63 
5.4.2. Blindagem...........................................................................................................................63 
5.4.3. Mangote..............................................................................................................................63 
5.4.4. Comandos ...........................................................................................................................63 
5.4.5. Filmes radiográficos...........................................................................................................66 
5.4.5.1. Curvas características de filmes radiográficos............................................................................... 67 
5.4.6. Tempo de exposição............................................................................................................68 
5.4.7. Telas intensificadoras.........................................................................................................68 
5.5. ETAPAS DE EXECUÇÃO DO ENSAIO...............................................................................................69Ensaios Não-destrutivos 
 
 
IV 
5.5.1. Imagens radiográficas........................................................................................................70 
5.5.2. Técnicas de radiografia......................................................................................................72 
5.5.2.1. Parede simples Vista Simples........................................................................................................ 72 
5.5.2.2. Parede dupla vista simples............................................................................................................. 72 
5.5.2.3. Parede dupla vista dupla................................................................................................................ 73 
5.6. QUALIDADE DAS IMAGENS RADIOGRÁFICAS................................................................................73 
5.6.1. Penetrâmetros ou Controladores de Qualidade de Imagem (IQI) .....................................74 
5.7. INTERPRETAÇÃO DE RADIOGRAFIAS ............................................................................................74 
5.7.1. Indicações - Soldas.............................................................................................................75 
6 ULTRA-SOM....................................................................................................................................80 
6.1. HISTÓRICO ..................................................................................................................................80 
6.2. CONSIDERAÇÕES GERAIS .............................................................................................................81 
6.2.1. Ondas..................................................................................................................................81 
6.2.1.1. Classificação das ondas ................................................................................................................. 81 
6.2.1.2. Propriedades das ondas ultra-sônicas ............................................................................................ 83 
6.2.2. Impedância Acústica...........................................................................................................84 
6.2.3. Atenuação das ondas sônicas .............................................................................................84 
6.2.3.1. Perdas devido à impedância acústica............................................................................................. 84 
6.2.3.2. Absorção ....................................................................................................................................... 85 
6.2.3.3. Espalhamento ................................................................................................................................ 85 
6.2.3.4. Difração......................................................................................................................................... 85 
6.2.3.5. Dispersão do feixe ......................................................................................................................... 85 
6.2.4. Definições de decibell , queda e ganho ..............................................................................86 
6.3. COEFICIENTES DE REFLEXÃO E TRANSMISSÃO .............................................................................87 
6.4. LEI DE SNELL ..............................................................................................................................87 
6.4.1. Ângulos críticos ..................................................................................................................88 
6.4.2. Relação Sinal/Ruído ...........................................................................................................89 
6.4.3. Princípio de Huygens .........................................................................................................90 
6.4.3.1. Campo próximo............................................................................................................................. 91 
6.4.3.2. Campo distante.............................................................................................................................. 91 
6.5. FORMAS DE APRESENTAÇÃO DOS SINAIS ULTRA-SÔNICOS ...........................................................92 
6.5.1. A-Scan ................................................................................................................................92 
6.5.2. B-Scan ................................................................................................................................92 
6.5.3. C-Scan ................................................................................................................................93 
6.6. EQUIPAMENTO DE ULTRA-SOM ....................................................................................................94 
6.6.1. Transdutores.......................................................................................................................95 
6.6.2. Gerador/receptor de pulsos................................................................................................98 
6.6.3. Cabos e conexões................................................................................................................99 
6.6.4. Acoplantes ........................................................................................................................100 
 
Ensaios Não-destrutivos 
 
 
V 
6.7. TÉCNICAS DE ENSAIOS...............................................................................................................101 
6.7.1. Pulso-eco incidência normal ............................................................................................101 
6.7.2. Pulso-eco incidência angular ...........................................................................................102 
6.8. CALIBRAÇÃO E AFERIÇÃO DA APARELHAGEM ...........................................................................102 
6.8.1. Calibração da escala horizontal ......................................................................................102 
6.8.1.1. Calibração da escala para transdutores normais .......................................................................... 103 
6.8.1.2. Calibração da escala para transdutores angulares........................................................................ 103 
6.8.2. Aferição da aparelhagem .................................................................................................103 
6.9. CALIBRAÇÃO DA SENSIBILIDADE DO ENSAIO .............................................................................104 
6.9.1. Curvas DAC......................................................................................................................104 
6.9.2. Técnica do furo transversal ..............................................................................................104 
6.9.2.1. Calibração da sensibilidade para transdutores normais/duplo-cristal .......................................... 105 
6.9.2.2. Calibração da sensibilidade para transdutores angulares ............................................................. 106 
6.10. TÉCNICAS DE DIMENSIONAMENTO DE DESCONTINUIDADES ...................................................107 
6.10.1. Técnica da queda dos 6dB................................................................................................108 
6.11. VANTAGENS E DESVANTAGENS ............................................................................................108 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................................110 
 
 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
1 
1111 Introdução aos Introdução aos Introdução aos Introduçãoaos EnsaioEnsaioEnsaioEnsaiossss 
NãoNãoNãoNão----destrutivosdestrutivosdestrutivosdestrutivos 
1.1. INTRODUÇÃO 
Os Ensaios Não-destrutivos são testes realizados em materiais e visam verificar a 
presença de descontinuidades, sem alterar suas características físicas, químicas, mecânicas 
ou dimensionais e sem interferir em seu uso posterior. Constituem uma das principais 
ferramentas de controle da qualidade de materiais e produtos, contribuindo para garantir a 
qualidade, reduzir os custos e aumentar a confiabilidade da inspeção. 
Fabricação, construção, montagem, inspeção em serviço e manutenção, inspeção de 
soldas, fundidos, forjados, laminados, plásticos, concreto, entre outros, setores 
petróleo/petroquímico, nuclear, aeroespacial, siderúrgico, ferroviário, naval, eletromecânico e 
automotivo constituem as aplicações dos ensaios não-destrutivos. Além do uso industrial, tem 
crescido significativamente a aplicação dos END para a conservação de obras de arte, assim 
como na agropecuária - controle da camada de gordura de bovinos e suínos - e a utilização, 
largamente difundida, na medicina. 
Vale ressaltar que alguns procedimentos e valores padrões citados neste documento e 
amplamente utilizados nas técnicas não-destrutivas se referem a normas e códigos mais 
usados atualmente no Brasil. Dependendo da natureza dos projetos, incluindo normas e 
códigos aplicáveis, e do momento de sua realização, estas referências devem ser revistas. 
1.2. HISTÓRICO 
Os ensaios não-destrutivos têm sido utilizados há várias décadas. No início 
experimentou um rápido crescimento patrocinado pelos grandes avanços tecnológicos 
ocorridos durante a segunda guerra mundial. 
Inicialmente, a intenção era a detecção de defeitos que poderiam ocasionar a falha 
prematura de um equipamento. Para atender a demanda existente, técnicas como líquido 
penetrante, partículas magnéticas, raios-X, ultra-som e correntes parasitas apareceram como 
alternativas. A partir do início da década de 70, a evolução crescente que as técnicas 
experimentaram levou a detecção de defeitos cada vez menores e a rejeição de componentes 
que outrora entrariam em serviço. Aliado a isso, o aparecimento das teorias de mecânica da 
fratura, que poderiam prever se descontinuidades presentes eram relevantes, ou seja, 
realmente defeitos (vide seção 1.5) e também se levariam este componente a falhar, fez com 
que os pesquisadores das técnicas não-destrutivas se deparassem com mais um grande 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
2 
desafio: prover técnicas cada vez mais precisas no dimensionamento de defeitos, pois o 
objetivo inicial dos ensaios não-destrutivos, que era a detecção de defeitos, apesar de 
necessário passou a não ser suficiente, o que levou a criação de inúmeros centros de pesquisa 
em todo mundo que até fornecem tecnologia e inovação. As dimensões encontradas, 
juntamente com outras informações como tensão, ciclo de trabalho, etc., agora serviriam de 
base na avaliação da criticidade de descontinuidades. 
1.3. DEFINIÇÃO DE ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS 
Os ensaios não-destrutivos podem ser definidos como o “uso de técnicas não intrusivas 
que determinam a integridade do material, componente ou estrutura ou grandezas dos objetos” 
ou “ensaios que avaliem a integridade do componente e não interfiram no seu uso posterior”. 
Numa linguagem mais coloquial, pode-se definir como “inspeção ou ensaio que não cause 
danos ou destrua o material”. Na seqüência deste material, a abreviação END será usada 
algumas vezes para designar os Ensaios Não-destrutivos. 
Os ensaios não-destrutivos podem ser divididos em convencionais e não-
convencionais, dependendo da extensão e do histórico de aplicação. 
END Convencionais: 
• Ensaio Visual (EV) 
• Líquido Penetrante (LP) 
• Partículas Magnéticas (PM) 
• Ensaios Radiográficos (ER) - Raios-X e Raios Gama 
• Ultra-som (US) 
END Não-convencionais: 
• PIG (Geométrico, magnético, ultra-som) 
• Correntes parasitas 
• Emissão acústica 
• Termografia 
• Análise de vibrações 
• Estanqueidade 
• Análise de deformações 
• IRIS 
• ACFM 
• Campo remoto 
• Ultra-som automatizado 
• TOFD 
• “Phased array” 
• Ondas guiadas 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
3 
1.4. POTENCIAL DOS ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS 
 Os ensaios não-destrutivos podem ser usados em várias atividades que incluem, 
sobretudo, as especialidades abaixo: 
• Detecção e avaliação de falhas; 
• detecção de vazamentos; 
• exame dimensional; 
• caracterização de materiais; 
• avaliação de propriedades físicas e mecânicas; 
• análise química e classificação de materiais; 
• dentre outras. 
As figuras 1.1 até 1.3 ilustram algumas potencialidades dos ensaios não-destrutivos. 
 
 
 
(a) (b) 
Figura 1.1. a) Ensaio de correntes parasitas para detecção de descontinuidade em tubos de 
trocadores de calor e b) passagem de pig em duto. 
 
 
 
 
(a) (b) 
Figura 1.2. a) Inspeção ultra-sônica automatizada em tanques usando mecanismo robotizado 
e b) preparação de ensaios radiográfico em vaso de pressão. 
 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
4 
 
 (a) (b) 
Figura 1.3. a) Inspeção por líquido penetrante fluorescente em componentes de turbina e b) 
ultra-som manual em estruturas aeronáuticas. 
1.5. INDICAÇÕES, DESCONTINUIDADES E DEFEITOS 
É muito comum certa confusão na distinção entre indicações, descontinuidades e 
defeitos. Embora na bibliografia seja comum a utilização destes termos, principalmente 
descontinuidades e defeitos, sem muito prejuízo para o entendimento do leitor, na prática é 
importante entender a diferença entre os três termos. 
Indicação é um resultado apresentado no ensaio que mereça uma análise preliminar. 
Uma vez confirmado que a indicação é realmente proveniente de uma imperfeição do material 
que mereça uma análise mais profunda, esta é denominada uma descontinuidade. Caso esta 
descontinuidade não esteja dentro dos critérios de aceitação pré-estabelecidos ela passa a ser 
considerada em defeito. 
Para melhor entendimento, utilizar-se-á um exemplo de um copo de água com uma 
mancha decorrente de uma lavagem mal realizada, um pequeno risco e duas bolhas 
decorrentes do processo de fabricação sendo uma interna e outra passante como mostrado na 
figura 1.4. Todos são indicações que aparecem em uma inspeção visual. Entretanto, uma 
melhor limpeza da superfície do copo irá eliminar a mancha do copo que seria então uma 
indicação falsa. O risco e as bolhas permanecem no copo numa segunda inspeção visual. O 
risco é considerado oriundo da própria rugosidade do copo e conclui-se que este deve ser 
desconsiderado numa análise mais detalhada. Segue-se com avaliação mais profunda das 
bolhas que então são denominadas descontinuidades. A bolha interna não impede o uso do 
copo (não ocorre vazamento) e é uma descontinuidade ao contrário da bolha passante (ocorre 
vazamento) que impede seu uso sendo assim considerada um defeito. 
 
 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
5 
 
Figura 1.4. Exemplo de um copo com quatro indicações (A, B, C e D), sendo uma falsa (A), 
duas descontinuidades (B e C) e um defeito (D). 
 
 
 
1.6. PRINCIPAIS TÉCNICAS DE END 
 Além da inspeção visual, que na maioria das vezes é preliminar a qualquer outro 
ensaio, as técnicas mais comumente usadas são Líquido Penetrante (LP), Partículas 
Magnéticas (PM), Ensaios Radiográficos (Raios-X e Raios gama) e Ultra-som (US), que fazem 
parte do escopo da presente publicação. Outras técnicas, derivadas ou não das tradicionais 
tais como correntes parasitas, emissão acústica, termografia, análise de vibrações, 
estanqueidade e análise de deformações, juntamente com técnicas emergentes como IRIS, 
ACFM, campo remoto, “phased array”, ondas guiadas, etc. tem experimentado grande 
desenvolvimentonos últimos anos. A tabela I.1 cita e compara as principais vantagens e 
desvantagens dos quatro métodos não-destrutivos utilizados atualmente. 
 
Tabela I.1. Vantagens e desvantagens dos principais métodos de ensaios não-destrutivos. 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
6 
 
 
1.7. QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE PESSOAL 
Para obter resultados satisfatórios e válidos, os seguintes itens devem ser 
considerados como elementos fundamentais para os resultados dos ensaios não-destrutivos, a 
seguir: 
• Pessoal treinado e qualificado; 
• Procedimento de execução de ensaios qualificados com base nas normas e critérios 
de aceitação perfeitamente definidos; 
• Equipamentos devidamente calibrados; 
1.7.1. DEFINIÇÕES DE QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO 
A Qualificação é a comprovação e verificações formais de características e 
habilidades, comprovadas segundo procedimentos escritos e com resultados documentados, 
que permitem a um indivíduo exercer determinadas tarefas como profissional em Ensaios Não 
Destrutivos. 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
7 
A Certificação é o testemunho formal de uma qualificação, através da emissão de um 
certificado, permitindo ao indivíduo exercer as funções e atribuições previamente 
estabelecidas, expedido por um organismo autorizado. 
1.7.2. QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DO BRASIL 
O Brasil possui um Sistema Nacional de Qualificação e Certificação de Pessoal em 
Ensaios Não-destrutivos (SNQC/END) que segue a norma internacional ISO 9712 – “Non-
destructive testing — Qualification and certification of personnel” - e aprovado pelo Ministério do 
Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior através do seu órgão normativo INMETRO 
(Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial). 
A Associação Brasileira de Ensaios Não-destrutivos e Inspeção (ABENDE) foi 
acreditada pelo INMETRO como órgão certificador de pessoal de END no Brasil. Esta por sua 
vez, credencia centros de qualificação que aplicam testes para atestar a qualificação dos 
candidatos a inspetor. 
 Os centros de qualificação atualmente credenciados pela ABENDE são os seguintes: 
• PETROBRAS S/A - CEQ SEQUI PETROBRAS 
Rodovia Presidente Dutra - km 143 
São José dos Campos -SP 
Fone: (12) 3928-6633 
Líquido Penetrante/ Partícula Magnética/ Ensaio Radiográfico/ Ensaio Visual / 
Ultra Som/ Correntes Parasitas 
Site: www.petrobras.com.br 
• SENAI CETEC de Solda Orlando Barbosa 
Rua São Francisco Xavier, 601 
Maracanã - Rio de Janeiro - RJ 
Fone: (21) 3978-8723 / 8724 / 8725 / 8726 
Líquido Penetrante/ Partículas Magnética (Yoke/ Eletrodo) / Ensaio Visual 
E-Mail: mcosta@firjan.org.br e rteixeira@rj.senai.br 
• Cia. de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP 
Rua Sumidouro, 448 - Pinheiros - São Paulo 
Sala de Reuniões Deptos. / MP 
Fone: (11) 3030-4068 
Detecção de vazamentos não visíveis de líquidos sob pressão em tubulações 
enterradas (ES-N1-AE1 * ES-N2-AE1) 
E-Mail: jtardelli@sabesp.com.br 
• CEQ NCP/SENAI CIMATEC 
Av. Orlando Gomes, 1845 
Salvador - BA - 41650-010 
Tel.: (71) 3462.9582 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
8 
Líquido Penetrante/ Ultra Som (medição de espessura) / Ensaio Visual 
Site : www.cimatec.fieb.org.br 
A qualificação pelo Sistema Nacional de Qualificação e Certificação de Pessoal em 
Ensaios Não Destrutivos - SNQC/END exige que o profissional atenda a alguns requisitos, 
como: 
• Escolaridade 
• Treinamento 
• Experiência Profissional 
• Aptidão Física 
A tabela I.2 lista as modalidades de certificações e qualificações contempladas pelo 
SNQC/END enquanto as tabelas I.3 ate I.9 as atribuições e competência que os candidatos 
devem possuir. 
Tabela I.2. Modalidade de certificações e qualificações dentro do SNQC/END 
 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
9 
 
 
 
 
 
Tabela I.3. Partículas Magnéticas. Atribuições e competências. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
10
 
Tabela I.4. Ensaios radiográficos. Atribuições e competências. 
 
Tabela I.5. Ensaio visual. Atribuições e competências. 
 
 
Tabela I.6. Líquido penetrante. Atribuições e competências. 
 
 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
11
 
 
 
 
 
 
Tabela I.7. Ultra-som. Atribuições e competências. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução aos Ensaios Não destrutivos 
 
 
12
 
Tabela I.8. Correntes parasitas. Atribuições e competências. 
 
Tabela I.9. Emissão acústica. Atribuições e competências. 
 
A Petrobras, através do SEQUI/CI, qualifica internamente algumas modalidades não 
constantes no SNQC/END tais como IRIS, ACFM, etc. 
 
 
 
 
Ensaios Não destrutivos – Ensaio visual 
 
 
13
2222 Ensaio VisualEnsaio VisualEnsaio VisualEnsaio Visual 
2.1. HISTÓRICO 
O ensaio visual foi o primeiro a ser utilizado pelo homem sendo o mais barato e o mais 
usado até hoje pelo homem na inspeção de uma variedade de descontinuidades superficiais 
tais como corrosão e rugosidade além de imperfeições superficiais em conexões e juntas 
soldadas. 
Pode-se dizer que os outros ensaios não-destrutivos foram criados como 
complementares ao ensaio visual para “enxergar” o que os olhos humanos não podiam ver. 
Atualmente, com o avanço da tecnologia e automatização das inspeções, a inspeção visual é 
um importante recurso na verificação de alterações dimensionais, padrão de acabamento 
superficial e na observação de descontinuidades superficiais visuais em materiais e produtos 
em geral, tais como trincas, corrosão, deformação, alinhamento, cavidades, porosidade, 
montagem de sistemas mecânicos e muitos outros. 
2.2. CONSIDERAÇÕES GERAIS 
O olho humano é a principal ferramenta do ensaio visual embora se lance mão de 
outros instrumentos, tais como réguas, lupas, câmeras, espelhos, paquímetros, boroscópios, 
dentre outros. Como o olho humano por si próprio varia de pessoa para pessoa, torna-se 
importante padronizar certas variáveis do ensaio como luminosidade, distância e ângulo de 
observação. 
2.3. ENSAIO VISUAL DIRETO OU REMOTO 
Dependendo do acesso e da distância da área a ser inspecionada, o ensaio visual 
pode ser classificado como: 
• Ensaio direto_ quando existe um caminho ininterrupto entre o observador e a área a 
ser inspecionada. Pode ser realizado a olho nu ou com auxílio de lupas sendo que o ângulo de 
observação deve ser superior a 30º e distância do observador até a amostra deve ser no 
máximo 600 mm (figura 2.1). Espelhos também podem ser utilizados para aumentar o ângulo 
de visão. 
• Ensaio remoto_ quando existe um caminho interrupto entre o observador e a área a 
ser inspecionada. Pode ser realizado com o auxílio de instrumentos tais como espelhos, 
câmeras, boroscópios, quando a região a ser inspecionada é inacessível ao ensaio direto. A 
capacidade de resolução destes instrumentos deve ser no mínimo igual a do olho nu. 
 
Ensaios Não destrutivos – Ensaio visual 
 
 
14
 
 
Figura 2.1. Requisitos para ensaio visual direto. 
2.4. VARIÁVEIS E FATORES QUE AFETAM O PROCESSO 
Vários fatores podem influenciar na detecção de descontinuidades no ensaio visual 
dentre os quais os citados a seguir 
• Iluminação 
O nível mínimo de iluminação deve ser de 1000 lux . A luz branca natural, ou seja, a luz 
do dia é indicada. Como inspeções também são realizadas em ambientes fechados, lâmpadas 
elétricas devem ser posicionadas atrás do inspetor, ou em outra posição qualquer e devem ser 
adotados ângulos de incidência de luz sobre a superfície igual ou superior a 30º e ângulo de 
observação que proporcionem contraste adequado das irregularidades e não ofusquem a vistado inspetor. 
• Distância 
A distância recomendada é de aproximadamente 250 mm não devendo ser superior a 
600 mm. 
• Ângulo de observação 
• Limpeza da superfície 
As superfícies das peças ou partes a serem examinadas devem ser cuidadosamente 
limpas de resíduos como graxas, óleos, poeira, oxidação etc. 
• Acabamento da superfície 
O acabamento superficial pode mascarar ou esconder descontinuidades. Dependendo 
dos requisitos de qualidade da peça, elas devem ser cuidadosamente preparadas (decapadas, 
rebarbadas, usinadas) para inspeção visual posterior. 
• Contraste entre a descontinuidade e o resto da superfície 
A descontinuidade superficial de um determinado produto deve provocar um contraste, 
ou seja, uma diferença visual clara em relação à superfície de execução do exame. 
 
Ensaios Não destrutivos – Ensaio visual 
 
 
15
2.5. INSTRUMENTOS AUXILIARES 
Em certos tipos de inspeções, por exemplo, na parede interna de tubos de pequeno 
diâmetro, é necessária a utilização de instrumentos auxiliares, que complementam a função do 
olho humano, tais como: 
• Lupas; 
• espelhos; 
• câmeras; 
• microscópios; 
• boroscópios (figura 2.2) _ a imagem é transmitida através do tubo do boroscópio até 
sua extremidade e ampliada através de lentes objetivas e oculares. Como giram em torno de 
seu eixo permitem uma varredura circunferencial. Cabeças de diversos formatos e ângulos 
(figura 2.3) permitem a visualização em diversas inclinações. 
 
 
(a) (b) 
 (c) 
Figura 2.2. a) Boroscópio para ensaio visual indireto, b) boroscópio flexível ou flexoscópio e 
c) detalhes construtivos do boroscópio da figura a. 
 
 Alguns instrumentos de medidas (figuras 2.4 e 2.5) também são bastante utilizados na 
inspeção visual, principalmente de juntas soldadas. 
• Medidor de múltiplas finalidades (Calibre tipo FBTS); 
• Gabarito para soldas de ângulo; 
• Transferidor; 
• Trena metálica; 
• Escala metálica; 
• Paquímetro; 
• Medidor de desalinhamento (tipo hi-lo); 
 
 
Ensaios Não destrutivos – Ensaio visual 
 
 
16
 
Figura 2.3. Direções e campos de visão típicos de boroscópios rígidos. 
 
 
 
 
(a) (b) (c) 
Figura 2.4. Instrumentos usados em ensaio visual. a) trena b) medidor de espessura e c) 
transferidor de ângulo. 
 
 (a) (b) (c) 
Figura 2.5. Instrumentos usados em ensaio visual. a) paquímetro digital b) calibre FBTS e c) 
calibre Hi-Lo. 
Além das dimensões do componente, estes instrumentos possibilitam determinar 
outras medidas tais como: 
• desalinhamento entre chapas a serem soldadas; 
• pernas de solda; 
• etc. 
 
Ensaios Não destrutivos – Ensaio visual 
 
 
17
2.6. DESCONTINUIDADES EM JUNTAS SOLDADAS 
A inspeção visual de cordões de solda é tarefa comum na indústria e visam detectar 
alguns tipos de defeitos, a seguir: 
• Trinca; 
• falta de fusão; 
• falta de penetração; 
• concavidade; 
• deposição insuficiente; 
• porosidade; 
• mordedura; 
• sobreposição; 
• abertura de arco; 
• respingo; 
• penetração excessiva; 
• reforço excessivo; 
• perfuração. 
A seção 5.7.1 descreve as principais descontinuidades observadas em juntas soldadas 
e componentes fundidos. 
 
 
 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
18
3333 LÍQUIDO PENETRANTELÍQUIDO PENETRANTELÍQUIDO PENETRANTELÍQUIDO PENETRANTE 
3.1. HISTÓRICO 
 A idéia do ensaio com líquido penetrante surgiu no século passado na Inglaterra, 
quando se observou que a ferrugem em algumas peças se concentrava em determinados 
pontos. Num estágio inicial, a corrosão não era homogênea na extensão da peça, e os pontos 
que apresentavam maior quantidade de ferrugem apontavam defeitos superficiais. A explicação 
é a seguinte: a água fica retida ou concentrada nos defeitos gerando a formação de óxido em 
maior quantidade nesta região. 
 Uma das aplicações mais antigas foi na inspeção de componentes metálicos de 
locomotivas, que eram imersos em tanques com óleo diluído em querosene por certo tempo, 
depois limpos e após limpeza aplicada uma fina camada de giz suspenso em álcool. Ocorria 
então a evaporação do álcool e o componente era martelado e o óleo contido nas 
descontinuidades superficiais submergia e manchava a camada superficial branca. 
3.2. APLICAÇÕES 
 O ensaio de líquido penetrante é utilizado principalmente devido principalmente a sua 
fácil execução e ao custo relativamente baixo. A maior limitação da técnica de líquido 
penetrante é que só pode ser utilizado para a detecção de descontinuidades abertas na 
superfície de materiais sólidos e não aplicável a materiais muito rugosos ou porosos. 
3.3. ETAPAS DO PROCESSO 
As etapas de ensaio por líquido penetrante são as seguintes: 
• Preparação da superfície; 
• aplicação do líquido penetrante; 
• remoção do excesso do penetrante; 
• aplicação do revelador; 
• inspeção. 
3.3.1. PREPARAÇÃO DE SUPERFÍCIE 
Um dos passos mais críticos de uma inspeção por líquido penetrante é a preparação 
de superfície. A superfície deve estar livre de óleo, graxa, água, ou outros contaminantes que 
podem impedir o penetrante de entrar em falhas. A amostra também pode requerer ataque 
químico quando da utilização de operações mecânicas como usinagem e lixamento , dentre 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
19
outros. Estas e outras operações mecânicas podem deformar a superfície da amostra, 
fechando assim os defeitos presentes. 
 
Figura 3.1. Trinca fechada na superfície decorrente de operação de jateamento. 
3.3.2. APLICAÇÃO DE PENETRANTE 
Uma vez que a superfície esteja limpa e seca, o líquido penetrante pode ser aplicado 
das seguintes maneiras, a seguir: 
• imersão; 
• pincelamento, 
• derramamento; ou 
• aspersão. 
 
Figura 3.2. Aplicação do líquido, que deve penetrar nos defeitos superficiais. 
3.3.3. TEMPO DE PENETRAÇÃO 
O penetrante é deixado na superfície durante um tempo suficiente para permitir que o 
penetrante vaze, quer dizer, seja puxado pelo defeito. Assim, o tempo de penetração é o tempo 
total que o penetrante fica em contato com a superfície da peça. Estes devem ser regulados 
por norma ou sugeridos pelo fabricante, dependendo da aplicação, dos materiais, forma de 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
20
inspeção, e tipo de defeito. Tipicamente, varia de 5 a 60 minutos. Geralmente, não há nenhum 
dano pela permanência prolongada de um penetrante contanto que este não seque. O tempo 
ideal é freqüentemente determinado através de experimentação e da aplicação particular. 
 No caso de aplicação por imersão (banho de penetrante), é definido o tempo de 
escoamento como o tempo necessário para o excesso de penetrante escoar da peça. 
3.3.4. REMOÇÃO DO EXCESSO DE PENETRANTE 
Esta é uma parte mais delicada do ensaio. O excesso de penetrante deve ser removido 
da superfície da amostra sem que haja remoção do penetrante contido nos defeitos. 
Dependendo do penetrante, a remoção do excesso pode ser feita com solvente, água ou 
emulsificador mais água. 
 
Figura 3.3. Remoção do excesso de líquido penetrante. 
3.3.5. APLICAÇÃO DO REVELADOR 
Uma camada fina de revelador é aplicada então à amostra para absorver o penetrante 
aprisionado nas falhas até a superfície, onde será visível. O revelador pode ser aplicado por 
pulverização (revelador seco ou molhado) ou imersão (revelador em solução aquosa). Deve-se 
espera um tempo mínimo para o revelador absorver o penetrante das descontinuidades. 
 
Figura 3.4. Aplicação do revelador, que suga o líquido do interior dos defeitos. 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
21
3.3.6. INSPEÇÃO 
O revelador deve permanecer na superfície da amostra tempo suficiente para absorção 
do penetrante em qualquer falha de superfície. Este tempo normalmenteé um mínimo de 10 
minutos, sendo que para falhas muito estreitas, estes podem ser significativamente mais 
longos. 
A inspeção deve ser executada sob iluminação apropriada para a visualização de 
indicações de falhas. 
Indicações 
• Linha contínua_ normalmente a linha contínua é indicativa de trinca ou costura. 
• Linha intermitente_ é normalmente causada por dobras de forjados parcialmente 
fundidos ou por uma trinca superficial que às vezes atinge a superfície. 
• Indicações arredondadas_ as indicações arredondadas denotam, geralmente, a 
presença de poros. 
3.3.7. LIMPEZA DA SUPERFÍCIE 
O passo final no processo é a completa limpeza da superfície para remoção do 
revelador das partes que foram consideradas conformes. 
 
Figura 3.5. Peças ensaiadas com líquido penetrante em trilho ferroviário. Indicações de trincas 
(setas) na solda entre a alma e a sapata do trilho. 
3.4. PENETRANTES 
3.4.1. COMO O PENETRANTE MELHORA A DETECÇÃO DE UMA FALHA? 
• Ampliação do defeito 
Os penetrantes quando sugados pelo revelador tendem a manchar uma região bem 
superior a área superficial do defeito como ilustrado na figura 3.6. 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
22
 (a) (b) (c) 
Figura 3.6. Ampliação do defeito nos ensaios de líquido penetrante. a) antes da aplicação do 
penetrante, b) aplicação do penetrante e limpeza e c) após aplicação do revelador. 
• Melhoria do contraste 
Os penetrantes são formulados de modo a fornecer um alto nível de contraste com o 
revelador branco. No caso dos penetrantes fluorescentes1 os materiais devem fornecer uma 
luminosidade de comprimento de onda mais sensível ao olho humano. 
3.4.2. PROPRIEDADES DOS PENETRANTES 
Os líquidos penetrantes, de modo a garantir a eficiência do ensaio, devem possuir 
algumas propriedades: 
• Cobrir facilmente toda a superfície a ser inspecionada; 
• penetrar nos defeitos através de ação capilar; 
• permanecer dentro do defeito e ser facilmente removido da superfície; 
• permanecer fluido para que possa ser removida após aplicação do revelador e 
limpeza final; 
• fornecer alto contraste com o revelador ou alto nível de fluorescência; 
• não deve ser danoso ao material em teste ou ao inspetor (não tóxico). 
 
Outras características que os penetrantes devem possuir são: 
• Estabilidade química; 
• ponto de fulgor superior a 60°C; 
• alta sensibilidade; 
• viscosidade média; 
• capilaridade; 
• cor brilhante e imutável (no caso dos visíveis); 
• inércia química, para não reagir com o metal; 
• baixa toxicidade; 
• secagem lenta; 
• facilmente removível; 
• odor inofensível; 
• baixo custo. 
 
1
 Propriedade de um material de emitir luz enquanto absorvem radiação. 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
23
3.4.2.1. Capilaridade 
Propriedade de um sistema sólido-líquido manifestada pela tendência de um líquido em 
contato com o sólido subir ou descer em relação ao nível do líquido ao redor. Quando um 
líquido entra em contacto com uma superfície sólida, este vai ser sujeito a dois tipos de forças 
que atuam em sentidos contrários: a força de adesão, e a força de coesão. A força de adesão 
tem a ver com a afinidade do líquido para a superfície sólida, e atua no sentido de o líquido 
molhar o sólido. A força de coesão tem a ver com coesão do próprio líquido, e atua no sentido 
oposto. Se a força de adesão for superior à de coesão, o líquido vai interagir favoravelmente 
com o sólido, molhando-o. Se a superfície sólida for um tubo de raio pequeno, como um capilar 
de vidro, a afinidade com o sólido é tão grande que líquido sobe pelo capilar. 
No caso do líquido penetrante, caracterizado pela tendência do líquido em penetrar em 
pequenas aberturas, tais como trincas ou fissuras. A capilaridade tem grande importância na 
penetração do líquido e da retirada do líquido do defeito. 
 
 
 
(a) (b) (c) 
Figura 3.7. a) desenho esquemático de um tubo capilar imerso em um líquido. Forças de 
adesão (Fa) e de coesão (Fc). b) Fc > Fa e c) Fa > Fc 
3.4.2.2. Ponto de fulgor 
A mais baixa temperatura na qual uma substância se decompõe em uma mistura 
gasosa inflamável. Consequentemente, é desejável que o líquido penetrante tenha o maior 
ponto de fulgor possível. 
3.4.2.3. Molhabilidade – Poder de umectação 
Um modo para quantificar a superfície de um líquido que molha características é medir 
o ângulo de contato de uma gota de líquido colocado na superfície do objeto. Quanto menor o 
ângulo de contato, melhor a molhabilidade ou poder de umectação. 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
24
 
Figura 3.8. Molhabilidade em função do ângulo entre o líquido e a superfície. 
 
 
Boa média Ruim 
(a) (b) (c) 
Figura 3.9. Três condições de molhabilidade. a) boa, b) média e c) ruim. 
 
 
(a) (b) 
Figura 3.10. Efeitos da molhabilidade e da capilaridade nas ações do a) penetrante e b) 
revelador. 
3.4.2.4. Viscosidade 
A viscosidade pode ser definida como a velocidade que um líquido flui sobre uma 
superfície, influindo diretamente na velocidade com que um penetrante entra ou sai de uma 
descontinuidade. O ideal é uma viscosidade média, visto que, quanto maior a viscosidade, 
menor é a velocidade de penetração, dependendo do caso, o líquido não chega a penetrar. 
Viscosidade muito baixa favorece à remoção do penetrante, que pode sair até das 
descontinuidades. Em geral, a viscosidade tem pouca influência sobre a eficácia da ação do 
líquido penetrante. 
3.4.2.5. Solubilidade 
Alguns penetrantes são fluorescentes, logo devem ter a capacidade de dissolver as 
partículas fluorescentes. 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
25
3.4.2.6. Coloração do penetrante 
A cor do material do penetrante é de importância óbvia na inspeção. A tintura 
normalmente usada é de coloração vermelha mas outras cores podem ser utilizadas para 
aplicações especiais. Se o penetrante for fluorescente e o ensaio estiver sendo conduzido em 
um ambiente escurecido e com luz negra, as indicações apresentarão uma coloração amarelo-
esverdeada sob um fundo de contraste entre o violeta e o azul 
 
Figura 3.11. Penetrante vermelho em fundo de revelador branco. 
3.4.3. CLASSIFICAÇÃO 
Os líquidos penetrantes são classificados quanto à visibilidade e ao tipo de remoção de 
excesso. 
 Quanto à visibilidade: 
• visível colorido (geralmente de cor vermelha). 
• fluorescente_ empregam produtos que irradiam luz quando excitados por radiação 
UV; 
Quanto ao tipo de remoção: 
• removível com água; 
• removível com água após emulsificação. No caso de um penetrante pós-
emulsificável, que tem alta sensibilidade e são capazes de detectar defeitos muito pequenos, é 
adicionado um emulsificador, que combina com o excesso do penetrante formando uma 
mistura solúvel em água; 
• com solvente. É comumente aplicado quando da indisponibilidade de água ou está 
se inspecionando uma região muito pequena. Embora muito sensível, este não é utilizado em 
linhas de produção. 
 
 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
26
 
(a) 
 
 
(b) 
 
 
(c) 
Figura 3.12. Procedimento de ensaio por líquido penetrante. removíveis em a) água, b) 
solvente e c) com aplicação de emulsificador. 
A tabela III.1 resume as classificações dos penetrantes 
Tabela III.1. Tipos de Líquidos Penetrantes 
TIPOS MÉTODOS 
Quanto à visibilidade Água Pós-Emulsificável Solvente 
“TIPO I” 
(Fluorescente) A 
B (Lipofílico) 
D (Hidrofílico) C 
“TIPO II” 
(Luz normal) A - C 
OBS. Classificação conforme Código ASME Sec.V - SE-165 ou ASTM E-165 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
27
3.4.4. CUSTO E SENSIBILIDADE 
Os penetrantes mais sensíveis são osmais caros. Abaixo a relação em ordem 
decrescente de sensibilidade e de custo: 
• Pós-emulsificante (fluorescente); 
• removível por solvente (fluorescente); 
• lavável em água (fluorescente); 
• pós-emulsificante (visível); 
• removível por solvente (visível); 
• lavável em água (visível). 
 
 
(a) (b) 
Figura 3.13. Comparação entre penetrantes de a) baixa sensibilidade e b) alta sensibilidade. 
3.5. EMULSIFICADORES 
Composto químico complexo que, uma vez misturado com o líquido penetrante à base 
de óleo, faz com que o penetrante seja lavável em água. É aplicado na fase de remoção de 
excesso de líquido penetrante. Dois tipos de emulsificadores são utilizados: lipofílicos (a base 
de óleo) e hidrofílicos (a base de água). A figura 3.14 mostra a seqüência de funcionamento de 
um emulsificador lipofílico. 
3.6. REVELADORES 
O papel do revelador, que atua como um mata-borrão, é arrancar o penetrante contido 
nos defeitos e esparramar para fora, na superfície da amostra, fazendo com que as indicações 
apareçam sempre maiores que o tamanho real das descontinuidades, para que possam ser 
mais facilmente visualizadas pelo inspetor. Descontinuidades pequenas, fechadas ou rasas 
apresentam uma indicação bastante suave, muitas vezes de coloração rosada (no caso de 
penetrante vermelho). 
Os reveladores controlam duas características das indicações do líquido penetrante: 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
28
• sensibilidade_ capacidade de formar uma indicação a partir de um pequeno 
volume de penetrante retido na descontinuidade; 
• resolução_ capacidade de mostrar separadamente duas ou mais indicações 
próximas. 
 
 
Figura 3.14. Seqüência de funcionamento de um emulsificador lipofílico. 
3.6.1. TIPOS DE REVELADORES 
Os reveladores podem ser classificados segundo os métodos que são aplicados, a 
seguir: 
3.6.1.1. Revelador de pó Seco 
considerado o menos sensível, embora seja barato e de fácil aplicação. 
3.6.1.2. Solúvel em água 
 Como insinua o nome, reveladores solúveis em água consistem de um grupo de 
substâncias químicas que são dissolvidas em água e formam uma camada de revelador 
quando a água é evaporada. 
3.6.1.3. Suspensão aquosa 
 consistem em partículas insolúveis suspensas em água. Estas partículas contem 
tensoativos, inibidor de corrosão, dispersantes para evitar concentrações e gel para manter as 
partículas em suspensão. 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
29
3.6.1.4. Revelador úmido não aquoso 
Suspensão em um solvente volátil, que costumam ser nafta, álcool ou à base de cloro. 
São normalmente distribuídos em spray de aerossol. Neste caso, o solvente tende a puxar 
penetrante das indicações por diluição (ação solvente). 
3.6.1.5. Revelador de filme plástico 
Constituído de uma laca clara ou uma dispersão de resina coloidal no qual são 
adicionadas partículas de revelador. O penetrante retido na descontinuidade é dissolvido, no 
filme plástico, pela ação de um solvente altamente volátil, formando uma indicação na forma de 
uma linha fina. 
O revelador de filme plástico, dentre outras vantagens, apesar de difícil aplicação e alto 
custo, permitir um registro permanente da inspeção. 
Características que os reveladores devem possuir: 
• Absorvente; 
• granulação fina de modo a prover uma camada contínua sobre a qual o penetrante 
possa percolar por capilaridade; 
• fácil de aplicar; 
• formar camadas finas e uniformes; 
• molhável pelo penetrante; 
• não fluorescentes, no caso de ser usado com penetrante fluorescente; 
• facilmente removíveis após inspeção; 
• não tóxico. 
3.6.2. ILUMINAÇÃO 
A iluminação adequada é fator determinante para uma boa visualização das indicações 
na superfície da peça. Para ensaios com luz branca pode-se utilizar luz natural ou fontes 
artificiais. A norma Petrobras N-1596 Rev.E determina um mínimo de 540 lux para penetrantes 
do tipo II (visível). No caso do ensaio com penetrante fluorescente, a norma especifica 
intensidade máxima de luz ambiente de 10lux e mínimo de luz negra de 1000lux num 
comprimento de onda de 320 a 400µm. A figura 3.15 exibe um espectro de comprimentos de 
onda com a faixa da luz visível e da luz ultravioleta. 
3.7. SENSIBILIDADE 
 
Em geral, inspeções de penetrante são mais efetivas na localização de: 
0,4µm < d < 1,0µm 
d 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
30
• Defeitos redondos pequenos que defeitos lineares pequenos, pois defeitos 
redondos acumulam maior quantidade de penetrante e enchem de líquido mais rápido que 
defeitos lineares. 
• Falhas mais profundas que falhas rasas. Falhas mais fundas aprisionam mais 
penetrante que falhas rasas e são menos sujeitas a perder penetrante quando da remoção do 
excesso. 
• Falhas com uma abertura estreita na superfície que falhas com abertura larga. 
Falhas com aberturas estreitas são menos sujeitas a perder penetrante quando da remoção do 
excesso. 
• Falhas em superfícies lisas que em superfícies ásperas. A aspereza de 
superfície atrapalha a remoção do excesso de penetrante 
• Falhas com superfícies de fratura ásperas que superfícies de fratura lisas. Em 
geral, o penetrante esparrama mais rapidamente em cima de uma superfície como aumento da 
rugosidade desta. 
• Falhas sob tração ou sem carregamento que falhas sob compressão. 
 
 
 
Figura 3.15. Espectro eletromagnético de freqüências. 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
31
3.8. MONTAGENS INDUSTRIAIS 
 São construídas para realização em série de ensaios de líquido penetrante. 
 Uma montagem industrial de ensaios de LP compreende basicamente os seguintes 
passos: 
• Aplicação de penetrante; 
• drenagem do excesso (não é remoção do excesso); 
• aplicação de emulsificador (somente nos casos de penetrante pós-emulsificante); 
• remoção do excesso; 
• Inspeção UV para checar sucesso da remoção de excesso; 
• secagem; 
• aplicação do revelador; 
• inspeção UV dos defeitos. 
 
 
Figura 3.16. Configuração para ensaio de líquido penetrante fluorescente lavável em água. 
3.9. VANTAGENS E DESVANTAGENS 
Como vantagens e desvantagens do método de líquido penetrante, pode-se citar: 
Principais vantagens: 
• método tem alta sensibilidade para descontinuidades superficiais pequenas. 
• método tem poucas limitações em relação aos materiais a serem inspecionados, ou 
seja, pode ser aplicado em materiais metálicos e não-metálicos, magnéticos e não magnéticos, 
condutivo e não condutivos. 
• Grandes áreas ou volumes podem ser inspecionados rapidamente e a baixo custo. 
Formas geométricas complexas podem ser inspecionadas. 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
32
 
Figura 3.17. Configuração industrial para ensaio de líquido penetrante em fundidos. 
 
• As indicações são produzidas diretamente na superfície da amostra, constituindo 
uma representação visual da falha. 
• A utilização de latas de ‘spray’ torna o método portátil. 
• Materiais e equipamentos de baixo custo. 
Principais desvantagens: 
• É limitado a defeitos superficiais. 
• Não pode ser utilizado em materiais com superfície muito rugosa ou porosa. 
• A limpeza prévia é uma etapa crítica do processo, pois agentes contaminantes 
podem mascarar os resultados. 
• Partículas metálicas decorrentes de usinagem, esmerilhamento, retificação ou 
jateamento de granalha ou vapor abrasivo devem ser removidas antes do ensaio. 
• inspetor tem que ter acesso direto à superfície que é inspecionada. 
• Acabamento e rugosidade da superfície afetam diretamente a sensibilidade do 
método. 
• A limpeza da superfície das partes conformes é requerida. 
• Manipulação química e própria disposição são requeridas. 
• dobras e rugosidades superficiais podem apresentar falsas indicações.3.10. APLICAÇÕES USUAIS 
A popularidade do ensaio por líquido penetrante pode ser atribuída a dois fatores 
principais: 
• facilidade relativa de uso; 
• flexibilidade. 
Materiais que são inspecionados usando LPI geralmente incluem: 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
33
• Metais (alumínio, cobre, aço, titânio, etc.); 
• vidro; 
• Muitos materiais cerâmicos; 
• Plásticos. 
 
O ensaio de líquido penetrante é usado para inspecionar falhas que afloram a 
superfície da amostra. Algumas destas falhas são: 
• Trincas de fadiga; 
• Trincas de têmpera; 
• Trincas decorrentes de processo mecânico (ex.: esmerilhamento); 
• fraturas por impacto ou sobrecarga; 
• Porosidade; 
• recobrimentos; 
• soldas; 
• Mordeduras e trincas em soldas, etc. 
3.11. EXEMPLOS DO CÓDIGO ASME – SEÇÃO V 
T-647 - TÉCNICA PARA TEMPERATURAS NÃO-PADRONIZADAS 
 
O ensaio de líquido penetrante deve ser realizado entre 16 e 52°C, pois fora desta faixa 
o líquido perde sua estabilidade. Quando não for possível fazer a inspeção nesta faixa de 
temperatura, deve-se qualificar o procedimento para a temperatura desejada utilizando o corpo-
de-prova abaixo. 
 
Figura 3.18. Corpo-de-prova requerido pelo código ASME Seção V para ensaios não 
padronizados. 
 
 
Ensaios Não destrutivos – Líquido penetrante 
 
 
34
Preparação do corpo-de-prova 
• Liga de alumínio 2024 (4% Cu) 
• têmpera em água (510-523°C) 
Procedimento 
Realiza-se a inspeção em ambas as faces, uma dentro do intervalo normalizado e outra 
fora. Se as trincas reveladas forem as mesmas, o procedimento fora da temperatura é 
normalizado. 
Obs.: Este bloco pode ser usado para testar outras modificações no procedimento, 
como comparar métodos diferentes ou fabricantes diferentes. 
T-625 - CONTROLE DE CONTAMINANTES 
Na inspeção de ligas de Ni, deve-se verificar o teor de enxofre dos penetrantes não 
pode ultrapassar 1% ( %1≤S ) do resíduo ou 0,005g. Perigo: trinca a quente. Na inspeção de 
aços inoxidáveis austeníticos ou titânio se deve verificar o teor de cloretos dos penetrantes. No 
resíduo, os cloretos não podem ultrapassar 0,005g ou 1%. 
T-643 – REMOÇÃO DO EXCESSO DE PENETRANTE 
 No caso de penetrantes laváveis em água, deve-se empregar jato com pressão inferior 
ou igual a 345kPa e temperatura inferior ou igual a 43°C. 
 No caso de penetrantes pós-emulsificantes, a lavagem com água é igual. O tempo de 
emulsificação é de 5 minutos. 
 No caso de penetrantes removíveis por solvente, emprega-se pano para esfregar. 
 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
35
4444 Partículas MagnéticasPartículas MagnéticasPartículas MagnéticasPartículas Magnéticas 
4.1. INTRODUÇÃO 
O ensaio por partículas magnéticas tem sido utilizado extensivamente para a detecção 
de descontinuidades superficiais e subsuperficiais em materiais ferromagnéticos (ferro, níquel, 
cobalto ou outras ligas) incluindo ampla gama de componentes e materiais manufaturados. 
4.2. HISTÓRICO 
 A primeira utilização do magnetismo para inspeção de componente data de 1868 
quando tambores de canhões magnetizados foram inspecionados pela varredura de um 
compasso magnético. 
 Por volta de 1920 William Hoke descobriu falhas superficiais e subsuperficiais 
causavam distorção do campo magnético e sua extensão além da superfície em materiais 
magnetizados. Partículas metálicas aplicadas à superfície delineavam as falhas do material 
formando uma indicação visível. 
4.3. PRINCÍPIOS BÁSICOS 
No ensaio por partículas magnéticas, o material é magnetizado e descontinuidades 
presentes no material, principalmente se posicionadas transversalmente ao campo, geram 
campos de fuga na superfície acima destas que atraem partículas ferromagnéticas finamente 
divididas aplicadas sobre a superfície. Estas partículas podem ser aplicadas via seca ou 
imersas em meio líquido tais como água e óleo como será discutido mais detalhadamente 
adiante. 
Considere uma barra magnetizada como a da figura 4.1 com linhas de força e pólos 
(locais de onde as linhas partem ou chegam). Na presença de uma descontinuidade, dois pólos 
serão formados nos lados da descontinuidade, o campo magnético se espalha originando uma 
perda de fluxo magnético ou campo de fuga (figura 4.2). Caso partículas magnéticas sejam 
borrifadas sobre a superfície do material elas serão atraídas e agrupadas nos pólos (lados das 
trincas). 
A presença de descontinuidades altera de duas maneiras as linhas de fluxo do campo 
magnético: primeiro pelo dipolos formados nas laterais da descontinuidade e, depois pela 
variação de permeabilidade na região próxima a falha. 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
36
 
Figura 4.1. Barra magnetizada com os pólos norte e sul e as linhas de força entre o pólos. 
 
 
Figura 4.2. Formação de pólos magnéticos nas laterais da descontinuidade presente e perda 
localizada de fluxo magnético em barra magnetizada. 
4.4. PERMEABILIDADE 
A permeabilidade pode ser representada como a taxa de densidade de fluxo magnético 
sobre a força de magnetização, ou seja, a facilidade do fluxo magnético percorrer o material. 
H
B
=µ 
A permeabilidade relativa é definida como a relação entre a permeabilidade do material 
e permeabilidade em um espaço livre (ar) 
ar
material
relativa µ
µµ = 
e expressa a inclinação da curva de histerese sendo o ponto de permeabilidade 
máxima referente ao ponto em que uma linha reta partindo da origem tangencia a curva de 
histerese como mostrado na figura 4.3. 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
37
 
Figura 4.3. Gráfico força de magnetização versus densidade de fluxo mostrando o ponto de 
permeabilidade máxima. 
4.4.1. MATERIAIS FERROMAGNÉTICOS, PARAMAGNÉTICOS E DIAMAGNÉTICOS 
Quando submetidos a um campo magnético, os materiais podem se comportam de 
maneiras distintas. Este comportamento é dependente de vários fatores. tais como estrutura 
molecular e atômica. 
4.4.1.1. Paramagnéticos 
Materiais levemente atraídos por um imã e não retêm as propriedades magnéticas 
quando o campo externo é removido (µ=1). Ex.: Platina, Alumínio, Cromo, Estanho e Potássio. 
4.4.1.2. Diamagnéticos 
Materiais levemente repelidos por um imã e também não retêm as propriedades 
magnéticas quando o campo externo é removido (µ<1). Ex.: Prata, Chumbo, Cobre e Mercúrio. 
4.4.1.3. Ferromagnéticos 
Fortemente atraídos por um imã (µ>1). Ex.: Ferro, Níquel, Cobalto e quase todos os 
aços. 
4.4.2. DOMÍNIOS MAGNÉTICOS 
Durante a solidificação de um material ferromagnético, os momentos dos átomos são 
alinhados paralelamente dentro de um domínio, caracterizando o que é denominado 
“magnetização espontânea” dos materiais ferromagnéticos. Mesmo com os domínios saturados 
magneticamente, o volume total não apresenta sinais de magnetismo pos os domínios se 
encontram randomicamente orientados como mostrado na figura 4.4.a. 
 O material como um todo somente se torna magnetizado quando os domínios estão 
alinhados como mostrado na figura 4.4.b. Isto ocorre quando da aplicação de um intenso 
campo magnético externo ou através da passagem de corrente elétrica através do material. 
Quando todos os domínios magnéticos se encontram totalmente alinhados, o material alcança 
a saturação magnética (figura 4.4.c) e um acréscimo de magnetização externa não mais 
causará elevação do nível interno de magnetização. 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
38
 
(a) 
 (b) 
 (c) 
Figura 4.4. Estado de magnetização. a) desmagnetizado, b) magnetizado e c) saturado. 
4.4.3. CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS 
Os magnetos não são a única fonte de campos magnéticos. Uma corrente elétrica 
passando por um fio gera um campo magnético circular ao seu redor segundo a regra da mão 
direitacomo mostrado na figura 4.5. A intensidade do campo magnético é diretamente 
proporcional a corrente que passa pelo condutor. 
 
Figura 4.5. Corrente elétrica passando através de um fio e gerando um campo magnético 
segundo a regra da mão direita. 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
39
Quando o condutor é enrolado na forma de uma espira, além do campo magnético ao 
redor do condutor, um campo magnético longitudinal no centro das espiras também é formado 
como ilustrado na figura 4.6. 
 
 
Figura 4.6. Formação de um campo longitudinal através da passagem de corrente em uma 
bobina seguindo a regra da mão direita. 
4.4.4. CURVA DE HISTERESE 
A curva de histerese mostra a relação entre a densidade de fluxo (B) e a força de 
magnetização (H) como mostrado na figura 4.7. 
 Um material nunca anteriormente magnetizado ou que foi inteiramente desmagnetizado 
apresenta a curva tracejada da figura 4.7. A densidade de fluxo aumenta com o acréscimo da 
força de magnetização até um ponto de saturação (ponto “A”) onde os domínios já se 
encontram alinhados e aumento na força de magnetização não acarretará acréscimos 
significativos na densidade de fluxo como abordado anteriormente. No caso da força de 
magnetização ser anulada, uma quantidade de densidade de fluxo magnético permanece no 
material (ponto “b”). Este magnetismo residual é chamado de retentividade. Continuando com 
a força de magnetização na direção oposta a curva se move até o ponto “c” onde o fluxo 
magnético é reduzido à zero. Esta força adicional aplicada para anular o fluxo magnético é 
designada força coerciva. Continuando a aumentar a força de magnetização na direção 
oposta, o fluxo magnético também aumenta na direção oposta até ser novamente saturado 
(ponto “d”). Reduzindo a força de magnetização novamente até zero, a curva segue até o 
ponto “e” alcançando o mesmo nível de magnetismo residual na direção oposta. Acréscimo na 
força de magnetização levará a curva até o ponto “f” completando assim a curva de histerese. 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
40
 
Figura 4.7. Curva de histerese 
Consequentemente, a curva de histerese traz informações das propriedades magnética 
do material, a seguir, como pode ser observado na figura 4.8 e tabela IV.1. 
a. Retentividade_ Capacidade de o material reter um campo magnético residual após 
saturação e remoção da força de magnetização (ponto “b” da curva). 
b. Magnetismo residual_ densidade de fluxo magnético que permanece no material 
após zerar a força de magnetização. Para materiais que alcançaram a saturação, o valor do 
magnetismo residual é o mesmo da retentividade que é o valor máximo de magnetismo 
residual. 
c. Força coerciva_ Quantidade necessária de campo magnético reverso para tornar 
nula a densidade de fluxo magnético (valor da força de magnetização “H” no ponto “c” da curva 
de histerese). 
d. Permeabilidade_ facilidade com que o fluxo magnético é estabelecido no material. 
e. Relutância_ oposição do material ao estabelecimento de um campo magnético. 
f. Saturação_ é o estágio em que qualquer incremento de força de magnetização não 
produz mais aumento na densidade de fluxo magnético. 
 
Figura 4.8. Formatos de curvas de histerese. Maia estreita e mais larga. 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
41
Tabela IV.I. Resumo das propriedades magnéticas de acordo com o formato da curva de 
histerese. 
Formato da curva de histerese 
 
mais estreita 
 
mais larga 
↑ permeabilidade ↓ permeabilidade 
↓ retentividade ↑ retentividade 
↓ coercividade ↑ coercividade 
↓ relutância ↑ relutância 
↓ magnetismo residual ↑ magnetismo residual 
 
O teor de carbono e os elementos de liga de um material afetam sua permeabilidade e, 
consequentemente, seu magnetismo residual. Teores elevados de carbono estão associados a 
uma baixa permeabilidade e alto magnetismo residual. 
4.4.5. RELAÇÃO ENTRE A ORIENTAÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO E A DETECTABILIDADE DE FALHAS 
O tipo de campo magnético presente depende do método utilizado para magnetizar o 
componente. Campos magnéticos longitudinais (linhas de força paralelas ao maior eixo do 
componente – figura 4.9.a) são gerados normalmente por bobinas, solenóides, magnetos 
permanentes e aparelhos do tipo Yoke. Campos magnéticos transversais (figura 4.9.b) são 
normalmente gerados por correntes elétricas longitudinais através da passagem destas 
correntes pelo próprio componente ou por um condutor. 
 
 (a) (b) 
Figura 4.9. Orientação de campos magnéticos a) longitudinais e b) circunferenciais. 
No caso de desconhecimento das descontinuidades possíveis no componente, é ideal 
que este seja magnetizado pelo menos em duas direções perpendiculares, pois quando a 
descontinuidade se encontra transversal ao campo magnético ela cria uma grande distorção do 
campo magnético e do campo de fuga produzindo assim uma melhor indicação da 
descontinuidade ao contrário do que acontece quando a descontinuidade é paralela ao fluxo 
magnético como ilustrado na figura 4.10. É convencionado que é necessário um ângulo de 45 a 
90°. 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
42
 
Figura 4.10. Efeito da orientação da descontinuidade em relação ao campo magnético na sua 
detectabilidade. Quanto mais transversal ao campo a descontinuidade, maior sua 
detectabilidade. 
4.5. TÉCNICAS DE ENSAIO 
Existe uma variedade de métodos para estabelecer um campo magnético em um 
material ferromagnético, sendo usual classificá-los como métodos diretos e indiretos. 
4.5.1. INDUÇÃO DIRETA 
4.5.1.1. Técnica do contato direto 
Neste método a corrente passa diretamente através do material. A corrente flui 
paralelamente ao condutor e é formado um campo magnético circular de intensidade 
diretamente proporcional a corrente que atravessa o componente. Quando da utilização desta 
técnica, deve-se assegurar um bom contato elétrico entre o equipamento de teste e o 
componente testado a fim de se evitar abertura de arcos elétricos que podem danificar o 
material. Pode ocorrer também superaquecimento localizado em regiões de alta resistência 
elétrica e de seção transversal reduzida. A figura 4.11 ilustra um arranjo do método de Indução 
Direta. 
 
 
(a) (b) 
Figura 4.11. Arranjo de ensaio por indução direta. 
 
Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas 
 
 
43
4.5.1.2. Técnica dos eletrodos 
A magnetização é obtida através da passagem de corrente diretamente através da 
peça a ser inspecionada a partir dos eletrodos do equipamento. São formados campos 
magnéticos circulares com ilustrado na figura 4.12. 
 (a) (b) 
Figura 4.12. Arranjo de ensaio por indução direta. 
4.5.2. INDUÇÃO INDIRETA 
4.5.2.1. Técnica do Yoke 
A magnetização indireta é decorrente da aplicação de um forte campo magnético 
externo. Os métodos mais comuns utilizam um imã permanente e o aparelho Yoke. Embora o 
imã permanente seja um método barato, a falta de um controle sob a intensidade do campo 
magnético e a dificuldade na geração e recepção de fortes campos magnéticos limita o uso 
deste equipamento. Por sua vez, os aparelhos do tipo Yoke são extensivamente utilizados na 
indústria. Uma corrente elétrica flui ao redor de um núcleo de ferro e quando o magneto é 
posicionado no componente a ser testado, um campo magnético é estabelecido entre os pólos 
norte e sul do magneto como ilustrado na figura 4.13. A região útil de ensaio deve estar entre 
17 e 65A/cm, fazendo com que seja desconsidera regiões muito próximas ou muito afastadas 
das pernas do Yoke (figura 4.14). 
4.5.2.2. Técnica do condutor central 
Outras técnicas utilizam condutores para a geração de campos magnéticos. No 
primeiro, um condutor central gera campos magnéticos cilíndricos nas superfícies internas e