IFCE Inspeção 2016

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INSPEÇÃO
DE
EQUIPAMENTOS
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SUMÁRIO
Conceitos, Finalidades e Aplicações da Inspeção
Preparativos e Tipos de Ensaios
Ensaios Mecânicos: Tração, Compressão, Torção, Dobramento, Dureza, Impacto, Fluência, Fadiga, Embutimento
Ensaios Químicos e Metalográficos
END - Inspeção Visual
END - Líquidos Penetrantes
END - Partículas Magnéticas
END - Ensaio Radiográfico
END - Ensaio por Ultra-som
Inspeção Termográfica
Relatório de Inspeção
Inspeção - Trabalho de Campo
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Qualidade - Importância e Conceitos
Dimensões da Qualidade e Controle da Qualidade
Normas NBR ISO SÉRIE 9000
NBR ISO 9001 - Requisitos da Qualidade
Processo de Certificação ISO
Controle de Processo, Dados, Informações e Variáveis
Estatística para Qualidade
Medidas de Tendência Central: Média, Mediana e Moda
Medidas de Dispersão: Amplitude, Variância e Desvio Padrão
Distribuição de Frequências
Histograma e Polígono de Frequência
Diagrama de Pareto
Diagrama de Dispersão
Diagrama de Causa e Efeitos
Distribuição de Probabilidades (Normal ou de Gauss)
Cartas de Controle
SUMÁRIO
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BIBLIOGRAFIA
http://www.abende.org.br/
Apostilas para Downloads
GARCIA, Amauri. Ensaios Dos Materiais - 2ª Ed. LTC
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BIBLIOGRAFIA
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 9000 - Sistemas de Gestão da Qualidade - Fundamentos e Vocabulário. Rio de Janeiro, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 9001 - Sistemas de Gestão da Qualidade - Requisitos. Rio de Janeiro, 2000.
CAMPOS, Vicente Falconi. TQC - Controle da Qualidade Total: (no estilo japonês). 3. ed. Rio de Janeiro: Fundação Cristiano Otoni, Bloch, 1992.
CORNACHIONE JÚNIOR, Edgar Bruno. Sistemas Integrados de Gestão: uma abordagem da tecnologia da informação aplicada à gestão econômica. São Paulo: Atlas, 2001.
COSTA, Sérgio Francisco. Introdução Ilustrada à Estatística: com muito humor. 2. ed. São Paulo: Harbra, 1992.
GARVIN, David A.. Gerenciando a Qualidade: a visão estratégica e competitiva. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2002.
MARANHÃO, Mauriti. ISO Série 9000: manual de implementação: versão 2000. 6.ed. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2001.
PALADINI, Edson Pacheco. Gestão da Qualidade: Teoria e Prática. 2.ed. São Paulo: Atlas, 2004.
MOURA, Cícero R. Oliveira. Metodologia de Avaliação Integrada do Sistema de Gestão de Manutenção Baseado na NBR ISO 9001: 2000 e PNQ 2005. 2007. 147f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Centro de Tecnologia, UFPB, João Pessoa.
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INSPEÇÃO DE EQUIPAMENTOS
Exame detalhado do equipamento ou de suas partes (avaliação da integridade física e operacional) com o objetivo de assegurar que os mesmos estão em condições seguras de operação.
MISSÃO DA INSPEÇÃO
Buscar a maior disponibilidade dos equipamentos industriais, de modo a atender à programação de produção com níveis adequados de confiabilidade, segurança, preservação do meio ambiente e custos adequados.
CONCEITO E MISSÃO
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6
Os ensaios e inspeções nas indústrias, do ponto de vista dos fabricantes, usuários e sociedade com um todo, têm as seguintes finalidades:
Melhorar a confiabilidade e a qualidade do produto;
Melhorar a engenharia do produto;
Reduzir os custos de fabricação;
Auxiliar na seleção de fabricantes e de produtos;
Confirmar e manter a qualidade durante o tempo de utilização;
Garantir a segurança operacional e pessoal.
FINALIDADES DA INSPEÇÃO
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Para assegurar a qualidade e a confiabilidade dos equipamento e instalações, é necessário tomar uma série de medidas consistentes, que abrangem desde as atividades da fase do projeto, até as inspeções em serviço:
Pesquisa e desenvolvimento;
Seleção de material e de fornecedores;
Determinação de critérios de projeto;
Recebimento de material e equipamentos;
Determinação dos processos e procedimentos (soldagem);
Controle de qualidade: antes, durante e depois de concluído os serviços.
Inspeções de manutenção;
Investigação de acidentes.
APLICAÇÕES DA INSPEÇÃO
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A qualidade dos ensaios e inspeções depende fundamentalmente dos cuidados que são tomados em sua preparação. Recomenda-se considerar os seguintes itens, por ocasião da realização de ensaios: 
Confirmação dos padrões empregados (normas e especificações)
Confirmação da extensão da inspeção (total ou por amostragem)
Confirmação do cronograma de inspeção (ver cronograma de produção)
Confirmação do ambiente de inspeção (afeta os preparativos para inspeção e a escolha de inspetores)
Seleção dos inspetores (capacidade técnica e especialização)
Exame preliminar dos equipamentos (material, dimensões, formato, desenhos e especificações)
Seleção dos instrumentos de inspeção (escolha, aferição e calibração)
Preparação dos equipamentos para os ensaios (limpeza, etc.)
Entendimento com os grupos envolvidos (produção, manutenção, etc.)
PREPARATIVOS PARA OS ENSAIOS
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CORRETIVA: O Equipamento ou Instalação é mantido em operação até falhar. A inspeção é feita somente para definir a extensão dos reparos. Definida pelo baixo impacto na produção e na segurança.
PREVENTIVA: Inspeção em intervalos regulares, onde os equipamentos são retirados de operação e inspecionados em paradas programadas.
PREDITIVA: Inspeção realizada com o equipamento em operação - quando permitem a avaliação das condições físicas sem necessidade de tirar o equipamento de operação, definindo assim uma próxima intervenção corretiva ou preventiva.
EXTERNA: Inspeção realizada com o equipamento em operação -realizada nas partes e componentes externos do equipamento.
INTERNA: Inspeção realizada com o equipamento fora de operação -realizada nas partes e componentes internos do equipamento.
MODALIDADES DA INSPEÇÃO
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ABNT NBR NM ISO 9712: Ensaios não destrutivos - Qualificação e certificação de pessoal
FBTS N-001: Qualificação e Certificação de Inspetores de Soldagem
BSI BS EN 473: Non-Destructive Testing - Qualification and Certification of NDT Personnel
ASME Section V: Nondestructive Examination
NATIONAL BOARD: The National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors Board of Trustees
API Standard 653: Tank Inspection, Repair, Alteration and Reconstruction - Tanques de Armazenamento
API Std 510: Pressure Vessel Inspection Code: Maintenance Inspection, Rating, Repair, and Alteration - Vasos de Pressão
API Std 570: Piping Inspection Code: Inspection, Repair, Alteration, and Rerating of In-Service Piping Systems - Tubulações
API Recommended Practice 573: Inspection of Fired Boiler and Heater - Caldeiras e Fornos
API RP 576: Inspection of Pressure-Relieving Devices - PSV
NR-13: Norma Regulamentadora - Caldeiras e Vasos de Pressão
ABNT NBR NM 334: Ensaios não destrutivos - Líquidos penetrantes - Detecção de descontinuidades
ABNT NBR 16030: Ensaios não destrutivos -Partículas magnéticas - Detecção de descontinuidades
ABNT NBR 15824: Ensaios não destrutivos - Ultrassom - Medição de espessura
NORMALIZAÇÃO
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Ensaios Mecânicos: 	. Tração
	. Compressão
	. Torção
	. Dobramento
	. Dureza
	. Impacto
	. Fluência
	. Fadiga
	. Embutimento
Análise Química: . Teste por Pontos
Exame Metalográfico:	. Macrografia
	. Micrografia
Ensaios Não-Destrutivos: . Visual
(END)		. Ultra-som
		. Radiográfico
		. Partículas Magnéticas
		. Líquidos Penetrantes
	. Outros (EA - Emissão Acústica, CP - Correntes Parasitas, IRIS, ACFM, Termografia, etc.)
TIPOS DE ENSAIOS E INSPEÇÕES 
Termografia
IRIS
ACFM
EA
CP
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ENSAIO DE TRAÇÃO: O ensaio de tração consiste em submeter o material a um esforço que tende a alongá-lo até a ruptura. Os esforços ou cargas são medidos na própria máquina de ensaio.
ENSAIOS MECÂNICOS
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ENSAIO DE COMPRESSÃO: Nos ensaios de compressão, os corpos de prova são submetidos a uma força axial para dentro, distribuída de modo
uniforme em toda a seção transversal do corpo de prova. 
ENSAIO DE TORÇÃO: A torção é diferente da compressão, da tração e do cisalhamento porque nestes casos o esforço é aplicado no sentido longitudinal ou transversal, e na torção o esforço é aplicado no sentido de rotação. 
ENSAIOS MECÂNICOS
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ENSAIO DE DUREZA: Na área da metalurgia, considera-se dureza como a resistência à deformação plástica permanente. Isso porque uma grande parte da metalurgia consiste em deformar plasticamente os metais. 
Na área da mecânica, é a resistência à penetração de um material duro no outro, pois esta é uma característica que pode ser facilmente medida.
Dureza Brinel: consiste em comprimir lentamente uma esfera de aço temperado,de diâmetro D, sobre uma superfície plana, polida e limpa de um metal, por meio de uma carga F, durante um tempo t, produzindo uma calota esférica de diâmetro d.
Dureza Rockwell: a carga do ensaio é aplicada em etapas, ou seja, primeiro se aplica uma pré-carga, para garantir um contato firme entre o penetrador e o material ensaiado, e depois aplica-se a carga do ensaio propriamente dita.
Os penetradores utilizados na máquina de ensaio de dureza Rockwell são do tipo esférico (esfera de aço temperado) ou cônico (cone de diamante com 120º de conicidade).
Dureza Vickers: se baseia na resistência que o material oferece à penetração de uma pirâmide de diamante de base quadrada e ângulo entre faces de 136º, sob uma determinada carga.
ENSAIOS MECÂNICOS
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ENSAIO DE IMPACTO: O ensaio de impacto consiste em medir a quantidade de energia absorvida por uma amostra do material, quando submetida à ação de um esforço de choque de valor conhecido.
Existem dois tipos de corpos de prova utilizados neste ensaio:o Charpy e o Izod.
ENSAIOS MECÂNICOS
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ENSAIO DE FADIGA:
O ensaio de resistência à fadiga é um meio de especificar limites de tensão e de tempo de uso de uma peça ou elemento de máquina.
Os aparelhos de ensaio de fadiga são constituídos por um sistema de aplicação de cargas, que permite alterar a intensidade e o sentido do esforço, e por um contador de número de ciclos.
O teste é interrompido assim que o corpo de prova se rompe.
O ensaio é realizado de diversas maneiras, de acordo com o tipo de solicitação que se deseja aplicar: torção, tração-compressão, flexão, flexão rotativa.
ENSAIOS MECÂNICOS
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ENSAIO DE FLUÊNCIA:
A fluência é a deformação plástica que ocorre num material, sob tensão constante ou quase constante, em função do tempo.
A temperatura tem um papel importantíssimo nesse fenômeno.
O equipamento para a realização deste ensaio permite aplicar uma carga de tração constante ao corpo de prova.
O corpo de prova fica dentro de um forno elétrico, de temperatura constante e controlável. Um extensômetro é acoplado ao equipamento, para medir a deformação em função do tempo.
ENSAIOS MECÂNICOS
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ENSAIO DE EMBUTIMENTO: 
Ensaio de embutimento em chapas é realizado para avaliar sua adequação à operação de estampagem.
A estampagem é o processo de converter finas chapas metálicas em peças ou produtos, sem fratura ou concentração de microtrincas.
As chapas utilizadas neste processo devem ser bastante dúcteis.
Existem ensaios padronizados para avaliar a capacidade de estampagem de chapas. Os mais usados são os ensaios de embutimento Erichsen e Olsen.
ENSAIOS MECÂNICOS
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ENSAIO DE DOBRAMENTO: 
O ensaio consiste am submeter um corpo-de-prova de seção transversal retangular, circular ou poligonal regular, a uma deformação plástica por dobramento do tipo semi-guiado sem inversão do sentido de flexão no curso do ensaio. 
ENSAIOS MECÂNICOS
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ANÁLISE QUÍMICA
TESTE POR PONTOS: Teste feito no material, para observar sua capacidade de reação, espontânea ou forçada por eletrólise, na presença de determinadas soluções químicas, que são aplicadas numa quantidade prevista no procedimento qualificado. O reconhecimento do material é feito observando‑se o modo e a velocidade da reação, e ainda a coloração dos resíduos da reação química na superfície do material.
Metodo QS:
Identificação por Ataque Químico Simples: identifica o material através da reação espontânea entre o material e a solução, após classificá-lo em relação a seu magnetismo.
Metodo PE :
Identificação por Polarização Eletroquímica: identifica o material através de reações químicas forçadas por eletrólise entre o material e o reagente.
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Espectrometria por Fluorescência de Raios-X: 
Ensaio não-destrutivo baseado no efeito fotoelétrico, no qual são quantificados e qualificados os principais elementos presentes na amostra analisada. Uma fonte radioativa de baixa atividade ioniza a superfície de uma amostra, que, por sua vez, emite raios-X com energia característica de seus componentes. Um detector absorve estes raios, e o equipamento os traduz para a qualificação e quantificação dos elementos da amostra.
X-MET3000TX - analisador portátil XRF projetado para determinação elementar em ligas metálicas. Está baseado em tecnologia EDX (Dispersiva de Energia) e usa para excitar as amostras um micro-tubo de raios X.
ANÁLISE QUÍMICA
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22
X-MET3000TX
ANÁLISE QUÍMICA
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23
ENSAIOS METALOGRÁFICOS
. MACROGRAFIA: exame do aspecto de uma peça ou amostra metálica, segundo uma seção devidamente polida e em regra atacada por um reativo (reagente) apropriado. O aspecto obtido chama-se macro-estrutura. O exame é feito à vista desarmada ou com o auxílio de uma lupa.
. MICROGRAFIA: estudo dos produtos metalúrgicos, com o auxílio do microscópio, permitindo observar a granulação do material, a natureza, forma, quantidade e distribuição dos diversos constituintes ou de certas inclusões, etc. Estas observações são de grande utilidade prática.
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. MICROSCOPIA ELETRÔNICA: 
Equipamento versátil que permite a obtenção de informações estruturais e químicas de amostras diversas. Um feixe fino de elétrons de alta energia incide na superfície da amostra onde, ocorrendo uma interação, parte do feixe é refletida e coletada por um detector que converte este sinal em imagem de BSE (ou ERE) - imagem de elétrons retroespalhados - ou nesta interação a amostra emite elétrons produzindo a chamada imagem de ES (elétrons secundários). Ocorre também a emissão de raios-X que fornece a composição química elementar de um ponto ou região da superfície, possibilitando a identificação de praticamente qualquer elemento presente. 
ENSAIOS METALOGRÁFICOS
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INTRODUÇÃO:
Ensaio não-destrutivo básico. Todos os outros ensaios não destrutivos devem ser executados após uma boa inspeção visual, que pode ser feito, à vista desarmada, com auxilio de lupa ou aparelhos ou instrumentos para inspeção remota.
FINALIDADES DO ENSAIO (em soldagem):
ANTES DA SOLDAGEM:
a) detectar descontinuidades de geometria da junta:
	. ângulo do bisel e chanfro
	. nariz do bisel (face da raiz)
	. abertura da raiz
	. alinhamento das partes a serem soldadas
	. acabamento superficial do bisel
b) detectar descontinuidades superficiais no metal:
	. corrosão
	. elementos contaminantes (óleo, graxa, etc)
DURANTE A OPERAÇÃO DE SOLDAGEM:
	. acompanhamento visual entre passes e controle de variáveis de soldagem.
APÓS A SOLDAGEM:
	. detectar possíveis descontinuidades induzidas na soldagem.
ENSAIO VISUAL
Paquímetro
Calibre
Defeitos de Solda
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26
Lupa
Boroscópio
MÉTODO DE ENSAIO:
Ensaio visual direto: realizado a olho nu com observação direta da superfície (ou lupa).
Ensaio visual remoto: realizado com auxilio de aparelhos óticos (espelhos, boroscópio, fibroscópio, máquina fotográfica ou outros) em superfícies onde não há condição de acesso visual direto.
ENSAIO VISUAL
SEQÜÊNCIA DO ENSAIO:
 Preparação da superfície a ser
ensaiada.
 Verificação dos itens previstos no procedimento qualificado.
 Inspeção pelo método visual das irregularidades, se existentes.
 Registro dos resultados através de relatório, registro fotográfico, desenhos e outros recursos necessários e disponíveis.
OBS: A luminosidade mínima para ensaio deverá ser de 1000 lux (Luxímetro)
Fibroscópio- Vídeoscópio
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VANTAGENS:
 Ensaio de mais baixo custo.
 Permite detectar e eliminar possíveis descontinuidades antes de iniciar ou complementar uma junta soldada.
 Proporciona a diminuição da quantidades de reparos de solda, diminuindo os custos da obra.
LIMITAÇÕES E DESVANTAGENS:
1. Depende da experiência e conhecimento por parte do inspetor.
2. É limitado a detecção de defeitos superficiais.
ENSAIO VISUAL
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FLUXOGRAMA DE TOMADA DE DECISÃO
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29
INTRODUÇÃO:
 Ensaio relativamente simples, rápido e de fácil execução.
 Utilizado na detecção de pequenas descontinuidades abertas para a superfície de materiais sólidos não porosos.
 A detecção de descontinuidades independe do tamanho, orientação, configuração e da estrutura interna ou composição química do material.
CARACTERÍSTICAS E TIPOS DE LÍQUIDO PENETRANTE:
O líquido penetrante é de grande poder de penetração e alta ação capilar.
Contém em solução ou suspensão pigmentos coloridos ou fluorescentes, que vão definir a sua utilização:
Tipo A - Penetrante Fluorescente: utilizado em ambientes escuros, sendo visível com luz ultravioleta (luz negra).
Tipo B - Penetrante Visível: utilizado em ambientes claros, sendo visível com luz natural.
Quanto à remoção do seu excesso, classificam-se:
Tipo 1 - Removível com Água
Tipo 2 - Removível com Água após a Emulsificação
Tipo 3 - Removível com Solvente
Ex.: Tipo B3 = Penetrante visível e removível com solvente.
INSPEÇÃO POR LÍQUIDO PENETRANTE
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CARACTERÍSTICAS DO REVELADOR:
O revelador fundamentalmente é um talco aplicado de forma seca, úmida ou líquida, que tem como função retirar o penetrante das descontinuidades e conduzi-lo para a superfície dando uma indicação colorida ou fluorescente destas descontinuidades.
SEQÜÊNCIA DO ENSAIO:
 LIMPEZA INICIAL – a superfície a ser examinada e áreas adjacentes (25mm) devem estar seca, sem graxa, óleo, ferrugem, sujeira ou escórias. Para remover contaminantes, que podem mascarar os resultados do ensaio. 
 APLICAÇÃO DO PENETRANTE - após passado o tempo de evaporação do produto utilizado para limpeza inicial, aplica-se o líquido penetrante, de modo que cubra toda a área a ser examinada. A aplicação pode ser feita por pincel, pulverização, por aerosol ou derramamento. O penetrante por ação capilar, migra para dentro de possível descontinuidade durante o tempo de penetração.
c. REMOÇÃO DO EXCESSO DE PENETRANTE - após decorrido o tempo de penetração, remove-se o excesso de líquido penetrante da superfície da peça examinada, observando sempre que cada tipo de penetrante tem características e cuidados especiais de limpeza.
d. APLICAÇÃO DO REVELADOR - após decorrido o tempo de secagem do produto utilizado na remoção do excesso de penetrante, aplica-se uma fina camada de revelador na região a ser examinada.
e. INSPEÇÃO FINAL - o inspetor inspeciona visualmente a peça examinada procurando indicações de descontinuidades, tais com trincas falta de fusão, porosidades, etc.
INSPEÇÃO POR LÍQUIDO PENETRANTE
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INSPEÇÃO POR LÍQUIDO PENETRANTE
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VANTAGENS:
Detecta descontinuidades muito pequenas, por ter boa sensibilidade.
Se aplica tanto a superfícies planas como curvas.
É um ensaio rápido, de fácil execução e de baixo custo.
É aplicável a materiais magnéticos e não magnéticos.
Requer pouco tempo de treinamento, comparado com outros ensaios.
LIMITAÇÕES E DESVANTAGENS:
Detecta apenas descontinuidades abertas para a superfície e que não estejam obstruídas.
Deixa resíduo de penetrante, que pode ser prejudicial à peça ou solda quando em serviço (os penetrantes são de remoção muito difícil).
Não proporciona registro permanente dos resultados.
INSPEÇÃO POR LÍQUIDO PENETRANTE
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INSPEÇÃO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
INTRODUÇÃO
Utilizado para localizar descontinuidades superficiais e sub-superficiais em materiais ferros-magnéticos.
O método consiste na aplicação de corrente de magnetização ou de um campo magnético à peça inspecionada, com objetivo de se criar um campo magnético nesta.
A presença de descontinuidades superficiais ou sub-superficiais irá produzir campos de fuga na região da descontinuidade, causando uma polarização localizada, que é detectada pelas partículas ferro-magnéticas que são aplicadas sobre a peça.
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INSPEÇÃO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
TÉCNICAS DO ENSAIO
Técnicas do Yoke
Existem dois tipos de yokes: Permanente e Eletromagnético (CA)
O Yoke eletromagnético consiste de uma bobina enrolada em um entreferro ou núcleo em forma de “U”.
O Yoke induz na peça um campo magnético longitudinal, que é gerado por CA.
As descontinuidades são detectadas entre os pontos de contato do yoke, em uma direção aproximadamente perpendicular às linhas de força do campo magnético na peça.
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35
INSPEÇÃO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
TÉCNICAS DO ENSAIO
Técnicas do Eletrodos
Consiste na injeção de corrente na peça através de dois eletrodos que são alimentados por um gerador de CC ou corrente retificada de meia-onda.
A corrente ao passar pela peça, provoca um campo magnético circular na mesma.
A intensidade de corrente depende da distância entre os eletrodos e da espessura da peça.
Durante a inspeção, as descontinuidades
são detectadas entre os pontos de
contato dos eletrodos, numa direção
aproximadamente perpendicular às
linhas de força do campo magnético
na peça.
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36
INSPEÇÃO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
TÉCNICAS DO ENSAIO
Técnica da Bobina
Consiste na indução de um campo magnético longitudinal à peça, com indução feita:
- Enrolando-se um cabo em torno da peça (núcleo de uma bobina)
- Colocando a peça no interior de uma bobina (pequenas peças)
Usa-se CC ou corrente retificada de meia-onda.
A intensidade do campo magnético é calculada com base no comprimento e diâmetro da peça.
Durante a inspeção as descontinuidades são detectadas simultaneamente em toda a peça, numa direção aproximadamente perpendicular às linhas de força gerado.
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INSPEÇÃO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
TÉCNICAS DO ENSAIO
Técnica do Contato Direto
Consiste na indução de um campo magnético circular à peça, pela aplicação de uma CC ou corrente retificada de meia-onda pelas extremidades da peça.
Durante a inspeção as descontinuidades são detectadas simultaneamente em toda a peça, numa direção aproximadamente perpendicular às linhas de força gerado.
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INSPEÇÃO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
Indicam a existência das descontinuidades, aderindo aos locais onde existem campos de fuga.
Para aumentar o contraste com a superfície inspecionada, as partículas podem ser:
Coloridas – visíveis sob a luz normal (preta, cinza, vermelha)
Fluorescentes – visíveis sob a luz negra
Quanto ao método de aplicação:
Partículas via seca – pó seco sobre a peça.
Partículas via úmida – suspensão de 
partículas em meio líquido sobre a 
peça (veículos mais usados: água e 
querosene).
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39
INSPEÇÃO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
SEQÜÊNCIA DO ENSAIO
Limpeza
Magnetização da peça
Aplicação de Partículas
Inspeção final
VANTAGENS
Detecta descontinuidades sub-superficiais.
Mais barato do que o LP.
Fornece resultados imediatos.
LIMITAÇÕES E DESVANTAGENS
Aplica-se somente a materiais ferro-magnéticos.
Dificuldade de inspeção de materiais com características magnéticas diferentes.
Geometria da peça pode dificultar o ensaio.
Sem registro permanente.
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40
INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
INTRODUÇÃO:
O ensaio radiográfico utiliza raios-X ou 
raios-Gama para mostrar a presença e 
certas características de descontinuidades interna ao material.
Baseia-se na capacidade que estes raios possuem de penetrar em sólidos.
A capacidade de penetração depende:
 - Comprimento de onda da radiação
 - Tipo de material ensaiado
 - Espessura do material.
Menor compr. Onda => Maior penetração.
Parte da radiação atravessa o material e parte é absorvida, que depende da espessura do material.
A radiação irá impressionar um filme (radiografia), formando uma imagem do material.
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INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
FONTES DE RADIAÇÃO:
Raios X
Produzidos eletricamente e formados pela interação de elétrons de alta velocidade com a matéria.
Quando elétrons de suficiente energia colidem com o núcleo de átomos são gerados raios-X contínuos (tem espectro de energia contínuo).
As condições necessárias para a geração de raios-X são: 
 - fonte de elétrons
 - alvo para ser atingido por elétrons (foco)
 - acelerador de elétrons na direção desejada.
Características:
- Poder de variar o comprimento de onda (poder de penetração) através da tensão anódica.
- São de melhor qualidade que os raios gama.
- Necessita de energia elétrica para funcionamento.
- Acima de 90mm de espessura da peça, o poder de penetração não é suficiente.
- Instalações mais caras que as do raios gama.
- Necessita de acesso facilitado.
- Não permite exposição panorâmica.
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42
INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
FONTES DE RADIAÇÃO:
Raios Gama
Raios gama são ondas eletromagnéticas de baixo comprimento de onda, geradas pela desintegração natural de núcleos radioativos (isótopos).
Os isótopos de certos elementos tem seus núcleos em estado de desequilíbrio, devido ao excesso de neutrons, e tendem a evoluir para uma configuração mais estável, de menor energia.
Isótopos radioativos mais utilizados:	. Cobalto 60
					. Irídio 192
Para garantir a segurança no manuseio e transporte das fontes de raios gama são utilizados aparelhos com uma blindagem ou carcaça protetora de chumbo, tungstênio ou urânio 238.
Características:
- Não pode variar o comprimento de onda (poder de penetração) 
 Solução é mudar a fonte: Irídio > 10 a 60mm e 
 Cobalto > 60 a 160mm.
- São de qualidade interior que os raios-X.
- Não necessita de aparelhagem elétrica, são emitidos espontaneamente.
- Instalações mais baratas que as do raios-X.
- Acesso facilitado – fontes pequenas.
- Permite exposição panorâmica (grande vantagem).
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43
INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
FONTES DE RADIAÇÃO:
Raios Gama
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44
INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO:
Materiais mais densos e de maior número atômico absorvem maior quantidade de radiação.
Chumbo
Cobre
Aço
Alumínio
Claro
Escuro
Filme
Filme já
Processado
Fonte
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INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO:
Quanto maior a espessura do material, maior a quantidade de radiação absorvida.
Claro
Escuro
Filme
Filme já
Processado
Fonte
Aço
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INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
FILME:
O filme radiográfico consiste de uma película plástica flexível e transparente, revestida em ambos os lados com uma emulsão gelatinosa de 0,03mm de espessura, contendo finos grãos de brometo de prata (elemento sensível a radiação).
Quando atingidos pela radiação, os cristais de brometo de prata sofrem uma reação que os tornam mais sensíveis ao processo químico (revelação), que os converte em depósitos negros de prata metálica, formando a imagem.
A exposição à radiação cria uma imagem latente no filme, e a revelação torna a imagem visível.
. Densidade é o grau de enegrecimento da imagem radiográfica, ou seja, regiões mais escuras tem maior densidade. 
. A densidade é medida por meio de densitômetros de fita ou eletrônico.
. Negatoscópio é o aparelho usado para a interpretação radiográfica e medição da densidade. Caixa contendo lâmpadas, com luminosidade variável e suporte para o filme.
. Contraste é a diferença de 
 densidades de um filme 
 revelado.
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INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
INDICADORES DE QUALIDADE DE IMAGEM - IQI (Penetrâmetros):
São dispositivos padronizados por normas que controlam a inspeção radiográfica, para determinar o nível de sensibilidade da radiografia.
Não é usado para julgar o tamanho das 
descontinuidades ou estabelecer critérios de acitação.
O material do IQI deve ser similar ao material
radiografado.
TELAS INTENSIFICADORAS (Écrans):
São lâminas finas de chumbo ou sal fluorescente aplicados sobre papelão ou plástico. Durante a exposição ficam em contato e de ambos os lados do filme formando um sanduíche. São utilizadas com o intuito de filtrar determinadas radiações, proteger o filme contra radiações dispersas e principalmente atuar como intensificadoras, isto é, diminuir o tempo de exposição.
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48
INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
SEQÜÊNCIA DO ENSAIO:
a) Verificar material e dimensões da peça a ser radiografada (espessura).
b) Selecionar a técnica radiográfica (PSVS, PDVS, PDVD).
c) Selecionar a quantidade e dimensões do filme.
d) Verificar a atividade da fonte ou selecionar a corrente e tensão.
e) Verificar a distância fonte filme
f) Calcular o tempo de exposição
g) Selecionar IQI a ser utilizado.
h) Montar peça, filme e IQI diante da fonte 
 na posição adequada
Processamento do filme : 
	. revelação
	. banho de parada
	. lavagem intermediária
	. fixação
	. lavagem final
	. banho umectante
	. secagem
j) Laudar.
l) Relatar os resultados.
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INSPEÇÃO RADIOGRÁFICA
VANTAGENS:
Registro permanente dos resultados.
Detecta defeitos volumétricos (porosidades, inclusões, falta de penetrações, outros)
LIMITAÇÕES E DESVANTAGENS:
Necessita de acesso a ambos os lados da peça ensaiada.
Dependendo da geometria da peça não é possível obter radiografias com qualidade aceitável.
Requer critérios severos de PROTEÇÃO PESSOAL, sendo necessário a interrupção de trabalhos próximos ao ensaio. (CNEN)
Custo alto de equipamentos e materiais de consumo.
Ensaio relativamente demorado.
Requer experiência e conhecimento dos processos de soldagem.
Descontinuidades bidimensionais (trincas, dupla laminação, falta de fusão) são detectados somente se o plano destas estiver alinhado ou paralelo ao feixe de radiação.
Difícil interpretação das radiografias.
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INTRODUÇÃO
Usa a transmissão do som, que é uma forma de 
energia mecânica em forma de ondas, a freqüências acima da faixa audível (20Hz a 20kHz).
Existem diverso tipos de ondas sônicas, que dependem do tipo de excitação e da forma do material. As mais importantes são:
Ondas Longitudinais (ondas de compressão): ocorrem quando o movimento oscilatório das partículas se dá no mesmo sentido que a propagação da onda.
Ondas Transversais (ondas de cisalhamento): ocorrem quando o movimento oscilatório das partículas se dá em uma direção perpendicular à direção que a propagação da onda.
ENSAIO POR ULTRA-SOM
INFRA-SOM SOM AUDÍVEL ULTRA-SOM
20 Hz
20 kHz
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INTRODUÇÃO
O ensaio pela técnica pulso-eco consiste basicamente de pulsos de alta freqüência, emitidos pelo cristal, que caminham através do material. 
Estes pulsos refletem quando encontram uma descontinuidade ou uma superfície do material.
Esta energia mecânica (som) é recebida de volta pelo cristal, que transforma o sinal mecânico em sinal elétrico, que é visto na tela do aparelho.
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TRANSDUTORES
 Utilizados na construção dos cabeçotes de ultra-som são os responsáveis pela transmissão de energia mecânica para a peça, e também são eles que transformam a energia mecânica recebida no sinal elétrico que é visto na tela do aparelho.
 Um transdutor transforma uma tensão pulsante de alta freqüência em energia mecânica (vibracional) e vice-versa.
O transdutor é um cristal especial polarizado, que muda de dimensão quando uma tensão elétrica é aplicada. Quando a tensão é aplicada, o cristal aumenta ligeiramente de espessura e quando a tensão é retirada o cristal retorna à sua espessura original.
 Quando o cristal é ligado a um gerador de pulsos de alta freqüência, o cristal aumenta e diminui de espessura em uníssono com os pulsos de tensão. 
 Se o cristal for acoplado à superfície de uma peça de aço, ele vai agir como um "martelo" ultrasônico. O som ou energia vibracional é transmitido através do aço em uma linha relativamente reta, a uma freqüência tão alta que não se pode ouvi-lo e a uma amplitude tão pequena que não se pode senti-Ia.
 Aos cristais que se deformam em função de uma tensão elétrica aplicada e que geram uma tensão elétrica quando deformados dá-se o nome de cristais piezo-elétricos.
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CABEÇOTES
CABEÇOTE NORMAL
Compõe-se basicamente de um cristal piezo-elétrico, disposto em um plano paralelo ao plano da peça a ser examinada.
CABEÇOTE DUPLO-CRISTAL
Compõe-se basicamente de dois cristais piezo-elétricos, um agindo como emissor e outro como receptor, dispostos em um plano aproximadamente paralelo ao da peça a ser examinada ou focados num ponto situado a uma distância determinada.
CABEÇOTE ANGULAR
Compõe-se basicamente de um cristal piezo-elétrico disposto em ângulo em relação ao plano da peça a ser examinada.
Os cabeçotes angulares mais usuais são os de 45°, 60° e 70°.
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ACOPLANTE
Qualquer substância (usualmente líquida, semi-líquida ou pastosa), introduzida entre o cabeçote e a superfície da peça em inspeção com o propósito de transmitir vibrações de energia ultra-sônica entre ambos. Ele tem a finalidade de fazer com que a maior parcela possível de som seja transmitido do cabeçote à peça e vice-versa, o que não aconteceria se existisse ar entre o cabeçote e a peça.
TIPOS USUAIS DE ENSAIO POR ULTRA-SOM
MEDIÇÃO DE ESPESSURA
Ensaio que visa determinar a espessura de uma peça.
É feito normalmente com o auxílio de cabeçotes duplo-cristal após calibrado o aparelho. Esta calibração é feita em blocos padrões de dimensões padronizadas, de material similar ao da a ser medida.
DETECÇÃO DE DUPLA-LAMINAÇÃO
É o ensaio feito em chapas, afim de detectar as duplas-Iaminações porventura existentes.
Esta modalidade de ensaio é muito útil na orientação do plano de corte de chapas.
O ensaio é feito com o auxílio de cabeçotes normais e/ou duplo-cristal, após feita a calibração da escala e a determinação da sensibilidade do exame.
INSPEÇÃO DE SOLDA
Visa detectar descontinuidades oriundas de operações de soldagem, tais como, falta de penetração, falta de fusão, inclusões de escória, poros, porosidades, trincas e trincas interlamelares.
É feito com o auxílio de cabeçotes normais e/ou duplo-cristal e cabeçotes angulares, após feita a calibração da escala e a determinação da sensibilidade do ensaio.
É usual a traçagem, sobre a tela do aparelho, de curvas denominadas curvas de referencia, que servem para avaliar as descontinuidades existentes. Estas curvas são traçadas, a partir de refletores padronizados, de acordo com a norma de projeto ou de construção e montagem do equipamento.
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SEQÜÊNCIA DO ENSAIO
MEDIÇÃO DE ESPESSURA DETECÇÃO DE DUPLA-LAMINAÇÃO 
Verificar o tipo de material a ser inspecionado. 
Escolher o aparelho e cabeçote de acordo com o procedimento qualificado.
Calibrar o aparelho em bloco padrão, de material similar ao da peça a ser inspecionada e espessura dentro da faixa recomendada (ME). 
 Calibrar a escala conforme procedimento qualificado (DL). 
 Ajustar a sensibilidade do ensaio. conforme procedimento qualificado (DL).
Preparar a superfície tomando os devidos cuidados para peças de aços inoxidáveis austeníticos e ligas de níquel.
Aplicar o acoplante.
Posicionar o cabeçote.
Efetuar a leitura.
 Relatar os resultados.
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SEQÜÊNCIA DO ENSAIO
INSPEÇÃO DE SOLDA
 Verificar o tipo e espessura do material a ser inspecionado.
 Escolher aparelho e cabeçote a serem utilizados, conforme procedimento qualificado.
 Determinar a área de varredura para os cabecotes angulares, de modo que toda a solda seja inspecionada. 
 Calibrar a escala para os cabecotes normal e/ou duplo-cristal. 
 Ajustar a sensibilidade de inspeção conforme procedimento qualificado.
 Preparar a superfície tomando os devidos cuidados para peças de aço inoxidável austenítico e ligas de níquel. 
 Aplicar o acoplante. 
 Examinar a área de varredura dos cabecotes angulares.
 Calibrar a escala para os cabecotes angulares. 
 Traçar as curvas de referência para os cabeçotes angulares.
 Ajustar a sensibilidade de inspeção conforme procedimento qualificado. 
 Aplicar o acoplante.
 Efetuar a inspeção. 
 Relatar os resultados.
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VANTAGENS
 Pode ser executado em materiais metálicos e não-metálicos.
 Não necessita, para inspeção, do acesso por ambas as superfícies da peça,
 Permite locar e dimensionar com precisão as descontinuidades.
 É um ensaio mais rápido do que radiografia.
 Pode ser executado em juntas de geometria complexa (Ex: nós de estruturas tubulares).
 Não requer paralização de outros serviços durante a sua execução e não requer requisitos rígidos de segurança, tais como os requeridos para o ensaio radiográfico.
LIMITAÇÕES E DESVANTAGENS
 Não se aplica a peças cuja forma, geometria e rugosidade superficial impeçam o perfeito acoplamento do cabeçote à peça.
 O grão grosseiro de certos metais de base e de solda (particularmente ligas de níquel e aço inoxidável austenítico) podem dispersar o som e causar sinais que perturbem ou impeçam o ensaio.
 O reforço da raiz e cobre-juntas podem causar indicações falsas.
 Peças pequenas ou pouco espessas são difíceis de inspecionar.
 O equipamento de ultra-som é caro.
 Os inspetores de ultra-som requerem, para sua qualificação, de maior treinamento e experiência que para os outros ensaios não-destrutivos.
 A melhor detecção da descontinuidade depende da orientação do defeito na solda.
 A identificação do tipo de descontinuidade requer grande treinamento e experiência, porém mesmo assim não é totalmente segura.
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FIM
ENSAIOS NÃO DESTRUTIVO
Cícero Moura
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