Ensaios não destrutivos(END)

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ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
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 São técnicas utilizadas na inspeção de materiais e 
equipamentos sem danificá-los, sendo executados nas etapas 
de fabricação, construção, montagem e manutenção
ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS (END)
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 Constituem uma das principais ferramentas do controle da 
qualidade de materiais e produtos, contribuindo para garantir a 
qualidade, reduzir os custos e aumentar a confiabilidade da 
inspeção. 
ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS (END)
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 São largamente utilizadas nos setores petróleo/petroquímico, 
químico, aeronáutico, aeroespacial, siderúrgico, naval, 
eletromecânico, papel e celulose, entre outros.
 Contribuem para a qualidade dos bens e serviços, redução de 
custo, preservação da vida e do meio ambiente, sendo fator de 
competitividade para as empresas que os utilizam.
ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS (END)
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 Para obter resultados satisfatórios e válidos, os seguintes
itens devem ser considerados como elementos fundamentais
para os resultados destes ensaios:
- Pessoal treinado, qualificado e certificado
- Equipamentos calibrados
- Procedimentos de execução de ensaios qualificados com
base em normas e critérios de aceitação previamente
definidos e estabelecidos.
ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS (END)
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MÉTODOS USUAIS DE END
► Ensaio Visual
► Líquido penetrante
► Partículas Magnéticas
► Ultra-Som
► Radiografia (raios X e 
Gama)
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É uma das mais antigas atividades
nos setores industriais
 É o primeiro ensaio não destrutivo
aplicado em qualquer tipo de peça ou
componente
 Está freqüentemente associado a
outros ensaios de materiais.
Ensaio Visual
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 Recurso para a 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 e cavidades
- porosidade
- montagem de sistemas mecânicos e
muitos outros.
Ensaio Visual - Aplicação
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 Para a inspeção de peças ou
componentes que não permitem o acesso
direto interno para sua verificação (dentro
de blocos de motores, turbinas, bombas ,
tubulações, etc)
 Utilizam-se de fibras óticas conectadas a
espelhos ou microcâmeras de TV com alta
resolução, alem de sistemas de iluminação,
fazendo a imagem aparecer em oculares ou
em um monitores de TV.
 São soluções simples e eficientes.
Inspeção Visual Remota
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 É usado para detectar descontinuidades sub
superficiais em materiais ferromagnéticos.
 São detectados defeitos tais como: trincas,
junta fria, inclusões, gota fria, dupla laminação,
falta de penetração, dobramentos, segregações,
etc.
Partículas Magnéticas
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 Está baseado na geração de um
campo magnético que percorre toda a
superfície do material ferromagnético.
Partículas Magnéticas - Metodologia
Forma do campo 
magnético produzido 
por uma barra 
imantada e 
visualizada
por limalha de ferro
12Peça contendo uma trinca superficial, dando origem ao campo de fuga.
As linhas magnéticas do fluxo induzido no material desviam-se de
sua trajetória ao encontrar uma descontinuidade superficial ou sub
superficial, criando assim uma região com polaridade magnética,
altamente atrativa à partículas magnéticas.
 No momento em que se provoca esta magnetização na peça,
aplica-se as partículas magnéticas por sobre a peça que serão atraídas
à localidade da superfície que conter uma descontinuidade formando
assim uma clara indicação de defeito.
Partículas Magnéticas - Metodologia
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 Para que as descontinuidades sejam detectadas é importante
que elas estejam de tal forma que sejam "interceptadas" ou
"cruzadas" pelas linhas do fluxo magnético induzido;
conseqüentemente, a peça deverá ser magnetizada em pelo menos
duas direções defasadas de 90º.
 Para isto utilizamos os conhecidos yokes, máquinas portáteis
com contatos manuais ou equipamentos de magnetização
estacionários para ensaios seriados ou padronizados. O uso de
leitores óticos representa um importante desenvolvimento na
interpretação automática dos resultados.
Partículas Magnéticas - Metodologia
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Inspeção por Partículas Magnéticas pela Técnica do Yoke , de uma 
abertura de reparo preparada para soldagem ,em uma Pá tipo “Francis” 
fundida em aço carbono, para usina hidroelétrica.
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Esquema sequencial de ensaio de soldas, pela técnica 
de Eletrodos e Yoke.
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Sentido do ensaio
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Ultra-Som
 Detecta descontinuidades internas
em materiais, baseando-se no
fenômeno de reflexão de ondas
acústicas quando encontram
obstáculos à sua propagação, dentro
do material.
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 Um pulso ultra sônico é gerado e transmitido através de um
transdutor especial, encostado ou acoplado ao material.
Princípio Básico da Inspeção de Materiais por 
ultra-som
 Os pulsos ultra sônicos
refletidos por uma
descontinuidade, ou pela
superfície oposta da peça,
são captados pelo transdutor,
convertidos em sinais
eletrônicos e mostrados na
tela LCD ou em um tubo de
raios catódicos (TRC) do
aparelho.
Ultra-Som
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 Os ultra sons são ondas acústicas com freqüências acima do
limite audível.
 Normalmente, as freqüências ultra sônicas situam-se na faixa
de 0,5 a 25 MHz.
Ultra-Som
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As dimensões reais de um defeito interno podem ser
estimadas com uma razoável precisão, fornecendo meios
para que a peça ou componente em questão possa ser aceito,
ou rejeitado, baseando-se em critérios de aceitação da norma
aplicável.
A espessura e a corrosão podem ser determinadas com
extrema facilidade e precisão.
Ultra-Som
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Inspeção por ultra-som da chapa de um 
tubo
Foto gentileza da VOITH PAPER
 soldas, laminados, forjados,
fundidos, ferrosos e não ferrosos,
ligas metálicas, vidro, borracha,
materiais compostos, tudo permite
ser analisado por ultra-som.
Indústria de base (usinas
siderúrgicas) e de transformação
(mecânicas pesadas), automobilística,
transporte marítimo, ferroviário,
rodoviário, aéreo e aeroespacial,
hospitais (a primeira imagem de um
feto humano é obtida por ultra-som !)
Ultra-Som - Aplicações
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 Modernamente o ultra-som é utilizado na manutenção
industrial, na detecção preventiva de vazamentos de líquidos ou
gases, falhas operacionais em sistemas elétricos (efeito corona),
vibrações em mancais e rolamentos, etc.
 É o método não destrutivo mais utilizado e o que apresenta o
maior crescimento, para a detecção de descontinuidades internas
nos materiais.
Ultra-Som - Aplicações
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Ultra-Som - Vantagens
O método possui alta sensibilidade na detecção de pequenas
descontinuidades internas, por exemplo:
· Trincas devido a tratamento térmico, fissuras e outros de difícil
detecção por ensaio de radiações penetrantes (radiografia ou
gamagrafia).
· Para interpretação das indicações, dispensa processos
intermediários, agilizando a inspeção.
· No caso de radiografia ou gamagrafia, existe a necessidade do
processo de revelação do filme, que via de regra demanda tempo
do informe de resultados.
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Ultra-Som - Vantagens
· Ao contrário dos ensaios por radiações penetrantes, o ensaio
ultra-sônico não requer planos especiais de segurança ou
quaisquer acessórios para sua aplicação.
· A localização, avaliação do tamanho e interpretação das
descontinuidades encontradas são fatores intrínsecos ao exame
ultra-sônico, enquanto que outros exames não definem tais
fatores. Por exemplo, um defeito mostrado num filme
radiográfico define o tamanho mas não sua profundidade e em
muitos casos este é um fator importante para proceder um reparo.25
Ultra-Som - Desvantagens
• Requer grande conhecimento teórico e experiência por parte
do inspetor.
• O registro permanente do teste não é facilmente obtido.
• Faixas de espessuras muito finas constituem uma
dificuldade para aplicação do método.
• Requer o preparo da superfície para sua aplicação. Em
alguns casos de inspeção de solda, existe a necessidade da
remoção total do reforço da solda, que demanda tempo de
fábrica.
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Nenhum ensaio não-destrutivo deve ser
considerado o mais sensível ou o mais
completo, pois as limitações e as vantagens
fazem com que aplicação de cada ensaio seja
objeto de análise e estudo da viabilidade de sua
utilização, em conjunto com os Códigos e
Normas de fabricação.
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Radiografia, Radioscopia e Gamagrafia
 O método está baseado na
mudança da atenuação da radiação
eletromagnética (Raios X ou Gama)
causada pela presença de
descontinuidades internas, quando a
radiação passar pelo material e deixar
sua imagem gravada em um filme,
sensor radiográfico ou em um
intensificador de imagem.
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 deslocam-se em linha reta
 podem atravessar materiais opacos a luz, ao fazê-lo, são
parcialmente absorvidos por esses materiais
 podem impressionar películas fotográficas, formando
imagens
 provocam o fenômeno da fluorescência
 provocam efeitos genéticos
 provocam ionizações nos gases.
Propriedades da Radiação Penetrante
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Define-se “Radioatividade” como sendo a emissão
espontânea de radiação por um núcleo atômico, que se encontra
num estado excitado de energia.
 Existem três tipos diferentes de radiação, como segue:
- Partículas Alfa (a)
- Partículas Beta (b)
- Raios Gama (g)
Radiação e Radioatividade
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 Os isótopos de alguns elementos têm seus núcleos em estado
de desequilíbrio, devido ao excesso de nêutrons, e tendem a
evoluir para um configuração mais estável, de menor energia.
As transformações nucleares sã sempre acompanhadas de uma
emissão intensa de ondas eletromagnéticas chamadas raios
gama
Radiação Por Partículas Gama
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É possível separar os três tipos de radiação descritos através
da aplicação de um campo elétrico ou magnético, numa
amostra de material radioativo.
Esquema de separação das radiações alfa, beta e gama.
Radiação 
Nota: O poder de penetração das radiações eletromagnéticas,
Raios X e Gama, são caracterizadas pelo seu comprimento de
onda (ou energia)
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Técnica Geral de Ensaio Radiográfico na indústria.
Radiografia
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 Radiografia: é a técnica convencional via filme radiográfico,
com gerador de Raios X por âmpola de metal/cerâmica. Um filme
mostra a imagem de uma posição de teste e suas respectivas
descontinuidades internas.
 Gamagrafia: mesma técnica tendo como fonte de radiação um
componente radioativo, chamado de "isótopo radioativo " que pode
ser o Irídio, Cobalto ou modernamente o Selênio.
Raios X Industrial abrange as seguintes técnicas:
 A diferença mais importante entre os raios X e 
ɤ é o fato de se poder regular tensão anódica e, 
por consequência , o poder de penetração dos 
raios-X, ao passo que não é possível de maneira 
alguma variar o comprimento de onda dos 
raios ɤ
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Líquidos Penetrantes
 É considerado um dos melhores métodos de teste para a
detecção de descontinuidades superficiais de materiais isentos
de porosidade tais como: metais ferrosos e não ferrosos,
alumínio, ligas metálicas, cerâmicas, vidros, certos tipos de
plásticos ou materiais organo-sintéticos.
 São também utilizados para a detecção de vazamentos em
tubos, tanques, soldas e componentes.
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 O método consiste em fazer penetrar na abertura da
descontinuidade um líquido. Após a remoção do excesso de
líquido da superfície, faz-se sair da descontinuidade o líquido
retido através de um revelador. A imagem da descontinuidade
fica então desenhada sobre a superfície.
Líquidos Penetrantes – Princípios Básicos
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Podemos descrever o método em seis etapas principais no
ensaio , quais sejam:
a) Preparação da superfície - Limpeza inicial
Antes de se iniciar o ensaio, a superfície deve ser limpa e seca.
Não devem existir água, óleo ou outro contaminante.
Líquidos Penetrantes – Princípios Básicos
Nota: contaminantes ou excesso de
rugosidade, ferrugem, etc, tornam o
ensaio não confiável.
Preparação e limpeza inicial da superfície.
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Líquidos Penetrantes – Princípios Básicos
b) Aplicação do Penetrante: consiste na aplicação de um líquido
chamado penetrante, geralmente de cor vermelha, de tal
maneira que forme um filme sobre a superfície e que por ação
do fenômeno chamado capilaridade penetre na descontinuidade.
Tempo de penetração do líquido na abertura.
Nota: Deve ser dado um certo
tempo para que a penetração se
complete.
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Aplicação do penetrante com pincel
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Líquidos Penetrantes – Princípios Básicos
c) Remoção do excesso de penetrante: consiste na remoção do
excesso do penetrante da superfície, através de produtos
adequados, condizentes com o tipo de líquido penetrante
aplicado , devendo a superfície ficar isenta de qualquer resíduo
na superfície.
Remoção do excesso de líquido da superfície.
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Remoção do excesso de penetrante
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d) Revelação: consiste na aplicação de um filme uniforme de
revelador sobre a superfície. O revelador é usualmente um pó
fino (talco) branco. Pode ser aplicado seco ou em suspensão,
em algum líquido. O revelador age absorvendo o penetrante
das descontinuidades e revelando-as.
Nota: Deve ser previsto um
determinado tempo de
revelação para sucesso do
ensaio.
Líquidos Penetrantes – Princípios Básicos
Aplicação do revelador e observação da indicação
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Revelação com embalagem aerosol
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e) Avaliação e Inspeção: após a aplicação do revelador, as
indicações começam a serem observadas, através da mancha
causada pela absorção do penetrante contido nas aberturas, e
que serão objetos de avaliação.
Líquidos Penetrantes – Princípios Básicos
Absorção do líquido, pelo revelador, de 
dentro da abertura.
Nota: A inspeção deve ser feita
sob boas condições de
luminosidade, se o penetrante é
do tipo visível (cor contrastante
com o revelador) ou sob luz
negra, em área escurecida, caso
o penetrante seja fluorescente.
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Inspeção e interpretação
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A interpretação dos resultados deve ser baseada no Código de
fabricação da peça ou norma aplicável ou ainda na especificação
técnica do Cliente. Nesta etapa deve ser preparado um relatório
escrito que mostre as condições do ensaio, tipo e identificação
da peça ensaiada, resultado da inspeção e condição de
aprovação ou rejeição da peça.
 Em geral a etapa de registro das indicações é bastante
demorada e complexa, quando a peça mostra muitos defeitos.
Portanto, o reparo imediato das indicações rejeitadas com
posterior re-teste, é mais recomendável.
Líquidos Penetrantes – Princípios Básicos
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f) Limpeza pós ensaio: A última etapa, geralmente
obrigatória, é a limpeza de todos os resíduos de produtos,
que podem prejudicar uma etapa posterior de trabalho da
peça (soldagem, usinagem, etc....).
Líquidos Penetrantes – Princípios Básicos
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 Simplicidade: é fácil de fazer e de interpretar os resultados.
Aprendizado é simples e requer pouco tempo de treinamento do
inspetor. Como a indicação assemelha-se a uma fotografia do
defeito, é muito fácil de avaliar os resultados. Em contrapartida o
inspetor deve estar ciente dos cuidados básicos a serem tomados
(limpeza, tempo de penetração, etc), pois a simplicidade pode se
tornar uma faca de dois gumes.
 Não há limitação para o tamanho e forma das peçasa ensaiar,
nem tipo de material; por outro lado, as peças devem ser
susceptíveis à limpeza e sua superfície não pode ser muito rugosa e
nem porosa.
 O método pode revelar descontinuidades (trincas) extremamente
finas (da ordem de 0,001 mm de abertura ).
Líquidos Penetrantes – Vantagens
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 Só detecta descontinuidades abertas para a superfície, já que o
penetrante tem que entrar na descontinuidade para ser
posteriormente revelado. Por esta razão, a descontinuidade não
deve estar preenchida com material estranho.
A superfície do material não pode ser porosa ou absorvente já
que não haveria possibilidade de remover totalmente o excesso
de penetrante, causando mascaramento de resultados.
Líquidos Penetrantes – Limitações
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A aplicação do penetrante deve ser feita numa determinada
faixa de temperatura permitida ou recomendada pelo fabricante
dos produtos. Superfícies muito frias (abaixo de 5oC ) ou muito
quentes (acima de 52oC) não são recomendáveis ao ensaio.
Algumas aplicações das peças em inspeção fazem com que a
limpeza seja efetuada da maneira mais completa possível após o
ensaio (caso de maquinaria para indústria alimentícia, material a
ser soldado posteriormente, etc). Este fato pode tornar-se
limitativo ao exame, especialmente quando esta limpeza for
difícil de fazer.
Líquidos Penetrantes – Limitações
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Junta soldada contendo trinca visual
Líquidos Penetrantes – Limitações
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a) ter habilidade para rapidamente penetrar em aberturas finas;
b) ter habilidade de permanecer em aberturas relativamente
grandes;
c) não evaporar ou secar rapidamente;
d) ser facilmente limpo da superfície onde for aplicado;
e) em pouco tempo, quando aplicado o revelador, sair das
descontinuidades onde tinha penetrado;
f) ter habilidade em espalhar-se nas superfícies, formando
camadas finas;
Propriedades Físicas do Penetrante
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g) ter um forte brilho.
h) a cor ou a fluorescência deve permanecer quando exposto ao
calor, luz ou luz negra;
i) não reagir com sua embalagem nem com o material a ser
testado;
j) não ser facilmente inflamável;
k) ser estável quando estocado ou em uso;
l) não ser demasiada
Propriedades Físicas do Penetrante
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Tipos de Líquidos Penetrantes
Produtos penetrantes segundo a norma Petrobras N-1596
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Tipos de Líquidos Penetrantes