Aula 01 - Técnicas de Inspeção

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Professor
Allan da Silva Maia
INSTITUTO FEDERAL DE
EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
CEARÁ
Campus Tabuleiro do Norte
Disciplina
Técnicas de Inspeção
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Apresentação da Disciplina
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Programa da Disciplina
 Aplicação da NR-13; 
 Ensaios não destrutivos; 
 Integridade estrutural; 
 Mecanismos de acumulação de danos; 
 Ensaio de estanqueidade; 
 Técnicas preditivas de inspeção: análise de vibração, ferrografia, termografia, ultrassom, tribologia, inspeção visual, endoscopia, alinhamento de maquinas rotativas; 
 Gota-Fria, Trincas em Concentradores de Tensão, de Retífica, de Juntas de Expansão, Zona Afetada, Tratamento Térmico, Trincas Superficiais de Expansão, Trincas em Filetes de Rosca, Flocos de Hidrogênio; 
 Monitoramento acústico; 
 Balanceamento dinâmico de campo; 
 Alinhamento a laser.
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Objetivo da Disciplina
 Conhecer os principais Ensaios Não Destrutivos; 
 Avaliar a integridade estrutural das instalações; 
 Conhecer o mecanismo de acumulação de danos; 
 Conhecer e aplicar a norma NR13
 Realizar de avaliações das condições físicas de equipamentos e instalações;
 Elaborar relatórios de inspeções; 
 Fazer inspeções técnicas de equipamentos; 
 Possuir capacidade analítica, organização e detalhamento; 
 Realizar inspeções visuais, testes hidrostáticos, ensaios não destrutivos (Líquido Penetrante, Raio X, Ultrasom, Partículas Magnéticas e etc) em equipamentos como: vasos de pressão e tubulações; 
Aplicar a norma NR13; Realizar trabalho offshore.
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Definições 
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INSPEÇÃO
Def. 1: ATIVIDADE ONDE SE REALIZAM VÁRIOS ENSAIOS TÉCNICOS, QUÍMICOS, MECÂNICOS, ESTÁTICOS OU DINÂMICOS COM A FINALIDADE DE VERIFICAR O PERFEITO FUNCIONAMENTO DO EQUIPAMENTO. REALIZADO POR PROFISSIONAIS QUALIFICADOS, CAPAZES DE OPERAR OS INSTRUMENTOS, REALIZAR CÁLCULOS E EXPEDIR CERTIFICADOS COM OS RESULTADOS APROVADO OU REPROVADO.
Def.2: Observar, vistoria. Fiscalização.
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INSPEÇÃO
TIPOS DE INSPEÇÃO
 Inspeção de qualidade
 Inspeção de equipamentos
 Inspeção de soldas
Equipamentos industriais entre os quais destacam-se:
 Caldeiras
 Vasos de pressão
 Tubulações e dutos
 Equipamentos dinâmicos
 Fornos, tanques de armazenamento, etc.
As atividades de inspeção compreendem uma fatia importante das ações empreendidas por uma equipe de manutenção. 
“Uma inspeção bem implementada é um fator de sucesso da manutenção.”
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INSPEÇÃO
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INSPEÇÃO
O plano e as ações de inspeção devem ser norteados para o acompanhamento do estado do equipamento e instalação, acionando o órgão de planejamento e programação, sempre que as ações de manutenção preventiva (intervenções) se tornem necessárias para restaurar as condições operacionais
Principais atividades da inspeção
• Programar e efetuar inspeções, exames e ensaios necessários;
• Comparar os resultados com padrões e tomar decisões;
• Registrar as inspeções (histórico de inspeção);
• Determinar a vida remanescente;
• Analisar causas de deterioração e falhas.
• Controlar qualidade de reparos e alterações;
• Desenvolver propostas melhorias para minimizar deterioração;
• Desenvolver novas técnicas de inspeção;
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INSPEÇÃO
PAPÉL DA INSPEÇÃO DE EQUIPAMENTOS (OUTROS)
Extender a vida dos ativos além do limite estabelecidos no projeto;
 reduzir paradas inesperadas da produção, aumentando consequentemente a confiabilidade e a produtividade;
reduzir vazamentos e descontroles operacionais contribuindo para a preservação do meio ambiente;
melhorar a qualidade dos produtos / serviços através da manutenção dos parâmetros operacionais;
- redução de custos decorrentes de prêmios com seguro, perdas de produção etc.
PERSPECTIVA DA ATIVIDADE
 Atualmente são criadas cerca de 1500 vagas / ano
 Salários atuais bastante elevados pela alta procura
 Há vagas para profissionais técnicos e de nível superior
 É necessário especialização e em alguns casos certificação
 A demanda deve aumentar muito com o pre-sal.
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INSPEÇÃO
Relatórios de Inspeção de Segurança
1 – Dados Gerais
2 – Histórico
3- Caracterização do Equipamento:
4- Descrição das Atividades:
5 – Recomendações e Providências Necessárias:
6 – Conclusão:
7 – Datas para as próximas inspeções:
 
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NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
Estabelece todos os requisitos técnicos e legais relativos à instalação, operação e
manutenção de caldeiras e vasos de pressão, de modo a se prevenir a ocorrência
de acidentes do trabalho.
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NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
O que são vasos e caldeiras para fins de aplicação da NR 13?
Caldeiras a vapor são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia, excetuando-se os refervedores e equipamentos similares utilizados em unidades de processo.
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NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
Não deverão ser entendidos como caldeiras para fins de aplicação da NR 13:
 Trocadores de calor do tipo Reboiler, Kettle, Refervedores, TLE, cujos projetos de construção sejam governados por critérios referentes a vasos de pressão;
 Equipamentos com serpentinas sujeitas à chama direta ou a gases aquecidos e que geram, porém não acumulam, vapor, tais como: fornos, geradores de circulação forçada e outros;
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NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
Serpentinas de fornos ou de vasos de pressão que aproveitam o calor residual para gerar ou superaquecer vapor;
 Caldeiras que utilizam fluído térmico e não o vaporizam.
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Classes e Finalidades de 
Vaso de Pressão
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
as
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Exemplos de Vaso Sujeito a Chama 
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
Vaso de Pressão não Sujeito a Chama
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
	Classificação de acordo com a Pressão 		
	Vasos Atmosférico	0 a 0,035Kg/cm²	0 a 0,5 psi
	Vasos de Baixa Pressão	0,033 a 1,054Kg/cm²
	0,5 a 15 psi
	Vasos de Alta pressão	1,054 a 210,81Kg/cm²
	15 a 3000 psi
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
O que é Pressão Máxima de Trabalho Permitida (PMTP) ou Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) ?
Pressão Máxima de Trabalho Permitida (PMTP) ou Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) é o maior valor de pressão compatível com o código de projeto, a resistência dos materiais utilizados, as dimensões do equipamento e seus parâmetros operacionais.
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O que é pressão de projeto?
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
De acordo com o código da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME), é a pressão correspondente às condições normais mais severas de pressão e temperatura coincidentes que possam ser previstas em serviço normal.
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 Válvula de segurança com pressão de abertura ajustada em valor igual ou inferior à PMTA;
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Constitui risco grave e iminente a falta de qualquer um dos seguintes itens:
Instrumento que indique a pressão do vapor acumulado;
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Constitui risco grave e iminente a falta de qualquer um dos seguintes itens:
 Injetor ou outro meio de alimentação de água, independente do sistema principal, em caldeiras a combustível sólido;
Sistema de drenagem rápida de água, em caldeiras de recuperação de álcalis;
 Sistema de indicação para controle do nível de água ou outro sistema que evite o superaquecimento por alimentação deficiente.
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Qual a documentação mínima da caldeira que deve ser mantida no estabelecimento?
Documentação
• Prontuário da Caldeira;
• Registro de Segurança;
• Projeto de Instalação;
• Projeto de alteração ou reparo;
• Relatórios de Inspeção.
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Qual a documentação mínima da caldeira que deve ser mantida no estabelecimento?
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
Prontuário da caldeira, contendo as seguintes informações:
1. código de projeto e ano de edição;
2. especificação dos materiais;
3. procedimentos utilizados na fabricação, montagem, inspeção final e determinação da PMTA;
4. conjunto de desenhose demais dados necessários para o monitoramento da vida útil da caldeira;
5. características funcionais;
6. dados dos dispositivos de segurança;
7. ano de fabricação;
8. categoria da caldeira.
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Qual a documentação mínima da caldeira que deve ser mantida no estabelecimento?
 Registro de Segurança
todas as ocorrências importantes capazes de influir nas condições de segurança da caldeira
 Projeto de Instalação
Condições necessárias a segurança durante a operação, relacionada ao local instalado.
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Qual a documentação mínima da caldeira que deve ser mantida no estabelecimento?
Projetos de Alteração ou Reparo
materiais, procedimentos de execução, controle de qualidade e qualificação de pessoal.
 Relatórios de Inspeção
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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 O que é inspeção de segurança inicial?
 O que é inspeção de segurança final?
 O que é inspeção de segurança extraordinária?
Compreendem exame externo, interno e teste hidrostático.
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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O que é teste hidrostático?
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
Consiste no preenchimento completo do vaso com líquido apropriado, no qual se exerça uma determinada pressão (pressão de teste hidrostático). Tem por finalidade a verificação de possíveis falhas ou vazamentos em soldas, roscas, partes mandriladas e outras ligações no próprio vaso (acessórios externos ou internos).
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Qual é a função do teste hidrostático?
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
 Promover deformações e acomodação do material em regiões de mudança geométrica;
 Alívio restrito de tensões residuais de soldagem;
 Pode promover a distribuição de deformações em pontos de concentração de tensões;
 Definir uma sobrepressão suficiente para
qualificar uma condição operacional;
A pressão de teste de campo é função do estado físico do equipamento e o nível de acompanhamento (inspeção).
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O que são exames complementares?
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
Consiste na verificação da integridade externa e/ou interna do equipamento com técnicas de ensaios não-destrutivos (medição de espessura, raio X, ensaio por ultrasom, líquido penetrante, partícula magnética, teste hidrostático e emissão acústica).
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A inspeção de segurança periódica, constituída por exame externo, interno e teste hidrostático, deve obedecer aos seguintes prazos máximos estabelecidos a seguir:
20 ANOS
10 ANOS
5 ANOS
V
16 ANOS
8 ANOS
4 ANOS
IV
12 ANOS
6 ANOS
3 ANOS
III
8 ANOS
4 ANOS
2 ANOS
II
6 ANOS
3 ANOS
1 ANO
I
TESTE HIDROSTÁTICO
EXAME INTERNO
EXAME EXTERNO
CATEGORIA DO VASO
Qual a mais frequente alteração em vasos de pressão e caldeiras?
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
A redução da espessura de parede do vaso, em função de corrosão interna.
	Nestes casos, a PMTA deverá ser recalculada para fins de aplicação desta Norma Regulamentadora (NR). Quando não forem encontradas as especificações de projeto da PMTA, ou quando não existir histórico do equipamento, a PMTA também deverá ser recalculada.
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Todo vaso de pressão deve possuir, no estabelecimento onde estiver instalado, a seguinte documentação devidamente atualizada:
Prontuário do vaso de pressão, contendo as seguintes informações:
1. código de projeto e ano de edição;
2. especificação dos materiais;
3. procedimentos utilizados na fabricação, montagem, inspeção final e determinação da PMTA;
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Todo vaso de pressão deve possuir, no estabelecimento onde estiver instalado, a seguinte documentação devidamente atualizada:
Prontuário do vaso de pressão, contendo as seguintes informações:
5. características funcionais;
6. dados dos dispositivos de segurança;
7. ano de fabricação;
8. categoria do vaso.
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Quando os vasos de pressão forem instalados em ambientes confinados, a instalação deve satisfazer os seguintes requisitos:
 Dispor de pelo menos duas saídas amplas, permanentemente desobstruídas e dispostas em direções distintas;
 Dispor de acesso fácil e seguro para as atividades de manutenção, operação e inspeção, sendo que, para guarda-corpos vazados, os vãos devem ter dimensões que impeçam a queda de pessoas;
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Quando os vasos de pressão forem instalados em ambientes confinados, a instalação deve satisfazer os seguintes requisitos:
 Dispor de ventilação permanente com entradas de ar que não possam ser bloqueadas;
 Dispor de iluminação conforme normas oficiais vigentes;
 Possuir sistema de iluminação de emergência.
NR 13 - CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO
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Análise Estrutural
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ANÁLISE ESTRUTURAL
 OBJETIVO: Determinação de determinadas respostas (resultados) de uma estrutura quando esta é sujeita a ações externas. As respostas de interesse mais comuns na análise estrutural são: deslocamentos, deformações, tensões, esforços internos (momento fletor, esforço cortante, esforço normal, momento torçor), e reações de apoio. 
ANÁLISE ESTRUTURAL
 
As ações mais usuais consideradas na análise são provenientes de cargas tais como peso próprio da estrutura, sobrecarga, carga de vento, etc. Entretanto, outros tipos de ações podem ser considerados na análise, tais como dilatação térmica, efeitos de retração do concreto, recalques, terremotos, etc.
ANÁLISE ESTRUTURAL
CAUSAS DE FALHAS EM GERAL
Seleção incorreta de materiais		 38%
Defeitos de fabricação			 15%
Tratamento térmico incorreto		 15%
Falha de projeto				 11%
Condições imprevistas de operação 	 8%
Controle inadequado condições de trab. 6%
Prob. De inspeção e CQ			 3%
Troca equivocada de materiais		 2%		
ANÁLISE ESTRUTURAL
CAUSAS DE FALHAS EM GERAL
ANÁLISE ESTRUTURAL
Elementos finitos
Estudo computadorizado realizado em programas específicos, onde é “modelada” a estrutura e analisada a ação das forças envolvidas.
ANÁLISE ESTRUTURAL
Elementos finitos
ANÁLISE ESTRUTURAL
Elementos finitos
ANÁLISE ESTRUTURAL
	Avaliar a estrutura de máquinas e equipamentos em relação a segurança, identificando fatores de risco com necessidade de reparo, reforço ou interdição. Pois ao danos estruturais colocam em risco de colapso a estrutura.
Corrosão;
Quebra;
Fadiga;
Sobrecarga;
Uso indevido
Outras causas.
ANÁLISE ESTRUTURAL
	A análise é feita utilizando-se várias ferramentas da engenharia, selecionadas em função da estrutura.
Analise de tensões;
Analise por extensômetro;
Analise metalúrgica;
Ensaios não destrutivos;
Inspeção técnica e funcional do equipamento.
ANÁLISE ESTRUTURAL
DESEMPENHO
DURABILIDADE
ANÁLISE ESTRUTURAL
	Etapas de análise de integridade estrutural
O procedimento é dividido em 3 etapas:
Etapa 1 – Análise preliminar do equipamento;
Etapa 2 – Analise dos pontos críticos;
Etapa 2 – Gerenciamento do risco.
ANÁLISE ESTRUTURAL
Etapa 1 – Análise preliminar do equipamento
	Baseada no conhecimento que se tem do processo que envolve a máquina, apoiada pela experiência e estudo do histórico da máquina ou de equipamentos similares.
Coletar informações para determinar os pontos críticos da estrutura do equipamento;
 
ANÁLISE ESTRUTURAL
Etapa 1 – Análise preliminar do equipamento
Análise das especificações de projeto da estrutura;
Levantamento das funções e registros de operação da estrutura;
Análise das memórias de cálculos;
Estudo dos registros de inspeção anteriores, ocorrências e anomalias detectadas;
Determinação das seções e pontos críticos;
Determinação de taxas de propagação dos mecanismos de danos;
Inspeção visual e por END das seções críticas e uniões soldadas;
ANÁLISE ESTRUTURAL
ANÁLISE ESTRUTURAL
Etapa 2 – Analise dos pontos críticos;
Confirmar os pontos críticos resultantes da avaliação preliminar, acrescentando pontos não detectados e aprofunda a avaliação mediante métodos analíticos, numéricos e experimentais.
Geração de modelos de estudo (resistência dos materiais e dinâmica). Confirmaçãode componentes, seções e pontos críticos;
Geração de modelos de elementos finitos, confirmando e aprofundando a análise de pontos críticos;
ANÁLISE ESTRUTURAL
Etapa 2 – Analise dos pontos críticos;
3. instrumentação, para determinar incertezas das análise analítica e numérica, que serão utilizadas nos cálculos das probabilidades de falhas;
4. Testes de campo e comparação com modelos. Devendo otimizar os modelos;
5. Confirmar pontos críticos e sua reinspeção;
6. Determinação da probabilidade de falha com base nas taxas de propagação de danos e suceptilidadeaos tipos de falhas possíveis;
7. Determinação das consequências de falha e do risco;
ANÁLISE ESTRUTURAL
ANÁLISE ESTRUTURAL
Etapa 3 – Gerenciamento do risco.
Estabelecer ações para gerenciamento do risco
Estabelecer prioridades de inspeção, manutenção e reparos para os pontos críticos;
Geração de plano de inspeção;
atenuar do controle do risco;
Atualização dos registros e planos de inspeção;
ANÁLISE ESTRUTURAL
ANÁLISE ESTRUTURAL
	Esforços
ANÁLISE ESTRUTURAL
	Materiais
FRÁGIL
DÚCTIL
ANÁLISE ESTRUTURAL
	Esforços
TENSÃO DE ENGENHARIA ou NOMINAL (): 
Onde
F: carga instantânea aplicada perpendicularmente à área da seção reta do corpo (N, kgf, lbf).
A0: área da seção reta inicial (m2, mm2, pol2).
DEFORMAÇÃO DE ENGENHARIA ou NOMINAL ():
Onde:
l0: comprimento inicial do corpo.
lf: comprimento final do corpo.
l: alongamento. 
ANÁLISE ESTRUTURAL
	Esforços
ANÁLISE ESTRUTURAL
	Esforços
	Liga Metálica	Módulo de Elasticidade		Módulo de Cisalhamento		Coeficiente de Poisson
		GPa	106 psi	GPa	106 psi	
	Alumínio	69	10	25	3,6	0,33
	Latão	97	14	37	5,4	0,34
	Cobre	110	16	46	6,7	0,34
	Magnésio	45	6,5	17	2,5	0,29
	Níquel	207	30	76	11	0,31
	Aço	207	30	83	12	0,30
	Titânio	107	15,5	45	6,5	0,34
	Tungstênio	407	59	160	23,2	0,28
A maioria dos materiais, quando deformados ELASTICAMENTE, obedecem à LEI DE HOOKE: TENSÃO () E DEFORMAÇÃO () SÃO DIRETAMENTE PROPORCIONAIS:
Ou ainda,
A constante de proporcionalidade E é uma propriedade do material denominada MÓDULO DE ELASTICIDADE ou MÓDULO DE YOUNG, (MPa, kgf/mm2, psi).
O módulo de elasticidade: medida da RIGIDEZ e da FORÇA DE LIGAÇÃO entre os átomos do material.
LEI DE HOOKE
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Tabela de conversão
Tabela de conversão de unidades
CONVERSÕES
Foi realizado um teste de tensão em um corpo de prova de aço com diâmetro original de 12,5 mm e comprimento de referência de 50 mm. Os dados estão relacionados na tabela. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente o módulo de elasticidade, o limite de resistência e a tensão de ruptura. Detalhar a região linear - elástica usando a mesma escala de tensão, porém com escala de 20 mm = 0,001 mm/mm para a deformação.
EXERCÍCIO
OBS: Usar as escalas de 20 mm = 50 MPa e 20 mm = 0,05 mm/mm.
2. A haste de alumínio mostrada na figura (a) tem seção transversal circular e está submetida a uma carga axial de 10 kN. Se uma parte do diagrama tensão-deformação do material é mostrado na figura (b), determinar o alongamento aproximado da haste quando a carga é aplicada. Suponha que Eal = 70 GPa.
EXERCÍCIO
3. Um pedaço de cobre originalmente com 305 mm de comprimento é puxado em tração com uma tensão de 276 Mpa. Se a sua deformação é inteiramente elástica, qual será o alongamento resultante?
l = 0,77 mm
EXERCÍCIO
Uma tensão deve ser aplicada ao longo do eixo referente ao comprimento de um bastão cilíndrico de latão, que possui um diâmetro de 10 mm. Determine a magnitude da carga exigida para produzir uma alteração de 2,5 x 10-3 mm no diâmetro. A deformação é puramente elástica. E = 97 Gpa;  = 0,34 
EXERCÍCIO
5. Deve ser construído um dispositivo para ensaios de tração que tenha capacidade para suportar uma carga máxima de 220.000 N (50.000 lbf). O projeto exige dois postes de sustentação cilíndricos, cada um dos quais deve sustentar metade da carga máxima. Além disso, devem ser usadas baras redondas de aço carbono (1045), lixadas e polidas; o limite de escoamento e o limite de resistência à tração mínimos desta liga são de310 Mpa (45.000 psi) e 565 Mpa (82.000 psi), respectivamente. Especifique um diâmetro apropriado para esses poses de sustentação. (coeficiente de segurança N = 5)
EXERCÍCIO
6. Um corpo de prova de alumínio que possui uma seção reta retangular de 10 mm x 12,7 mm (0,4 pol x 0,5 pol) é puxada em tração com uma força de 35.500 N (8000 lbf), produzindo apenas uma deformação elástica. Calcule a deformação resultante.
EXERCÍCIO
7. Calcule a deformação elástica que acontece em um tirante que está submetido a uma força de tração de 8 000 N. O tirante tem seção circular constante cujo diâmetro vale 6 mm, seu comprimento é 0,3 m e seu material tem módulo de elasticidade valendo 2,1 x 105 N / mm2.
EXERCÍCIO
ANÁLISE ESTRUTURAL
Análise Metalúrgica
Verificação dos efeitos da corrosão nas estruturas, identificando causas e feitos.
Também verifica a mecânica de fraturas, identificando causas de trincas e outras falhas proporcionando informações para recomendar reparos e reforços.
Uma maneira bem simples de se definir fratura é dizer que ela é a separação ou a fragmentação de um corpo sólido em duas ou mais partes, sob a ação de uma tensão.
O processo de fratura pode ocorrer em duas etapas:
O início de uma trinca;
A propagação desta trinca.
ANALISE DA FRATURA
Caracterizada pela ocorrência de uma apreciável deformação plástica antes e durante a propagação da trinca; 
O processo ocorre de forma relativamente lenta à medida que a trinca propaga;
Este tipo de trinca é denomidado estável porque para ela so se propaga houver um aumento da tensão aplicada no material;
FRATURA DÚCTIL
O material se deforma pouco, antes de fraturar;
O processo de propagação de trinca pode ser muito veloz, gerando situações catastróficas;
A partir de um certo ponto, a trinca é dita instável porque se propagará mesmo sem aumento da tensão aplicada sobre o material.
FRATURA FRÁGILL
Característica catastrófica e relacionada a presença de um estado plano de deformações e/ou fragilização do material;
Algumas razões para a fragilização:
	– Estado de tensões (espessura);
	– Temperatura baixa (aços ferríticos);
	– Defeitos cristalinos;
	– Microtrincas internas;
	– Taxa de aplicação do carregamento;
	– Presença de hidrogênio na matriz.
A presença de uma trinca de dimensão crítica na estrutura irá falhar quando se alcance o carregamento necessário no material;
FRATURA FRÁGIL
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A ductilidade dos materiais é função da temperatura e da presença de impurezas.
Materiais dúcteis se tornam frágeis a temperaturas mais baixas. 
TRANSIÇÃO DÚCTIL-FRÁGIL
 Ex: Os navios tipo Liberty, da época da 2ª Guerra, que literalmente quebraram ao meio. Eles eram fabricados de aço com baixa concentração de carbono, que se tornou frágil em contato com as águas frias do mar.
Temperatura (ºC)
Temperatura (ºC)
Aços com diferentes 
concentrações de carbono
Aços com diferentes 
concentrações de manganês
Energia de Impacto (J)
Efeitos da soldagem
A microestrutura é afetada pela soldagem por causa de seus efeitos térmicos ou mecânicos, ou ambos, mas as alterações ficam confinadas à região da solda.
 As alterações metalúrgicas na região local do metal de base (chamada de zona termicamente afetada) podem ter um profundo efeito no desempenho em serviço de uma junta soldada. 
Efeitos térmicos
Caracterizada por um aquecimento localizado das peças, permanecendo o restante destas em temperaturas muito inferiores.
As regiões aquecidas tendem a se dilatar, mas esta dilatação é restringida pelas partes adjacentes submetidas a temperaturas menores, o que resulta em tensões internas que tendem a apresentar mudanças permanentes de forma e de dimensões
Efeitos térmicos
Tensões residuais não são visíveisdiretamente, mas afetam o comportamento da junta soldada em diferentes aspectos
Levando à formação de trincas 
Mudanças na resposta à fadiga
À tendência à fratura frágil 
à corrosão
Efeitos térmicos
Tensões residuais são aquelas que permanecem na peça quando todas as suas solicitações externas são removidas.
Peças submetidas a diferentes processamentos térmicos ou mecânicos 
Fundição
Soldagem
Laminação
Forjamento
Usinagem
Dobramento
Têmpera
Etc.
Efeitos térmicos
Uma das principais causas de seu aparecimento é a ocorrência de deformações plásticas não uniformes
Efeitos térmicos
caracterizada por
Efeitos térmicos
Este estado de tensão tende a dificultar a deformação plástica da região da solda 
podendo favorecer o desenvolvimento de rupturas localizadas (trincas).
A distribuição de tensões residuais em um componente soldado é afetada por 
diversos fatores
Efeitos térmicos
caracterizada por
Descontinuidades dimensionais
Distorções – alterações nas dimensões devido a deformações plásticas ocasionadas pelo aquecimento não uniforme e localizados durante a soldagem.
Dimensões incorretas – Dimensões fora das tolerâncias configuram defeitos de soldagem, pois não atendem as especificações de resistência mecânica e à tração.
Descontinuidades dimensionais
Formato incorreto – posicionamento inadequado ou problemas de distorção podem levar a juntas com formato incorreto.
Descontinuidades dimensionais
Descontinuidade estruturais
Porosidade – formada pela evolução de gases, na parte posterior da poça de fusão, durante a solidificação da solda. 
Descontinuidade
Descontinuidade
Inclusões de escória – termo que descreve partículas de óxido e outros sólidos não metálicos aprisionados entre passes de solda ou entre a solda e o metal de base. 
Descontinuidade
Falta de fusão – Ausência de união por fusão entre passes adjacentes de solda ou entre a solda e o metal de base.
Descontinuidade
Falta de penetração – termo que descreve a falha em se fundir e encher completamente a raiz da junta.
Descontinuidade
Descontinuidade
Mordedura – reentrância agudas formadas pela ação do calor do arco. Atua como concentrador de tensão
Causa: manipulação incorreta do eletrodo, comprimento excessivo do arco, corrente ou velocidades de soldagem muito elevadas. 
Descontinuidades
Defeitos de cratera - Se a fonte de calor for repentinamente removida, a poça fundida solidifica com um vazio que é denominado cratera.
A cratera está sujeita a conter trincas de solidificação na forma de estrela. 
Descontinuidade
Trinca – são consideradas, em geral, as descontinuidades mais graves em uma junta soldada por serem fortes concentradores de tensão.
Descontinuidade
FISSURAÇÃO PELO HIDROGÊNIO
(Ou Fissuração a frio)
Ação simultânea de quatro fatores:
Hidrogênio dissolvido no metal fundido
Tensões de soldagem
Presença de microestrutura frágil
Temperatura abaixo de 150oC
Fragilização por hidrogênio
108
Fragilização por hidrogênio
109
Trinca a Frio por Hidrogênio
Normalmente ocorre na zona Afetada Termicamente
Fragilização por hidrogênio
Descontinuidade
GOTA FRIA
Glóbulos parcialmente incorporado a superfície da peça, proveniente de respingos de metal líquido nas paredes do molde.
Produzidas durante a moldagem do metal fundido. Elas podem resultar de respingos, ondulações, vazamento interrompido ou encontro de dois extremos do mesmo metal em diferentes direções. 
GOTA FRIA
CORROSÃO
“Interação físico-química entre um METAL e o meio envolvente, da qual resultam mudanças nas propriedades do METAL, levando frequentemente à sua inutilização ou do sistema técnico do qual faz parte ou ainda à alteração do meio ” 
(Federação Europeia de Corrosão) 
“Deterioração de um material ou das suas propriedades devido à
reação com o meio envolvente” 
(NACE – National Association 
of Corrosion Engineers) 
CORROSÃO
Aparência
CORROSÃO
Perda de material
CORROSÃO
Uniforme;
Por placas;
Alveolar;
Puntiforme;
intergranular;
Intragranular;
Filiforme;
Por esfoliação;
galvânica;
por lixívia seletiva;
 erosão-corrosão
 corrosão sob tensão.
CUSTOS DA CORROSÃO
Corrosão por placas 
Corrosão alveolar
Corrosão puntiforme
Corrosão Intergranular
Corrosão por Erosão
Corrosão fresta
Corrosão filiforme
Corrosão seletiva
CUSTOS DA CORROSÃO
Corrosão galvânica
ENSAIOS
120
	Quem fabrica deve assumir a responsabilidade pelo perfeito funcionamento do objeto que produziu. 
	O fabricante precisa ter certeza de que seu produto foi produzido com materiais adequados, em conformidade com as normas técnicas estabelecidas, e que apresenta, portanto, características apropriadas ao uso que lhe será dado.
POR QUE ENSAIAR?
	o fabricante deve realizar testes. tanto dos produtos como de seus componentes, antes de lançá-los no mercado. 
	Desde a pintura até o ruído do motor, tudo deve satisfazer aos padrões internacionais de qualidade. Esses testes, que são realizados em condições rigidamente controladas, são chamados de ensaios de materiais.
POR QUE ENSAIAR?
	São aqueles que deixam algum sinal na peça ou corpo de prova submetido ao ensaio, mesmo que estes não fiquem inutilizados:
Tração;
Compressão;
Cisalhamento;
Dobramento;
Flexão;
Embutimento;
Ensaios destrutivos 
Torção;
Dureza;
Fluência;
Fadiga;
Impacto.
São aqueles que após sua realização não deixam nenhuma marca ou sinal e, por consequência, nunca inutilizam a peça ou corpo de prova. 
Visual;
Partículas magnéticas;
Ultra-som;
Radiografia industrial;
Líquidos penetrantes;
Ensaios não destrutivos 
A escolha do ensaio mecânico depende da finalidade do material, dos tipos de esforços que esse material vai sofrer e das propriedades mecânicas que se deseja determinar.
Normalmente, todo produto fabricado segue alguma especificação, onde já vem definido os tipos de ensaios a serem realizados.
Nesta especificação deve constar também como deve ser retirada as amostras para os ensaios, de tal maneira, que o seu resultado seja representativo.
ESCOLHA DO ENSAIO
ESCOLHA DO ENSAIO
ESCOLHA DO ENSAIO
Ensaio de equipamentos
Laudo
Os laudos de análise de integridade estrutural fornece diversas informações e recomendações:
Necessidade de reparos;
Necessidade de reforço;
Necessidade de acompanhamentos posteriores;
Possibilidade de extensão de vida da estrutura;
Necessidade de alteração na capacidade de uso.
É o primeiro END aplicado em qualquer tipo de peça ou componente, frequentemente associado a outros ensaios de materiais.
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.
Ensaio visual
Quando se vai à feira e escolhe frutas e legumes, você usa a visão para separar, por exemplo, aquela laranja mais bonita e saudável daquela feia e estragada.
Essa atividade simples nada mais é do que um tipo de ensaio não destrutivo: o ensaio visual.
Ensaio visual
Outras condições necessárias ao ensaio:
Limpeza da peça com objetivo de retirar resíduos que impeçam a visualização da descontinuidades;
Peças que tenham acabamento podem necessitar de preparação (produzir rebarbas na peça);
Iluminação adequada. Melhor com luz natural, sendo é mais utilizada luz artificial devendo ser posicionada atrás do inspetor ou em local que produza bom contraste;
Ensaio visual
Outras condições necessárias ao ensaio:
Distância adequada para a inspeção, menos que 25cm produz distorções;
Em linha de produção peças com problemas 
(descontinuidades ou defeito) são usadas, propositalmente, para aferir a qualidade da inspeção ou inspetor.
Ensaio visual
Descontinuidade e defeito:
Exemplo: 
Um copo de vidro com pequenas bolhas de ar no interior de sua parede, formadas devido a imperfeições no processo de fabricação, pode ser utilizado sem prejuízo para o usuário. Essas imperfeições são classificadascomo descontinuidades.
Mas, caso essas mesmas bolhas aflorassem à superfície do copo, de modo a permitir a passagem do líquido do interior para a parte externa, elas seriam classificadas como defeitos, pois impediriam o uso do copo.
Ensaio visual
Ensaio visual
Líquidos penetrantes
135
Histórico Descontinuidades superficiais, mas →não visíveis . O Ensaio Visual pode ser usado?
Estruturas submetidas a Esforços 
Tração;
Compressão;
Cíclicos
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
Ensaio aplicável principalmente a materiais não magnéticos (aços inoxidáveis, alumínio, cobre, plásticos e cerâmicos
Líquidos penetrantes
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
O método de END por Líquido penetrante pode 
ser descrito em 6 etapas:
Preparação da superfície - Limpeza inicial;
Aplicação do Penetrante;
Remoção do excesso de penetrante;
Revelação;
Avaliação e Inspeção;
Limpeza pós ensaio.
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (1/6)
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. Contaminantes ou excesso de rugosidade, ferrugem, etc, tornam o ensaio não confiável. 
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (1/6)
Preparação da superfície - Limpeza inicial
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (2/6)
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. 
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (2/6)
 
Aplicação do Penetrante :
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (3/6)
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. 
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (3/6)
Remoção do excesso de penetrante:
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (4/6)
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. Deve ser previsto um determinado tempo de revelação para sucesso do ensaio. 
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (4/6)
Revelação:
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (4/6)
Revelação :
Seca →usando sílica ou talco. Não utilizado para descontinuidade pequena;
Úmida não aquosa→ utiliza álcool como solvente; 
Úmida aquosa → utiliza água como solvente; 
Película →fita adesiva com revelador, que pode ser arquivada como registro.
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (5/6)
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. 
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. 
A interpretação dos resultados deve ser baseada no Código de fabricação da peça ou norma aplicável ou ainda na especificação técnica do Cliente.
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (5/6)
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (5/6)
Avaliação e Inspeção:
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. 
Líquidos penetrantes
O método de END por Líquido penetrante pode ser descrito em 6 etapas: (6/6)
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
O Vantagens do Método
A principal vantagem do método é a sua simplicidade. É fácil de fazer de interpretar os resultados e requer pouco tempo de treinamento do inspetor. 
É fácil avaliar os resultados, mas o inspetor deve estar ciente dos cuidados básicos a serem tomados (limpeza, tempo de penetração, etc). 
Não há limitação para o tamanho e forma das peças e de material, mas 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
Limitações do Método
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 do Método
A aplicação do penetrante deve ser feita numa determinada faixa de temperatura permitida ou recomendada pelo fabricante dos produtos. Superfícies muito frias (abaixo de 15 0C) ou muito quentes (acima de 52 0C) não são recomendáveis ao ensaio. Neste caso, produtos ou técnicas especiais devem ser aplicadas.
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
Líquidos penetrantes
165
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
165
166
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
166
167
Tipos de Líquidos Penetrantes
Produtos penetrantes segundo a norma Petrobras N-1596
167
168
Tipos de Líquidos Penetrantes
168
Líquidos penetrantes
Partículas Magnéticas
170
	O ensaio por partículas magnéticas é utilizado na localização de descontinuidades superficiais e subsuperficiais em materiais ferromagnéticos, até aproximadamente
3 mm de profundidade.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
	É extremamente útil e eficaz para peças do tipo Blocos de Motores automotivos e aeronáuticos, Trens de Pouso de aeronaves, extremidades de Tubos Especiais com variado comprimento e diâmetro e peças de geometria extremamente complicada como são os casos de munhõese suportes de sustentação, etc...,
Pode ser empregado tanto para peças acabadas, semiacabadas e/ou em processo de fabricação.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Aplicação
Fundidos de aço ferrítico, forjados, laminados, extrudados, soldas, peças que sofreram usinagem ou tratamento térmico (porcas e parafusos ), trincas por retífica e muitas outras aplicações em materiais ferrosos. 
	
São detectados defeitos tais como: trincas, junta fria, inclusões, gota fria, dupla laminação, falta de penetração, dobramentos, segregações, etc.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
	As partículas magnéticas nada mais são do que partículas magnetizáveis. Constituídas de pós de ferro, óxidos de ferro muito finos e, portanto, com propriedades magnéticas semelhantes às do ferro.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
	Os métodos de ensaio podem ser classificados:
Quanto à forma de aplicação da partícula magnética:
Via seca: pó;
Via úmida suspensa em líquido.
Quanto à forma de inspeção
Visível: luz branca;
Fluorescente: luz negra.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
As principais características das partículas secas são:
São utilizadas como fornecidas, aplicadas diretamente na superfície a ser examinada;
Em geral não são reutilizadas;
Podem ser utilizadas sob condições ambientais adversas;
As partículas coloridas apresentam coloração cinza clara, preta, vermelha e amarela;
A cor é escolhida de forma a apresentar o maior contraste possível contra a superfície da peça examinada e o exame é realizado sob luz branca natural ou artificial:
PARTICULAS MAGNÉTICAS
As principais características das partículas úmidas são:
São fabricadas para serem utilizadas em suspensão, em um meio como água ou um destilado leve de petróleo, a uma dada concentração;
São aplicadas na superfície de teste por meio de jatos, vazamento ou spray;
São disponíveis coloridas ou fluorescentes; 
Em geral são fornecidas como concentrados secos ou em pasta para serem preparados pelo usuário;
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Em alguns casos são fornecidas já misturadas com o meio de suspensão;
As suspensões são normalmente utilizadas em equipamentos estacionários e a suspensão é mantida num reservatório e recirculada para uso contínuo
Podem também ser utilizadas de forma não reaproveitável, com as aplicações por aerosol
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
	Etapas para execução do ensaio
Preparação e limpeza da superfície;
Magnetização da peça;
Aplicação das partículas magnéticas;
Inspeção da peça e limpeza;
Desmagnetização da peça.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Limpeza da superfície
	O objetivo dessa etapa é remover sujeira, oxidação, carepas, respingos ou inclusões, graxas etc. da superfície em exame. Essas impurezas prejudicam o ensaio, formando falsos campos de fuga ou contaminando as partículas e impedindo seu reaproveitamento.
Os métodos mais utilizados para a limpeza das peças são: 
	- jato de areia ou granalha de aço;
	- escovas de aço;
	- solventes.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Magnetização da peça
	Quando a descontinuidade é paralela às linhas de fluxo do campo magnético, o campo de fuga é pequeno e o ensaio tem menor sensibilidade. Se é perpendicular às linhas de fluxo do campo magnético, o campo de fuga é maior, dando maior sensibilidade ao ensaio.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Técnicas de magnetização
Magnetização por indução de campo magnético – 
	Neste caso, as peças são colocadas dentro do campo magnético do equipamento, fazendo-se então com que as linhas de fluxo atravessem a peça.
	As linhas de fluxo podem ser longitudinais ou circulares, dependendo do método de magnetização, que é escolhido em função do tipo de descontinuidade a verificar.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Por bobinas eletromagnéticas – 
	A peça é colocada no interior de uma bobina eletromagnética. Ao circular corrente elétrica pela bobina, forma-se um campo longitudinal na peça por indução magnética.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Por yoke (yoke é o nome dado ao equipamento)
 
	Nesta técnica, a magnetização é feita pela indução de um campo magnético, gerado por um eletroímã em forma de .U. invertido que é apoiado na peça a ser examinada. Quando este eletroímã é percorrido pela corrente elétrica (CC ou CA), gera se na peça um campo magnético longitudinal entre as pernas do yoke.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Aplicação das partículas magnéticas
	São usados materiais ferromagnéticos na forma de pó, pastas ou ainda suspensos em líquidos. As partículas podem ser aplicadas por via seca (pó) ou por via úmida. 	A forma de inspeção pode ser por partículas visíveis à luz branca, incandescente, ou fluorescente, visível à luz negra.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Aplicação das partículas magnéticas
Técnica do campo contínuo - As partículas magnéticas são aplicadas quando a peça está sob efeito do campo magnético.
Técnica do campo residual - Nesta técnica, as partículas são aplicadas depois que a peça sai da influência do campo magnético, isto é, o ensaio é realizado apenas com o magnetismo residual. 
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Permanência do Operador
	O tempo de permanência do operador dentro da cabine deve ser de no máximo 2 (duas) horas,necessitando após este período, de um intervalo de 15 (quinze) minutos para evitar a fadiga visual.
	A intensidade mínima da luz negra é de 1.000 m w/cm2. A luz branca dentro da área de inspeção com partículas fluorescentes, não pode ultrapassar 20 lux.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
	Para desmagnetização das peças, devemos submetê-las a um campo magnético pulsante (invertendo seu sentido) de intensidade superior ao campo magnetizante, reduzindo-o a zero gradualmente.
	isto é conseguido, por exemplo, com a peça passando através de uma bobina, ou com a peça parada dentro da bobina, reduzindo-se gradualmente o campo magnético.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Interferência na usinagem - Peças com magnetismo residual, ao serem usinadas, vão magnetizar as ferramentas de corte e os cavacos. Cavacos grudados na ferramenta contribuirão para a perda de seu corte.
Interferência na soldagem - Há o desvio do arco elétrico, devido à magnetização residual, o que prejudica a qualidade do cordão de solda. Esse fenômeno é conhecido como sopro magnético.
Interferência em instrumentos - O magnetismo residual da peça irá afetar instrumentos de medição, quando colocados num mesmo conjunto.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Vantagens 
Requer um menor grau de limpeza
Geralmente é um método rápido e econômico.
Pode mostrar descontinuidades que não são visíveis na superfície.
Tem um maior numero de alternativas pra um mesmo material.
Desvantagens:
São aplicáveis somente em materiais ferromagnéticos.
Não tem grande capacidade de penetração
O manuseio do equipamento no campo pode ser caro e lento.
Geralmente requer emprego de energia elétrica.
So detectam descontinuidade perpendiculares ao campo
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Registro
	Quando é necessário registrar uma descontinuidade, adotar o hábito de desenhar as descontinuidades uma a uma, torna-se demorado e impreciso. Pode-se utilizar o desenho da peça para indicar a região das descontinuidades
Pode-se adotar alguns meios de registro:
 Líquidos registradores;
 Fitas adesivas transparentes
 Fotografias digitais, e
 Fotografias convencionais.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
	Esta etapa deve ser cumprida, registrando em formulário padronizado, no mínimo estas informações: os documentos aplicáveis; a técnica de ensaio; a identificação do peça; número do lote; ou identificação da aeronave; método e técnica utilizados, tipo e valores da corrente de magnetização, direções de magnetização, resultados obtidos, quantificando, localizando e indicando as dimensões das descontinuidades detectadas; se a peça está aprovada ou rejeitada; o descontinuidades detectadas;se a peça está aprovada ou rejeitada; o tipo de identificação utilizada na peça; nome do operador, nome do inspetor e datas.
PARTICULAS MAGNÉTICAS
Analise de óleo e Ferrografia
Testes hidrostáticos;
Ensaio de estanqueidade;
Monitoramento acústico e Balanceamento dinâmico de campo; 
SEMINÁRIOS
Radiografia industrial
Raio x
208
209
Radiografia e a Tomografia Computadorizada são técnicas de END que visam obter imagens bi ou tridimensionais de objetos.
A Radiologia industrial é um método poderoso que investiga a sanidade dos materiais e componentes, assegurando bom desempenho dos processos utilizados.
A imagem projetada do filme radiográfico representa a "fotografia” interna da peça, o que nenhum outro ensaio não destrutivo é capaz de mostrar na área industrial.
RADIOGRAFIA
209
210
RADIOGRAFIA
210
211
RADIOGRAFIA
211
212
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. 
RAIO X
212
213
 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
RAIO X
213
214
Define-se “Radioatividade” como sendo a emissão espontânea de radiação por um núcleo atômico, que se encontra num estado excitado de energia.
As radiações X, são emitidas das camadas eletrônicas dos átomos. Essas emissões não ocorrem deforma desordenada, mas possuem “padrão” de emissão denominado espectro de emissão.
 Existem três tipos diferentes de radiação, como segue:
- Partículas Alfa (a)
- Partículas Beta (b)
- Raios Gama (g)
RADIAÇÃO E RADIOATIVIDADE
214
215
 Os Raios X, destinados ao uso industrial, são gerados numa ampola de vidro ou metálica, denominada tubo de Coolidge, que possui duas partes distintas: o ânodo e o cátodo.
RADIAÇÃO E RADIOATIVIDADE
215
216
 São constituídas de dois nêutrons e dois prótons, caracterizando um núcleo atômico de Hélio.
 Devido ao seu alto peso e tamanho, elas possuem pouca penetração e são facilmente absorvidas por poucos centímetros de ar.
Partículas Alfa
RADIAÇÃO
216
217
São constituídas por elétrons, que possuem velocidades próximas da luz, com carga elétrica negativa.
 Possuem um poder de penetração bastante superior às radiações Alfa, podendo ser absorvidas por alguns centímetros de acrílico ou plásticos, na sua grande maioria.
Por Partículas Beta
RADIAÇÃO
217
218
 são de natureza ondulatória, ao contrário das demais que tem características corpusculares. Devido a isto, adquire um alto poder de penetração nos materiais.
Por Partículas Gama
RADIAÇÃO
218
219
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.
Nota: O poder de penetração das radiações eletromagnéticas, Raios X e Gama, são caracterizadas pelo seu comprimento de onda (ou energia)
RADIAÇÃO
219
220
Técnica Geral de Ensaio Radiográfico na indústria.
RADIOGRAFIA
220
221
Técnica Geral de Ensaio Radiográfico na indústria.
RADIOGRAFIA
221
RADIOGRAFIA
222
222
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Finalidade e Aplicação
 Foi o primeiro método de ensaio não destrutivo introduzido na indústria para descobrir e quantificar defeitos internos em materiais.
Ensaio em soldas de chapas para tanques, navios, oleodutos, plataformas offshore; em peças fundidas principalmente para as peças de segurança na indústria automobilística como porta-eixos, carcaças de direção, rodas de alumínio, airbags, assim como blocos de motores e de câmbio; produtos moldados, forjados, materiais compostos, plásticos, componentes para engenharia aeroespacial, etc... 
RADIOGRAFIA
223
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 A radiografia também passou a ser realizada em processos dinâmicos (tempo real), como no movimento de projétil ainda dentro do canhão, fluxo metálico durante o vazamento na fundição, queima dos combustíveis dentro dos mísseis, operações de soldagem, etc. 
Finalidade e Aplicação
RADIOGRAFIA
224
RADIOGRAFIA
RADIOGRAFIA
Unidade Geradora, Painel de Comando
 O painel de controle consiste em uma caixa onde estão alojados todos os controles, indicadores, chaves e medidores, além de conter todo o equipamento do circuito gerador de alta voltagem. E através do painel de controle que se fazem os ajustes de voltagem e amperagem, além de comando de acionamento do aparelho.
Na unidade geradora está alojada a ampola e os dispositivos de refrigeração. A conexão entre o painel de controle e o cabeçote se faz através de cabos especiais de alta tensão.
RADIOGRAFIA
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.
Abrange as seguintes técnicas:
RADIOGRAFIA
229
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RADIOGRAFIA
230
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 Radioscopia: a peça é manipulada a distância dentro de uma cabine a prova de radiação, proporcionando uma imagem instantânea de toda peça em movimento, tridimensional, através de um intensificador de imagem acoplado a um monitor de TV. Imagens da radioscopia agrupadas digitalmente de modo tridimensional em um software, possibilita um efeito de cortes mostrando as descontinuidades em três dimensões o que nada mais é do que uma tomografia industrial.
RADIOGRAFIA
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As fontes usadas em gamagrafia (radiografia com raios gama), requerem cuidados especiais de segurança pois, uma vez ativadas, emitem radiação, constantemente.
Deste modo, é necessário um equipamento que forneça uma blindagem, contra as radiações emitidas da fonte quando a mesma não está sendo usada. De mesma forma é necessário dotar essa blindagem de um sistema que permita retirar a fonte de seu interior, para que a radiografia seja feita.
RADIOGRAFIA
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Os irradiadores compõe-se, basicamente, de três componentes fundamentais: Uma blindagem, uma fonte radioativa e um dispositivo para expor a fonte.
RADIOGRAFIA
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(a) Cobalto - 60 ( 60Co , Z=27)
O Cobalto-60 é obtido através do bombardeamento por nêutrons do isótopo estável Co-59. 
Principais características:
 Meia - Vida = 5,24 anos
 Energia da Radiação = 1,17 e 1,33 MeV
 Faixa de utilização mais efetiva = 60 a 200 mm de aço
 Fator Gama ( G ) = 0,351 mSv/h.GBq a 1m
RADIOGRAFIA
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(b) Irídio - 192 ( 192Ir , Z=77)
O Iridio-192 é obtido a partir do bombardeamento com nêutrons do isótopo estável Ir-191. 
Principais características:
 Meia - Vida = 74,4 dias
 Energia da Radiação = 0,137 a 0,65 MeV
 Faixa de utilização mais efetiva = 10 a 40 mm de aço
 Fator Gama ( G ) = 0,13 mSv/h . GBq a 1m
RADIOGRAFIA
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RADIOGRAFIA
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RADIOGRAFIA
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Registros radiográficos
Pode ser realizado por:
– Filme Radiográfico
– Telas Intensificadoras
– Detectores Planos (Flat Panels)
238
239
Registros radiográficos
Filme Radiográfico : Compostos de uma emulsão e uma base.
 
A emulsão consiste em uma camada muito fina (espessura de 0,025 mm) de gelatina, que contém, dispersos em seu interior, um grande número de minúsculos cristais de brometo de prata. A emulsão é colocada sobre um suporte, denominado base, que é feito geralmente de um derivado de celulose, transparente e de cor levemente azulada.
239
240
Registros radiográficos
240
241
Registros radiográficos
Os cristais de brometo de prata, presentesna emulsão, possuem a propriedade de, quando atingidos pela radiação ou luz, tornarem-se susceptíveis de reagir com produto químico denominado revelador. O revelador atua sobre esses cristais provocando uma reação de redução que resulta em prata metálica negra.
241
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Registros radiográficos
242
243
Registros radiográficos
243
244
Registros radiográficos
Agir sobre os cristais de brometo de prata metálica, por ação do revelador.
Não haja formação de bolhas grudadas no filme
244
245
Registros radiográficos
interromper a reação a partir da remoção do revelador residual
245
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Registros radiográficos
Remover o brometo de prata de regiões não expostas
Remover o fixador da emulsão
246
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Registros radiográficos
finalidade de quebrar a tensão superficial da água, facilitando a secagem
247
a descontinuidade causar uma diferença detectável na espessura, na densidade ou na composição do material.
o material for consideravelmente homogêneo, onde uma indicação de descontinuidade pode ser reconhecida.
a configuração da peça a ser radiografada permitir o acesso aos dois lados: um lado para posicionar o filme e o outro a fonte.
a descontinuidade a ser detectada estiver devidamente orientada em relação ao feixe de radiação. 
Quando utilizar
detectar descontinuidades internas.
inspeção de fundidos, soldas e componentes montados em sistemas ou conjuntos.
metais: ferrosos e não ferrosos e materiais não metálicos, tais como cerâmicas e plásticos. 
APLICAÇÃO
RADIOGRAFIA
RADIOGRAFIA
Vantagens
Fácil de interpretar;
Bom para geometrias complexas;
Grandes áreas podem ser inspecionadas juntas;
Existem padrões internacionais.
 
RADIOGRAFIA
Limitações
Dificuldade de detecção das trincas radiais;
Demanda cuidados especiais quanto à radiação;
Requer equipamentos especiais;
Temperatura limite próximo de 50ºC.
RADIOGRAFIA
Ultra som
255
256
Ensaio de ultra som
No passado, testes de eixos ferroviários, ou mesmos sinos, eram executados através de testes com martelo, em que o som produzido pela peça, denunciava a presença de rachaduras ou trincas grosseiras pelo som característico.Sons produzidos em um ambiente qualquer, refletem-se ou reverberam nas paredes que consistem o mesmo, podendo ainda ser transmitidos a outros ambientes.
Através de aparelhos especiais, detectamos as reflexões provenientes do interior da peça examinada, localizando e interpretando as descontinuidades.
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Ensaio de ultra som
 Os ultra sons são ondas acústicas com frequências acima do limite audível.
Sons produzidos em um ambiente qualquer, refletem-se ou reverberam nas paredes que consistem o mesmo, podendo ainda ser transmitidos a outros ambientes.
 Normalmente, as frequências ultra sônicas situam-se na faixa de 0,5 a 25 MHz. 
 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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 É baseado na detecção de ondas acústicas emitidas por um material em função de uma força ou deformação aplicada nele.
 Caso este material tenha uma trinca, descontinuidade ou defeito, a sua propagação irá provocar ondas acústicas detectadas pelo sistema.
Ensaio por ultra som
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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. 
Ensaio por ultra som
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Ensaio por ultra som
Transdutor: Dispositivo que converte um tipo de energia em outro. Conhecemos vários tipos de transdutores, entre eles o microfone e o alto-falante.
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Ensaio por ultra som
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Ensaio por ultra som
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Sobre a Aplicação do Método
Ensaio por ultra som
 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. 
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 Os resultados do ensaio por emissão acústica não são convencionais.
 Não deve ser utilizado para determinar o tipo ou tamanho das descontinuidades em uma estrutura, mas sim, para se registrar a evolução das descontinuidades durante a aplicação de tensões para as quais a estrutura estará sujeita, desde que as cargas sejam suficientes para gerar deformações localizadas, crescimento do defeito, destacamento de escória, fricção, ou outros fenômenos físicos.
Sobre a Aplicação do Método
Ensaio por ultra som
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 Aplicamos a emissão acústica quando queremos analisar ou estudar o comportamento dinâmico de defeitos em peças ou em estruturas metálicas complexas, assim como registrar sua localização.
 O ensaio por emissão acústica permite a localização da falha, captados por sensores instalados na estrutura ou no equipamento a ser monitorado.
RADIOGRAFIA
Sobre a Aplicação do Método
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 É o caso da monitoração de cilindros contendo gás sob pressão para abastecimento, do teste hidrostático e pneumático em vasos de pressão, teste de fadiga, controle de processos de soldagem, e ainda da caracterização de materiais. 
Exemplos de Aplicações do Método
Ensaio por ultra som
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Ensaio por ultra som
Inspeção por ultra-som da chapa de um tubo
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 !) 
 soldas, laminados, forjados, fundidos, ferrosos e não ferrosos, ligas metálicas, vidro, borracha, materiais compostos, tudo permite ser analisado por ultra-som.
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Ensaio por ultra som
 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. 
Emissão Acústica
Detecção por transdutores de sinais acústicos refletidos pelos defeitos.
Ensaio por ultra som
Informações Coletadas
Incidência e localização de trincas em evolução (particularmente em vasos de pressão pressurizados).
Ensaio por ultra som
Vantagens
Pode ser aplicado em grandes equipamentos; 
Requer pouco equipamentos. 
Ensaio por ultra som
Limitações
Interpretação de moderada a difícil;
Demanda experiência.
Ensaio por ultra som
Medição de Temperatura
Detecção e acompanhamento de temperatura através de lápis, giz e outros. 
Ensaio por ultra som
Limitações
Somente indicar a temperatura da superfície;
Baixa resolução (tipicamente 50ºC).
 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.
Ensaio por ultra som
Vantagens
Técnica simples, rápida e confiável;
Não requer equipamentos especiais;
Fácil interpretação. 
Ensaio por 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
Ensaio por 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
Ensaio por ultra som
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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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Termografia
 É uma técnica não destrutiva que utiliza os raios infravermelhos, para medir temperaturas ou observar padrões diferenciais de distribuição de temperatura 
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Termografia - Objetivo
 propiciar informações relativas à condição operacional de um componente, equipamento ou processo.
280
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Termografia - Vantagem
 é uma técnica de inspeção extremamente útil, uma vez que permite segurança.
 permite realizar medições sem contato físico com a instalação
 sem interferência na produção: verificar equipamentos em pleno funcionamento
 alto rendimento: inspecionar grandes superfícies em pouco tempo
 
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 classificação de componentes elétricos defeituosos (placas e circuitos eletrônicos, em empresas geradoras, distribuidoras e transmissoras de energia elétrica)
 avaliação da espessura de revestimentos
 cálculo de trocas térmicas 
Termografia – Aplicação em Análises Preditivas
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 Monitoramento de sistemas mecânicos como rolamentos e mancais
 Vazamentos de vapor em plantas industriais
 Análise de isolamentos térmicos e refratários
 Monitoramentos de processos produtivos do vidro e de papel 
 Acompanhamento de Pesquisas científicas de trocas térmicas, entre outras possibilidades. 
Termografia – Aplicação em Análises Preditivas
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284
 desenvolvimento e estudo do comportamento de pneumáticos
 desembaçador do pára-brisa traseiro, no turbo, nos freios, no sistema de refrigeração, etc.
 levantamento do perfil térmico dos fundidos durante a solidificação
 na inspeção de revestimentos refratários dos fornos
Termografia – Aplicações nas Indústrias Automotiva, Siderúrgica e de Construção Civil
284
285
para a otimização do processo e no controle dos reatores e torres de refrigeração
 avaliação do isolamento térmico de edifícios
 determina detalhes construtivos das construções como vazamentos, etc. 
Termografia – Aplicações nas Indústrias Automotiva, Siderúrgica e de Construção Civil
285
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Estanqueidade
 A necessidade de uma perfeita estanqueidade em tanques ou tubulações contendo substâncias tóxicas que façam parte de instalações de alto risco (área química, nuclear, aeroespacial, etc.), proporcionou utilização de novos métodos capazes de detectar possíveis vazamentos de gás ou líquidos, a fim de obter uma efetiva garantia de segurança e proteção ambiental. 
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 medir Pressão ou Vácuo com alta precisão
 método da Bolha
 método da Variação de Pressão
 detecção de vazamento por meio de Fluido Frigorígeno ou de aplicação de gás Hélio com o respectivo aparelho detector
 e, modernamente, a localização de vazamentos de gases e líquidos por ultra-som. 
Estanqueidade - Métodos
287
288
 Uma das ameaças mais comuns ao meio ambiente, além de provocar acidentes, seja na área industrial, doméstica ou pública, são os vazamentos de produtos perigosos, que quando armazenados em tanques ou recipientes com falhas estruturais, produzem vazamentos de líquidos ou gases inflamáveis (indústria petrolífera), ácidos ou produtos corrosivos (indústria química), no setor de transportes (rodoviário, ferroviário e por tubulações), e tantos outros. 
Estanqueidade - Importância
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o Ensaio tem sido largamente empregado em testes de componentes pressurizados ou despressurizados onde existe o risco de escape ou penetração de produtos, comprometendo o sistema de contenção, assumindo desta maneira, uma importância muito grande quando se trata da proteção ao meio ambiente, onde a flora e fauna e ainda pessoas ou populações podem ser atingidas seriamente.
Estanqueidade – Medida Preventiva
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Análise de Vibrações
 É um método indispensável na detecção prematura de anomalias de operação em virtude de problemas, tais como falta de balanceamento das partes rotativas, desalinhamento de juntas e rolamentos, excentricidade, interferência, erosão localizada, abrasão, ressonância, folgas, etc.
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 Um sensor piezoelétrico é acoplado ao mancal ou chassis da máquina ou componente em questão.
 Este sensor, através de um aparelho indica a quantidade e direção da vibração detectada.
 Necessita bom conhecimento teórico e prático do operador, para o sucesso do ensaio. 
Análise de Vibrações
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 Útil na monitoração de operação mecânica de máquinas rotativas (ventiladores, compressores, bombas, turbinas, etc.)
 na detecção e reconhecimento da deterioração de rolamentos
 no estudo de mau funcionamento típicos em maquinaria com regime cíclico de trabalho, laminadores, prensas, etc.
 e na análise de vibrações dos processos de trincamento, notadamente em turbinas e outras máquinas rotativas ou vibratórias 
 Permite uma grande confiabilidade na operação de instalações e na interrupção de uma máquina em tempo hábil, para substituição de peças desgastadas. 
Análise de Vibrações - Aplicações
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 Na usinagem mecânica com ferramental sofisticado, é essencial para a melhoria da qualidade final do produto.
 Na engenharia civil, para o estudo do comportamento das estruturas sujeitas a carregamento provocados por um tráfego de alta velocidade.
 Na identificação das falhas no monitoramento de máquinas e motores
Análise de Vibrações - Aplicações
293
 
Proj. Estrutural
* Forma
* Detalhes
DURABILIDADE
 
Materiais
* Concreto
* Aço
 
 
Execução
* Mão-de-obra
 
 
Cura
* Umidade
* Calor
Natureza e distribuição dos poros
Mecanisamos de transporte
Deterioração do 
concreto
Deterioração do
 aço
Física
Química e
 biológica
Corrosão
DESEMPENHO
Resistência
Segurança
Estabilidade
Desempenho
 em serviço
Condições da
 superfície
Aparência
(
)
psi
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z
x
(
)
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MPa
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10
7,35
MPa
10
97
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3
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s
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)
N
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