Trabalho_Liquido_PenetrantE

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Engenharia Mecânica 
 
 
Pesquisa Científica 
 
ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS (END) 
LÍQUIDO PENETRANTE 
 
 
Autor 
Fernando Henrique de Lima - RA: N24596-4 
 
Orientador 
Professor Marcelo Migliatti 
 
 
 
BAURU – SP 
2020 
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Sumário 
 
1 – INTRODUÇÃO. ....................................................................................................... 3 
2 – DEFINIR QUAL O ENSAIO ADEQUADO PARA O SEU EQUIPAMENTO. ............. 4 
3 – APLICAÇÃO DO LÍQUIDO PENETRANTE. ............................................................ 4 
4 – HISTÓRIA DO LÍQUIDO PENETRANTE. ............................................................... 5 
5 – FUNCIONAMENTO LÍQUIDO PENETRANTE (RESUMO) ..................................... 5 
6 - ETAPAS DO ENSAIO. ............................................................................................. 6 
6.1 – Pré-Limpeza da peça a ser ensaiada ............................................................... 6 
6.2 – Aplicação do líquido penetrante ....................................................................... 7 
6.3 – Remoção do excesso ....................................................................................... 8 
6.4 – Aplicação do Revelador .................................................................................... 9 
6.5 – Inspeção ......................................................................................................... 10 
7 – VANTAGENS E DESVANTAGENS. ..................................................................... 11 
7.1 – Vantagens. ..................................................................................................... 11 
7.2 – Desvantagens. ............................................................................................... 11 
8 – CONCLUSÃO ....................................................................................................... 11 
9 - BIBLIOGRAFIA........................................................................................................12 
 
 
 
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1 – INTRODUÇÃO. 
 
 
Denomina-se ensaio não destrutivo (END ou NDT em inglês nondestructive 
testing) a qualquer tipo de ensaio praticado a um material que não altere de forma e 
permanente suas propriedades físicas, químicas, mecânicas ou dimensionais. Os 
ensaios não destrutivos implicam um dano imperceptível ou nulo. 
 
Ensaios não destrutivos representam um conjunto amplo de técnicas de análise 
utilizadas na ciência e na indústria para avaliar as propriedades de um material, 
componente ou sistema, sem causar danos, baseando-se na aplicação de fenômenos 
físicos tais como ondas eletromagnéticas, acústicas, elasticidade, emissão 
de partículas subatômicas, capilaridade, absorção e qualquer tipo de teste que não 
implique um dano considerável à amostra examinada. 
 
Os ensaios não destrutivos são técnicas altamente valiosas, uma vez que 
permitem o controle das propriedades dos materiais, com economia de tempo e 
dinheiro, e permitem que o material testado volte intacto para o local de trabalho após a 
inspeção. Métodos comuns de END incluem ultra-som, partículas magnéticas, líquido 
penetrante, radiografia (raio-x) e ensaios por correntes de Foucault (correntes 
parasitas). END são uma ferramenta comumente usada em engenharia 
forense, engenharia mecânica, engenharia elétrica, engenharia civil, sistemas de 
engenharia, engenharia aeronáutica. 
 
Neste artigo vamos destacar o ensaio líquido penetrante (LP) ou em inglês Dye 
penetrant inspection (DPI), tendo em vista a experiência que tenho com o mesmo, 
podendo assim contribuir para que maior conteúdo seja atribuído para o estudo. 
 
 
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2 – DEFINIR QUAL O ENSAIO ADEQUADO PARA O SEU EQUIPAMENTO. 
 
Para definir qual o tipo de ensaio você deve realizar é proveniente que parta de 
um engenheiro a escolha, pois vários fatores devem ser levados em consideração (nível 
de risco a vida humana, possibilidade de fazer o ensaio em campo, necessidade de 
estanqueidade, caso haja falha qual o potencial de risco e etc.) 
Para o caso de ensaios feito em juntas soldadas comumente o projeto do 
equipamento contém em anexo a EPS (especificação de procedimento de soldagem) a 
qual já está designado o tipo de ensaio a ser realizado posterior a solda. 
 
 
3 – APLICAÇÃO DO LÍQUIDO PENETRANTE. 
 
O líquido penetrante é um dos ensaios não destrutivos mais utilizado dentro 
das indústrias atualmente, por ser um método de inspeção de baixo custo e capaz de 
verificar defeitos de quebra em qualquer material não poroso (metais, plásticos, 
cerâmicas e etc.). O LP pode ser feito tanto em materiais ferrosos como em materiais 
não ferrosos. 
Sua aplicação dá-se principalmente para identificar, quebras, defeitos de 
superfície de processos de fundição ou forjamento, porosidade ou descontinuidades em 
juntas soldadas. Pode ser utilizado em qualquer equipamento mecânico estático 
(tubulações industriais, vasos de pressão, tanques, silos e etc.) ou dinâmico (motores, 
exaustores, ventiladores industriais e etc.), uma vez que o equipamento necessite de 
estanqueidade ou determinada precisão em sua fundição não podendo apresentar tais 
defeitos. 
 
 
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4 – HISTÓRIA DO LÍQUIDO PENETRANTE. 
 
Em 1900 um método muito utilizado dentro de industrias ferroviárias surgia, era 
o método por óleo e badejo, sendo o primeiro método reconhecido pelos princípios 
penetrantes para detectar rachaduras. O método de óleo e badejo utilizava um solvente 
de óleo para limpeza seguido da aplicação de um revestimento de badejo ou giz, que 
absorvia o óleo das rachaduras revelando sua localização. Logo um corante foi 
adicionado ao líquido. Na década de 1940, corante fluorescente ou visível foi adicionado 
ao óleo usado para penetrar objetos de teste. 
A experiência mostrou que a temperatura e o tempo de imersão são 
importantes pois quanto maior a espessura do material a ser submetido ao ensaio maior 
o tempo necessário a esperar que o óleo penetre completamente na peça. Isso deu 
início à prática de instruções escritas para fornecer resultados padronizados e 
uniformes. O uso de procedimentos escritos evoluiu, dando aos engenheiros de projeto 
e fabricantes a capacidade de obter resultados de alto padrão para qualquer inspetor de 
líquido penetrante devidamente treinado e certificado. 
 
 
5 – FUNCIONAMENTO LÍQUIDO PENETRANTE (RESUMO) 
 
O LP é baseado na ação capilar (capacidade do liquido fluir em lugares 
estreitos sem precisar de uma força externa) , onde o fluido de baixa tensão superficial 
penetra em descontinuidades de quebra de superfície limpas, secas e abaixo de 
50ºC. O penetrante pode ser aplicado ao componente de teste por imersão, 
pulverização ou pincel (mais usual o método por pulverização). 
Após o tempo de penetração adequado (variando entre 5 a 30 minutos), o 
excesso de penetrante é removido e um revelador é aplicado. O revelador ajuda a extrair 
o penetrante da falha para que uma indicação se torne visível para o inspetor. 
 
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6 - ETAPAS DO ENSAIO. 
 
 
6.1 – Pré-Limpeza da peça a ser ensaiada 
 
Para começar o ensaio é fundamental a limpeza da peça, garantindo 
que a mesma fique livre de qualquer resíduo (tinta, óleo, graxa, óxidos de ferro, 
incrustação e etc.) para ser evitado que a penetração indique falsas descontinuidades. 
Os métodos de limpeza podem incluir solventes, desengraxante, 
desbastamento entre outros, tendo como objetivo final uma peça completamente limpa 
e garantindo que todos os eventuais defeitos estejam expostos a superfície, secos e 
livres de qualquer contaminação. 
 
 
 (Figura 1) 
A figura 1 trata-se de uma tubulação industrial para um fluído de alta 
temperatura, tubo astm 1020 sch 160 ø6’’, a foto é apenas uma demonstração da área 
limpa, pois o encanamento devido ao seu alto potencial de risco a vida, recebeu outro 
end (neste caso o ensaio utilizadofoi o raio-x). 
 
 
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6.2 – Aplicação do líquido penetrante 
 
É então feita a aplicação do líquido penetrante sobre a superfície do 
equipamento, geralmente é um fluído brilhante com alta capacidade capilar. O 
penetrante tem seu determinado ‘’tempo de permanência’’ para absorver qualquer falha 
(geralmente entre 5 a 30 minutos). O tempo de espera depende principalmente do 
penetrante que está sendo usado do material que está sendo testado (espessura, 
quanto maior, maior a espera) e do tamanho das falhas procuradas (quanto menores, 
maior a espera). Quando se utiliza o penetrante tipo spray, deve-se aplicar a uma 
distância de 25 cm da peça em um ângulo de 45º garantindo que toda região do ensaio 
esteja sendo atingida. 
 
 (Figura 2) 
 
A figura 2 são várias juntas soldadas de um conjunto de 
serpentinas que compõe o economizador de água de uma caldeira de queima a 
suspenção, o economizador de água opera com pressão de 65 kgf/cm² o tubo é 
astm 1020 sch 40 ø 1,5’’. 
 
 
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6.3 – Remoção do excesso 
 
O excesso de penetrante é então removido da superfície. O método de 
remoção é controlado pelo tipo de penetrante usado. Geralmente é lavado com jato de 
água, mas podendo variar dependendo do penetrante escolhido. 
 
(Figura 3) 
 
A figura 3 é o mesmo equipamento da Figura 2 porém com o liquido 
penetrante que estava em excesso removido depois de aguardar o tempo de 
penetração que no caso foram 15 minutos. 
 
 
 
 
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6.4 – Aplicação do Revelador 
 
Após o excesso de penetrante ter sido removido, um revelador branco é 
aplicado à amostra. Vários tipos de revelador estão disponíveis, incluindo: revelador 
úmido não aquoso , pó seco, que pode ser suspenso em água e solúvel em água. A 
escolha do revelador é governada pela compatibilidade com o penetrante. 
O revelador extrai o penetrante dos defeitos para a superfície, para formar uma 
indicação visível, comumente conhecida como sangramento. Quaisquer áreas que 
sangrem podem indicar a localização, orientação e possíveis tipos de defeitos na 
superfície. Interpretar os resultados e caracterizar os defeitos a partir das indicações 
encontradas pode exigir algum treinamento e / ou experiência pois o tamanho da 
indicação não é o tamanho real do defeito, bem como pode apresentar apenas um 
defeito superficial. 
 
(Figura 4) 
 
 A figura 4 demonstra o revelador sendo aplicado nas serpentinas, neste 
caso não fora aferido nada de anormal, nenhuma descontinuidade. 
 
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6.5 – Inspeção 
 
Depois de aplicar o revelador então é hora do profissional 
devidamente treinado avaliar o ensaio, identificar, marcar locais aonde possam existir 
qualquer descontinuidade, ou falha. Também faz parte das boas praticas de inspeção o 
acompanhamento desde o inicio da aplicação do revelador pois o mesmo continua a 
revelar depois de aplicado, aumentando assim o sangramento e dificultando a 
identificação das falhas. 
 
 
 (Figura 5) 
 
A figura 5 exemplifica o que chamamos de descontinuidade, ou 
falhas no equipamento. 
 
 
 
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7 – VANTAGENS E DESVANTAGENS. 
 
7.1 – Vantagens. 
 
As principais vantagens do líquido penetrante são a velocidade do teste 
e o baixo custo. 
 
 
7.2 – Desvantagens. 
 
As desvantagens incluem a detecção apenas de falhas superficiais e a 
inspeção deve ser feita em uma superfície lisa e limpa, onde o penetrante excessivo pode 
ser removido antes de ser revelado. É necessário treinamento limitado para o operador 
embora a experiência seja bastante valiosa. 
Vale ressaltar que a inspeção penetrante só pode ser aplicada em 
materiais não porosos. 
 
 
8 – CONCLUSÃO 
 
 
O ensaio não destrutivo líquido penetrante é um dos ensaios mais eficientes 
de menores custos hoje em dia no mercado de trabalho, sendo o mais utilizado na 
fabricação de industrias e demais equipamentos mecânicos. Ele além de outros end’s 
são essenciais para a engenharia, para assegurar a saúde, e a integralidade dos 
equipamentos. 
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9 - BIBLIOGRAFIA 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ensaio_n%C3%A3o_destrutivo 
https://engeteles.com.br/ensaios-nao-destrutivos/