END Unileste MG | Magnetismo | Teste Não Destrutivo
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Tcnicas de Manuteno Preventiva e Preditiva Ensaios no destrutivos para Manuteno
Emisso Acstica Ensaio Radiogrfico
Estanqueidade Liquido Penetrante Partcula Magntica Ultrassom
Ensaios no destrutivos para Manuteno
O ensaio baseado no uso correto da luz como um detector. Analisando-se a direo, amplitude e fase da luz difundida ou refletida pela superfcie de um objeto opaco, ou transmitida por um meio transparente, obtmse as informaes sobre o estado fsico do objeto examinado.
O ensaio visual pode ser utilizado para se detectar uma grande variedade de descontinuidades tais como trincas, corroso, descolorao devido ao superaquecimento, eroso, deformao, irregularidades no acabamento superficial, erros de montagem em sistemas mecnicos, alteraes dimensionais, etc.
Em todos os casos onde a superfcie a ser ensaiada for de fcil acesso, o ensaio realizado a olho nu, com ou sem o auxlio de lente de aumento, ou, at mesmo de uma cmara de vdeo. A realizao das sofisticadas tcnicas de processamento de imagem possvel atravs do uso de sistemas de vdeo.
Ensaio Visual - Tcnicas tradicionais
As superfcies sem acesso podem ser inspecionadas visualmente usando-se endoscpios com fibras ticas rgidas ou flexveis, que permitem o acesso a complexas reas internas. Os endoscpios mais modernos utilizam cmaras de vdeo de 6 a 8mm de dimetro, guiadas para dentro da cavidade a ser examinada.
Ensaio Visual - Tcnicas Avanadas
exposio dupla interferometria hologrfica em tempo real.
Ensaio Visual - LIMITAES
Executando-se os mtodos hologrficos, os quais ainda no so muito comuns, teremos como principal limitao do ensaio visual a possibilidade de se detectar somente descontinuidades superficiais, assim como o subjetivismo na interpretao dos sinais. Todas as tcnicas que fizerem uso da luz incidindo em ngulo muito pequeno para a deteco de descontinuidades atravs da difuso, so inteis em superfcies espelhadas.
ensaio de grandes componentes envolve o problema do arranjo do equipamento de interferometria, em virtude da necessidade de iluminao em reas extensas e a possibilidade de distrbios provocados por pequenos movimentos.
Termogrfica A tcnica
O princpio da termografia est baseado na medio da distribuio de temperatura superficial do objeto ensaiado, quando este estiver sujeito a tenses trmicas (normalmente calor). Medio esta que realizada pela deteco da radiao trmica ou infravermelha emitida por qualquer corpo, equipamento ou objeto.
Termogrfica - Aplicao Atualmente a termografia tem aplicaes em inmeros setores; na indstria automobilstica utilizada no desenvolvimento e estudo do comportamento de pneumticos, desembaador do pra-brisa traseiro, freios, no sistema de refrigerao, turbo, etc.. Na siderurgia tem aplicao no levantamento do perfil trmico dos fundidos, durante a solidificao, na inspeo de revestimentos refratrios dos fornos.
Termogrfica - Aplicao Na indstria aeronutica utilizada no ensaio de materiais compostos para se detectar dupla laminao ou outros tipos de rupturas. Pontos quentes assim como falhas de coeso em componentes eltricos e eletrnicos podem ser determinados atravs da termografia. A indstria qumica emprega a termografia para a otimizao do processo e no controle de reatores e torres de refrigerao.
A termografia uma das tcnicas de inspeo chamada de: Tcnicas de Manuteno Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz de fornecer dados suficientes para uma anlise de tendncias.
Termogrfica - Limitaes As variaes na distribuio das temperaturas podem ser muito pequenas para serem detectadas; Discrepncias muito pequenas podem ser mascaradas, pelo "rudo de fundo", e permanecer sem deteco; As principais organizaes de normalizao ainda no reconhecem a termografia como um mtodo confivel de END para avaliao e certificao dos produtos ensaiados.
Emisso Acstica A tcnica
Emisso acstica um fenmeno que ocorre quando uma descontinuidade submetida a solicitao trmica ou mecnica. Este mecanismo ocorre com a liberao de ondas de tenses na forma de ondas mecnicas transientes. A tcnica consiste em captar esta perturbao no meio, atravs de transdutores piezoeltricos instalados de forma estacionria sobre a estrutura.
O objetivo o de avaliar a condio de integridade, localizando e classificando as reas ativas quanto ao grau de comprometimento que eventuais descontinuidades impe integridade estrutural. reas ativas classificadas como severas devero ser examinadas localmente por tcnicas de ensaios no destrutivos, como o ultra-som e partculas magnticas.
Emisso Acstica Aplicaes
A maior contribuio da tcnica a de analisar o comportamento dinmico das descontinuidades, recurso este nico dentro do elenco dos ensaios no destrutivos. A posio da fonte emissora geralmente estabelecida pelo mtodo da triangulao utilizando-se trs ou mais sensores. A quantidade de sensores requerida para a verificao de toda a estrutura dependente da espessura e geometria do componente ensaiado
Monitoramento do teste hidrosttico inicial em vasos de presso; Monitoramento contnuo para equipamentos, componentes ou maquinas em operao, fadiga em servio ou em prottipos, regies em plataformas, vasos de presso, etc; Monitoramento do desgaste de ferramentas e controle do processo de soldagem; Caracterizao de materiais compostos (fibras de vidro, fibra de carbono, concreto, etc).
Emisso Acstica -Vantagens e Desvantagens
O ensaio no detecta descontinuidades estveis que no comprometem a integridade estrutural, assim como no dimensiona o defeito e to pouco indica sua morfologia. Da a necessidade de ensaios complementares de ultra-som e partculas magnticas. A combinao do ensaio global de emisso acstica e mtodos complementares a melhor alternativa para avaliao de integridade.
Reduo das reas a inspecionar, com a conseqente reduo do tempo de indisponibilidade do equipamento; Deteco e localizao de descontinuidades com significncia estrutural para as condies de carregamento durante o ensaio; Ferramenta que permite uma avaliao de locais com geometrias complexas, com dificuldades de utilizao de ENDs convencionais; Permite a realizao do ensaio em operao ou durante resfriamento da unidade, anterior a parada.
Ensaio Radiogrfico - A tcnica
O mtodo est baseado na variao da atenuao da radiao eletromagntica (Raios X ou Gama), causada pela presena de descontinuidades durante a passagem da radiao pela pea, sendo a imagem registrada em um filme radiogrfico ou em um sistema de radioscopia, tipo intensificador e integrador de imagem que mostra o resultado em um monitor de TV.
A emisso de raios-x e gerada a partir de um tubo de raios catdicos, onde eltrons so acelerados e colidem com um alvo metlico, deste alvo metlico so arrancados outros eltrons. Os eltrons arrancados do alvo incidem sobre a pea a ser analisada.
Raios Gama So gerados a partir de fontes radioativas conhecidas e isoladas em cpsulas com pequenas aberturas conhecidas como janelas de emisso de raios gama. Os mais utilizados so Cobalto 60, Irdio 192 e o Selnio 75. Estes no requerem energia eltrica e so indicadas para radiografar componentes industriais, soldas em tubulaes, por exemplo, durante sua montagem no campo.
Vrias e diferentes tcnicas de ensaio so empregadas na radiografia. A escolha depender de vrios fatores que incluem: tipo de material (madeira, ao, alumnio, plsticos, compostos, concreto, etc.) geometria e quantidade de peas, local, sensibilidade requerida e espessura em questo.
Limitaes Aos de at 500mm de espessura podem ser examinados nas tcnicas radiogrficas que utilizam as altas energias dos aceleradores lineares; nos equipamentos convencionais de Raios X esta espessura se reduz a 125mm. A espessura mxima cai ainda mais nas tcnicas de radioscopia por Raios X: 75mm para o ao e 150mm para as ligas leves quando desejamos detectar descontinuidades pequenas.
As descontinuidades bidimensionais tais como trincas podem no ser detectadas se elas estiverem orientadas a um determinado ngulo em relao ao eixo do feixe de radiao; A utilizao de qualquer espcie de fonte emissora de radiao requer o cumprimento da legislao pertinente proteo radiolgica, o que implica em aumento de custo.
Corrente Parasita A tcnica
O Ensaio por Correntes Parasitas baseia-se fundamentalmente na Lei de Induo de Faraday, onde o campo magntico, gerado por uma bobina quando alimentada por uma corrente eltrica alternada, induz, na pea a ser ensaiada, correntes eltricas, tambm denominadas correntes parasitas. Estas correntes eltricas, por sua vez, afetam a impedncia da bobina que as gerou. Assim, quaisquer variaes no fluxo das correntes parasitas geradas na pea ensaiada implicaro em variaes da impedncia da bobina.
Atravs de tratamento eletrnico especfico, os sinais gerados das variaes da impedncia, permitem ao inspetor no s detectar a presena de descontinuidades, mas tambm fazer avaliaes de suas profundidades, classificando-as como internas ou externas superfcie em que se encontra a sonda de ensaio. Analisando as amplitudes dos sinais gerados, possvel ter estimativas do tamanho das descontinuidades detectadas.
Corrente Parasita Aplicaes
Detectar falta de homogeneidade no material tais como trincas, deformaes, incluses, variaes de espessura, corroso, etc.; Medir espessura ou variao de espessura de camada no condutora aplicada em material condutor ou camada condutora aplicada em material de condutividade diferente; Detectar variaes associadas condutividade do material, falta de homogeneidade em ligas, superaquecimento local, erros de tratamento trmico, etc.; Detectar variaes associadas permeabilidade magntica atravs de medio das intensidades dos campos magnticos.
Corrente Parasita Vantagens
Alta sensibilidade, alta confiabilidade, rapidez de execuo, facilidades para automao, no exige contato direto entre a sonda e a superfcie inspecionada, limpeza, etc. Na rea siderrgica, os materiais podem ser diretamente ensaiados ainda quentes. Da mesma forma, em superfcies polidas ou lapidadas, assim como no campo das artes e arqueologia, no existe o risco de danos a superfcie, obra ou achado arqueolgico durante a realizao do ensaio, uma vez que a sonda no toca na superfcie.
Corrente Parasita Limitaes
A maior limitao apresentada por este mtodo de ensaio est ligada ao fato de que somente materiais eletricamente condutores podem ser inspecionados. Outras limitaes, que de algum modo podem ser minimizadas, esto intimamente ligadas s caractersticas do material ensaiado como materiais de condutividade maior e materiais ferromagnticos.
O ensaio de estanqueidade uma tcnica de inspeo no destrutiva que permite no s localizar o vazamento de um fludo, seja ele lquido ou gasoso, como tambm medir a quantidade de material vazando, tanto em sistemas que operam com presso positiva ou que trabalham com vcuo.
Estanqueidade Os vazamentos ocorrem nas descontinuidades presentes em juntas soldadas, brasadas, coladas, rosqueadas, encaixadas ou seladas por presso, bem como em flanges, tampas, vlvulas, selos de vedao, conexes, etc. A seguir so dados alguns exemplos dos segmentos da indstria, dos produtos por ela fabricados, onde encontramos com freqncia as descontinuidades onde o ensaio de estanqueidade pode, ou deve, ser utilizado:
Estanqueidade Nuclear; Petrolfero; Caldeiraria; Autopeas; Gases industriais e medicinais; Qumica;
Energia; Refrigerao; Aeroespacial; Eletro-eletrnico; Alimentcio; Pesquisa e desenvolvimento; Outros.
O objetivo do Ensaios por Lquido Penetrante assegurar a confiabilidade do produto, por meio de:
a) Obteno de uma imagem visual, que revela a descontinuidade na superfcie da pea (mancha); b) Revelao da natureza da descontinuidade sem danificar a pea; c) Separao das peas aceitveis das no aceitveis segundo o critrio estipulado.
Devido s caractersticas bsicas do Ensaio por Lquido Penetrante, eles podem ser aplicados em grande variedade de produtos metlicos e no metlicos, ferrosos e no ferrosos, sejam forjados, fundidos, cermicos de alta densidade e etc., desde que no sejam porosos; O ensaio por lquido penetrante baseia-se na ao da capilaridade.
Vantagens do Ensaio de LP
E capaz de ensaiar peas de tamanhos e formas variadas; capaz de detectar descontinuidades muito pequenas; Pode ser aplicado em vrios tipos de materiais; relativamente barato e no requer equipamentos sofisticados.
Limitaes do Ensaio de LP As peas devem estar completamente limpas; Os produtos utilizados no ensaio podem danificar alguns materiais ou ficarem permanentemente retidos em materiais porosos; Alguns produtos utilizados podem conter enxofre ou compostos halgenos (cloretos, fluoretos, brometos e iodetos). Estes compostos podem causar fragilizao ou trincas em aos inoxidveis e ligas de titanio. Os produtos utilizados podem causar irritao na pele se manuseados sem luvas; A luz negra deve ser usada mantendo-se os cuidados com os olhos e pele.
Tipos de penetrante (de acordo com a ASTM 1417)
Os lquidos penetrantes so encontrados em dois tipos, sendo:
TIPO I - Penetrante fluorescente, mais sensvel porque possibilita melhor visualizao sob luz negra TIPO II - Penetrante visvel (vermelho), menos sensvel, com utilizao proibida em peas de motores e turbinas, a menos que apresente uma tcnica aprovada.
Partcula Magntica A tcnica
O mtodo de ensaio est baseado na gerao de um campo magntico que percorre toda a superfcie da pea em ensaio; esta pea deve ser constituda por material ferromagntico. As linhas magnticas do fluxo induzido no material desviam-se de sua trajetria ao encontrar uma descontinuidade superficial ou sub superficial no material, pulando para fora da superfcie e criando uma regio denominada de campo de fuga, altamente atrativa partculas magnticas
No momento em que se provoca esta magnetizao da regio de ensaio, aplica-se partculas magnticas que sero atradas localidade da superfcie que conter uma descontinuidade, formando assim uma indicao de defeito.
Partcula Magntica - Aplicaes
O ensaio por partculas magnticas usado para detectar descontinuidades tais como: trincas, junta fria, incluses, gota fria, dupla laminao, falta de penetrao, etc. Alguns exemplos tpicos de aplicaes deste mtodo so em materiais como: fundidos de ao ferrtico, forjados, extrudados, soldas, peas que sofreram tratamento trmico (porcas e parafusos ), peas que sofreram retfica ( trincas por retfica ) e muitas outras aplicaes em materiais ferrosos.
A magnetizao de uma pea a ser ensaiada conseguida atravs da passagem direta da corrente na pea ou pela induo atravs de um campo magntico externo. O meio detector (Partculas Magnticas) aplicado simultaneamente com a magnetizao (Mtodo Contnuo) ou algum tempo aps a magnetizao (Mtodo Residual).
As partculas magnticas utilizadas como meio detector so classificadas conforme duas caractersticas bsicas de aplicao: Via Seca em que so utilizadas a seco e Via mida em que so utilizadas em suspenso de um lquido como gua ou leos minerais de fina viscosidade.
O tipo de corrente de magnetizao, ou seja, CA ( corrente alternada ), CC ( corrente continua ), ou CA retificada, de grande importncia. A CA se destina mais para descontinuidades superficiais ao passo que os outros tipos so mais adequados para as descontinuidades sub superficiais.
Partcula Magntica - Limitaes
A tcnica aplicvel somente em materiais ferromagnticos; Baixa sensibilidade para descontinuidades esfricas; S pode ser automatizado com sucesso nas etapas manuais, a interpretao dos resultados deve ser realizada por pessoal qualificado; Apesar da existncia de especificaes e padres fotogrficos, sempre existir o elemento subjetivo na interpretao dos resultados; Normalmente o ensaio limitado a reas com fcil acesso. Este ensaio pode ser realizado em superfcies com temperaturas de at 60C na tcnica via mida e at 300C na tcnica via seca.
O ensaio ultra-snico baseia-se no fenmeno de reflexo de ondas acsticas quando encontram obstculos sua propagao, dentro do material. A onda ser refletida retornando at a sua fonte geradora, se o obstculo estiver numa posio normal (perpendicular) em relao ao feixe incidente.
Ultra-som - Finalidade
A principal finalidade do ensaio por ultra som a deteco de descontinuidades internas em materiais ferrosos e no ferrosos, metlicos e no metlicos, atravs da introduo de um feixe snico com caractersticas compatveis com a estrutura do material a ser ensaiado. Este feixe snico se for introduzido numa direo favorvel em relao a descontinuidade (interface), se for refletido por esta descontinuidade, ser mostrado na tela do aparelho como um pico (eco). Algumas descontinuidades superficiais tambm podem ser detectadas com este ensaio no destrutivo.
O que necessrio para o ensaio - Operador treinado e qualificado - Norma tcnica, manuais e procedimentos - Um aparelho - Transdutores
Responsveis pela emisso das ondas ultra-snicas porque dentro deles est localizado o cristal piezeltrico que vibrar quando estimulado por pulsos eltricos.
Substncia lquida ou pastosa, que tem por finalidade, favorecer a transmisso das ondas ultra-snicas do transdutor para a pea em ensaio, no deixando ar entre os meios 1 e 2
- Blocos de calibrao e de referncia - Material a ser ensaiado
Ultra-som Freqncias sonoras
Hz, so audveis = SOM
Quando as ondas sonoras tm freqncia entre 20 Hz e 20.000
Quando as ondas sonoras tm freqncias inferiores a 20 Hz
so inaudveis = INFRA-SOM. Quando as ondas sonoras tm freqncias superiores a 20.000 Hz so tambm inaudveis = ULTRA-SOM.
Para aplicao no ensaios de materiais por ultra-som, a faixa de
freqncia geralmente utilizada est entre 0,5 MHz e 20 MHz.
Ultra-som - Tcnicas
As tcnicas ultra-snicas so, basicamente, divididas em duas:
tcnicas de contato tcnicas sem contato (imerso).
Na tcnica de contato o transdutor diretamente aplicado no objeto usando-se gua, leo ou outros agentes que sirvam de meio acoplante; Na tcnica sem contato o transdutor manipulado a uma certa distncia do objeto de ensaio, dentro de um meio que pode ser gua ou leo leve; isto traz vantagens por eliminar a influncia da variao do acoplamento.