Introdução aos Ensaios Não Destrutivos

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Ester Valverde Cabral
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1 Introdução aos Ensaios Não Destrutivos

2 RESUMO Introdução aos Ens. Não Dest. Análise sumária dos 6 ensaios mais comuns Aplicações

3 Definição de Ensaio Não Destrutivo Uso de técnicas não intrusivas para determinar a integridade do material, peça ou estrutura ou Medir quantitativamente uma dada característica de um material Ou seja inspeccionar ou medir sem danos.

ou estrutura ou Medir quantitativamente uma dada

4 Métodos de Ensaio N. Destrutivos Termografia Partículas Magnética Micro-ondas Ensaio Sónico Visu al Raios X Microscopia acústica Líquidos Penetrantes Medição Magnética Emissão Acústica Réplicas Ultrasons Correntes Eddy Interferometria Laser Fuga de Fluxo

5 Quais as aplicações dos Métodos de E.N.D.? Detecção e Avaliação de Des. Detecção de fugas Localização e Dimensionamento Medições Caracterização de estruturas e microestruturas Estimativa de propriedades mecânicas Medição de tensões e respostas dinâmicas Indicação de penetrante Fluorescente

de estruturas e microestruturas Estimativa de propriedades mecânicas

6 Quando são usados os métodos de E.N. D.? Existem aplicações dos END em quase todas as as fases do do produto e na navida útil dos equipamentos Para apoio ao desenvolvimento do produto Para testar as matérias primas Para monitorar, melhorar ou controlar o processo de produção Para verificar o resultado de um processo, como p. explo tratamento térmico P ifi t

dos equipamentos Para apoio ao desenvolvimento do produto Para testar as matérias primas

7 Os seis métodos de E.N.D. mais comuns Visual Liquidos Penetrantes Partículas Magnéticas Ultrasons Correntes Eddy Raios X ou γ

8 Inspecção Visual Método mais básico e comum de inspecção. Pode ser efectuada com: fibrocóspios, borescópios, lentes e espelhos. Sistemas portáteis vídeos com zoom permitem inspecção de tanques, tubagens, cisternas, sistemas de esgotos. Carros robots permitem a observação em ambientes perigosos ou apertados. Tais como condutas, reactores, tubagens.

Sistemas portáteis vídeos com zoom permitem inspecção de tanques, tubagens, cisternas,

9 Inspecção com Liquidos Penetrantes È aplicado um líquido com alto poder molhante na superfície da peça e deixa-se actuar o tempo necessário para penetrar em defeitos à superfície. O excesso de liquido é removido da superfície da peça. È aplicado um revelador (pó) que vai absorver o líquido que ficou no interior da descontinuidade revelando-o. No final há a inspecção visual. O penetrante usado é muitas vezes do tipo fluorescente e a inspecção é feita com luz UV para aumentar a sensibilidade.

È aplicado um revelador (pó) que vai absorver o líquido que ficou no interior da descontinuidade revelando-o.

10 Inspecção por Partículas Magnéticas A peça é magnetizada. Pequenas partículas de ferro, revestidas com pigmentos coloridos, são então aplicadas. Estas partículas são então atraídas pela fuga de campo magnético e acumulam- - se, formando uma indicação directa em torno da descontinuidade. Esta indicação pode ser visualizada com uma iluminação adequada.

Estas partículas são então atraídas pela fuga de campo magnético e acumulam- - se,

11 Indicações de fissuras com Partículas Magnéticas.

12 Radiografia A radiação usada na radiografia é de alta energia ( comprimento de onda pequeno) uma versão das ondas electromagnéticas como a luz visivel. A radiação pode ter origem em um gerador de Raios X ou de uma fonte radiactiva Raios Gama. Alto potencial eléctrico Electrões + - Gerador de Raios-X ou Isótopo radioactivo cria a radiação Radiação penetra na peça Sistema registo da radiação

A radiação pode ter origem em um gerador de Raios X ou de uma fonte radiactiva Raios Gama.

13 Radiografia com Película A peça é colocada entre a fonte de radiação e o filme ( película). A peça absorve parcialmente a radiação. Maior espessura e densidade absorvem mais radiação. Filme Vista de cima do filme após revelação. O escurecimento do filme ( densidade) variará com a quantidade de radiação que atravessa o objecto. = menos exposição = mais exposição

Filme Vista de cima do filme após revelação.

14 Imagens Radiográficas

15 Inspeção por Correntes Eddy Espira Espiras De campo magnético Eddy currentes Campo Magnético Das correntes Eddy Material condutor

16 Inspecção por Correntes Eddy Ensaio por porcorrentes Eddy é particularmente interressante para detectar fissuras à superfície mas maspode e é usado também para medir a condutibilidade eléctrica e medir espessuras de de camadas de de revestimento. Nestas fotos ensaio éstá éstáa ser ser usado com com uma uma pequena sonda que quevarre a superfície da dapeça tendo em emvista a detecção das dasfissuras.

medir espessuras de de camadas de de revestimento.

17 Inspecção por Ultra-sons (Pulso- São usadas sondas que emitem som de alta frequência que atravessam o material e são refletidas nas paredes de fundo ou descontinuidades. A energia sonora refletida é representada em função do tempo em um ecran, podendo o inspector avaliar a f secção da peça e também a profundidade a que se encontra a descontinuidade. pulso inicial Eco) Eco da descon. Eco da superficie De fundo descontinuidade Ecran de osciloscópio

A energia sonora refletida é representada em função do tempo em um ecran, podendo o inspector avaliar a f secção da

18 Digitalização de imagens Ultra-sons Podem ser produzidas imagens de alta resolução avaliando a energia do sinal e/ou tempo de viagem do feixe sonoro, usando um sistema de varrimento controlado por computador. Imagem produzida usando o som refletido da superfície da moeda. Imagem produzida usando o som refletido da superficie lado oposto da moeda.

de varrimento controlado por computador.

19 Aplicações comuns dos E. N. D. Inspecção na fabricação de matérias-primas e produtos primários Inspecção de seguimento no processamento Inspecções em serviço

20 Inspecção de Matérias Forjados, Fundidos, Extrudidos, Trefilados etc. Primas

21 Inspecção de seguimento no Maquinagem Soldadura Rebarbagem Tratamentos Térmicos Revestimentos etc. processamento

22 Inspecção em serviço Fissuração Corrosão Desgaste Efeitos de calor etc.

23 Inspecção de Centrais de Energia Periódicamente as centrais, param para inspecção. Os inspectores avaliam por correntes Eddy os tubos de permutador para detecção de corrosão ou outros efeitos. Tubo com desgaste sonda Sinais produzidos para vários graus de desgaste.

24 Inspecção de Cabos de Aço São usados equipamentos electromagnéticos e inspecção visual tendo em vista a detecção de fios partidos e outros defeitos, em estações de elevação.

25 Inspecção de Tanques de Armazenagem Robots de arrasto (crawler) usando ultra-sons são utilizados para inspecção de virolas de tanques de grande dimensão para avaliação de espessuras. Inspecção de tanques subterrâneos com braços articulados e câmaras.

26 Inspecção Aeronáutica Sáo usados os END de forma extensiva na construção de aeronaves. Também são usados os END durante a vida util para avaliação de avarias. Fig abaixo mostra uma fissura de fadiga iniciada numa ligação de paineis.

27 Inspecção de motores Jet Motores de avião são verificados após um certo nº de horas de funcionamento. São então completamente desmontados limpos, inspeccionados e reparados. Inspecção por líquidos penetrantes fluorescentes é usada em muitas peças.

28 Caso de acidente Sioux City, Iowa, 19 de Julho 1989 Um defeito não detectado em um disco do motor foi o responsável pela queda do avião. (United Flight 232).

29 Inspecção de Reservatórios de Pressão O colapso de um reservatório de pressão pode originar uma quantidade de energia elevada em um curto espaço de tempo. Para prevenir estes acontecimentos perigosos,os reservatórios são inspeccionados usando ensaios por radiografia e ultra-sons.

30 Inspecção de carris São usados locomotivas especiais para inspeccionar Kms e Kms de linha, tendo em vista avaliar eventuais fissuras.

31 Inspecção de pontes Existem milhares de pontes. A corrosão, fissuração e outros defeitos podem afectar o desempenho das pontes. Em cima vemos o colapso de Silver Bridge em 1967 (USA) que resultou 47 mortes. As pontes deverão ter no mínimo uma inspecção visual de 2 / 2 anos. Algumas pontes têm um sistema de monitorização por emissão acústica permitindo avaliar quando se forma uma fissura e como e quando cresce.

32 Inspecção de tubagem Os ENS são usados para inspeccionar tubagens tendo em vista prevenir fugas que afectam o meio ambiente.inspecção visual, radiografia, ensaios de fuga electromagnéticos são alguns dos ensaios usados. Inspecção visual remota usando um carro robot. Ensaio de Fuga de campo magnético Este equipamento conhecido por pig, é colocado na tubagem e recolhe dados do estado de condição do tubo à medida que caminha no mesmo, até à sua saída. Radiografias de soldaduras.

33 Medições especiais Técnicos da Boeing em Philadelphia tiveram o privilégio de avaliar o sino da Liberdade ( Liberty Bell ) para detectar defeitos usando técnicas de END. Neste caso foram usadas correntes Eddy para medir a condutividade eléctrica do bronze em vários pontos para avaliar a sua uniformidade.

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