Ed. Jul./ 2008 - ?· peças de grandes espessuras, geometria complexa de juntas soldadas, chapas. Na…

Embed Size (px)

Text of Ed. Jul./ 2008 - ?· peças de grandes espessuras, geometria complexa de juntas soldadas, chapas....

  • Ed. Jul./ 2008

  • E N S A I O P O R U L T R A - S O M R i c a r d o A n d r e u c c i E d . J u l . / 2 0 0 8 1

    Prefcio

    Este trabalho representa um guia bsico para programas de estudos e treinamento de pessoal em Ensaio por Ultra-Som, contendo assuntos voltados para as aplicaes mais comuns e importantes deste mtodo de Ensaio No Destrutivo. Trata-se portanto de um material didtico de interesse e consulta, para os profissionais e estudantes que se iniciam ou estejam envolvidos com a inspeo de materiais por este mtodo de ensaio."

    O Autor

  • E N S A I O P O R U L T R A - S O M R i c a r d o A n d r e u c c i E d . J u l . / 2 0 0 8 2

    Copyright

    ANDREUCCI, Assessoria e Servios Tcnicos Ltda

    Esta publicao poder ser obtida gratuitamente atravs de download nos seguintes web sites:

    www.infosolda.com.br/ andreucci

    www.abende.org.br

    Edio:

    Jul. ./ 2008

    Ricardo Andreucci

    Professor da Faculdade de Tecnologia de So

    Paulo - FATEC/ SP, nas disciplinas de Controle da Qualidade do Curso de Soldagem.

    Professor convidado pela Universidade UNINOVE, na disciplina Iniciao Radiologia Industrial.

    Qualificado e Certificado pelo IBQN como Nvel III nos mtodos de ensaio radiogrfico, partculas magnticas ultra-som e lquidos penetrantes, conforme norma CNEN-NN 1.17

    Membro da Comisso de Segurana e Radioproteo da Associao Brasileira de Ensaios No Destrutivos - ABENDE.

    Diretor Tcnico da ANDREUCCI Ass. e Serv. Tcnicos Ltda.

    Consultor Tcnico como Nvel III de END para importantes empresas brasileiras e do exterior

    Participante como Autor do livro "Soldagem" editado pelo SENAI / SP

    Autor do Livro "Curso Bsico de Proteo Radiolgica" - ABENDE / SP

    Autor do livro "Radiologia industrial"- ABENDE / SP - Ago./05

    Autor do livro "Ensaio por Partculas Magnticas"- ABENDE /SP - Ago./99

  • E N S A I O P O R U L T R A - S O M R i c a r d o A n d r e u c c i E d . J u l . / 2 0 0 8 3

    umrio

    Assunto Pg. Princpios bsicos do mtodo..................................................................

    04

    Limitaes em comparao com outros ensaios.................................... 06

    Vibraes mecnicas ............................................................................. 07

    Definies de Bell, e Decibel, Ganho...................................................... 12

    Propagao das ondas acsticas no material......................................... 14

    Gerao das ondas ultra-snicas............................................................ 19

    Interface, Acoplantes.............................................................................. 25

    Diagramas AVG ou DGS .......................................................................

    27

    Tcnicas de Inspeo.............................................................................. 31

    Aparelhagem............................................................................................ 35

    Formas de Representao na Tela dos Aparelhos ..............................

    52

    Procedimentos especficos de inspeo................................................. 58

    Avaliao e critrios de aceitao........................................................... 70

    Guia para Exerccios Prticos ................................................................

    71

    Questes para Estudo ........................................................................... 75

    Gabarito das Questes .........................................................................

    95

    Obras consultadas.................................................................................. 96

    S

  • E N S A I O P O R U L T R A - S O M R i c a r d o A n d r e u c c i E d . J u l . / 2 0 0 8 4

    rincpios Bsicos do Mtodo

    Introduo: Sons extremamente graves ou agudos, podem passar desapercebidos pelo aparelho auditivo humano, no por deficincia deste, mas por caracterizarem vibraes com freqncias muito baixas , at 20Hz (infra-som) ou com freqncias muito altas acima de 20 kHz (ultra-som), ambas inaudveis. Como sabemos, os sons produzidos em um ambiente qualquer, refletem-se ou reverberam nas paredes que consistem o mesmo, podendo ainda ser transmitidos a outros ambientes. Fenmenos como este apesar de simples e serem freqentes em nossa vida cotidiana, constituem os fundamentos do ensaio ultra-snico de materiais. No passado, testes de eixos ferrovirios, ou mesmos sinos, eram executados atravs de testes com martelo, em que o som produzido pela pea, denunciava a presena de rachaduras ou trincas grosseiras pelo som caracterstico. Assim como uma onda sonora, reflete ao incidir num anteparo qualquer, a vibrao ou onda ultra-snica ao percorrer um meio elstico, refletir da mesma forma, ao incidir num anteparo qualquer, a vibrao ou onda ultra-snica ao percorrer um meio elstico, refletir da mesma forma, ao incidir numa descontinuidade ou falha interna a este meio considerado. Atravs de aparelhos especiais, detectamos as reflexes provenientes do interior da pea examinada, localizando e interpretando as descontinuidades.

    Princpio Bsico da Inspeo de Materiais por ultra-som

    P

  • E N S A I O P O R U L T R A - S O M R i c a r d o A n d r e u c c i E d . J u l . / 2 0 0 8 5

    Finalidade do Ensaio O ensaio por ultra-som, caracteriza-se num mtodo no destrutivo que tem por objetivo a deteco de defeitos ou descontinuidades internas, presentes nos mais variados tipos ou forma de materiais ferrosos ou no ferrosos. Tais defeitos so caracterizados pelo prprio processo de fabricao da pea ou componentes a ser examinada como por exemplo: bolhas de gs em fundidos, dupla laminao em laminados, micro-trincas em forjados, escorias em unies soldadas e muitos outros. Portanto, o exame ultra-snico, assim como todo exame no destrutivo, visa diminuir o grau de incerteza na utilizao de materiais ou peas de responsabilidades.

    Inspeo por ultra-som da chapa de um tubo

    Foto gentileza da VOITH PAPER

    Campo de Aplicao Em 1929 o cientista Sokolov, fazia as primeiras aplicaes da energia snica para atravessar materiais metlicos, enquanto que 1942 Firestone, utilizaria o princpio da ecosonda ou ecobatmetro, para exames de materiais. Somente em l945 o ensaio ultra-snico iniciou sua caminhada em escala industrial, impulsionado pelas necessidades e responsabilidades cada vez maiores. Hoje, na moderna indstria, principalmente nas reas de caldeiraria e estruturas martimas, o exame ultra-snico, constitui uma ferramenta indispensvel para garantia da qualidade de peas de grandes espessuras, geometria complexa de juntas soldadas, chapas. Na maioria dos casos, os ensaios so aplicados em aos-carbonos, em menor porcentagem em aos inoxidveis. Materiais no ferrosos so difceis de serem examinados, e requerem procedimentos especiais.

  • E N S A I O P O R U L T R A - S O M R i c a r d o A n d r e u c c i E d . J u l . / 2 0 0 8 6

    imitaes em Comparao com outros Ensaios Assim como todo ensaio no-destrutivo, o ensaio ultra-snico, possui vantagens e limitaes nas aplicaes, como segue: Vantagens em relao a outros ensaios: O mtodo ultra-snico possui alta sensibilidade na detectabilidade de pequenas descontinuidades internas, por exemplo: Trincas devido a tratamento trmico, fissuras e outros de difcil deteco por

    ensaio de radiaes penetrantes (radiografia ou gamagrafia). Para interpretao das indicaes, dispensa processos intermedirios,

    agilizando a inspeo. No caso de radiografia ou gamagrafia, existe a necessidade do processo de

    revelao do filme, que via de regra demanda tempo do informe de resultados. Ao contrrio dos ensaios por radiaes penetrantes, o ensaio ultra-snico no

    requer planos especiais de segurana ou quaisquer acessrios para sua aplicao.

    A localizao, avaliao do tamanho e interpretao das descontinuidades encontradas so fatores intrnsecos ao exame ultra-snico, enquanto que outros exames no definem tais fatores. Por exemplo, um defeito mostrado num filme radiogrfico define o tamanho mas no sua profundidade e em muitos casos este um fator importante para proceder um reparo.

    Limitaes em relao a outros ensaios. Requer grande conhecimento terico e experincia por parte do inspetor. O registro permanente do teste no facilmente obtido. Faixas de espessuras muito finas, constituem uma dificuldade para aplicao

    do mtodo. Requer o preparo da superfcie para sua aplicao. Em alguns casos de

    inspeo de solda, existe a necessidade da remoo total do reforo da solda, que demanda tempo de fbrica.

    Nenhum ensaio no destrutivos deve ser considerado o mais sensvel ou o mais completo, pois as limitaes e as vantagens fazem com que aplicao de cada ensaio seja objeto de anlise e estudo da viabilidade de sua utilizao, em conjunto com os Cdigos e Normas de fabricao.

    L

  • E N S A I O P O R U L T R A - S O M R i c a r d o A n d r e u c c i E d . J u l . / 2 0 0 8 7

    ibraes Mecnicas

    Tipos de Ondas: Como j vimos, o teste ultra-snico de materiais feito com o uso de ondas mecnicas ou acsticas colocadas no meio em inspeo, ao contrrio da tcnica radiogrfica, que usa on