END - Tese Final

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Ensaios não destrutivos

Text of END - Tese Final

  • Desenvolvimento e Produo de Componentes Soldados

    Padro Defeituosos para Ensaios No Destrutivos

    Gonalo Duarte Fazenda da Silva

    Dissertao para obteno do Grau de Mestre em

    Engenharia Mecnica

    Jri

    Presidente Professor Doutor Rui Manuel dos Santos Oliveira Baptista

    Orientador Professora Doutora Maria Lusa Coutinho Gomes e Almeida

    Co-Orientador Doutor Bento Ottone da Cruz Alves

    Vogal

    Vogal

    Professor Doutor Nuno Miguel Carvalho Pedrosa

    Doutor Eurico Gonalves Assuno

    Outubro de 2013

  • i

    Agradecimentos

    Gostaria de expressar o meu profundo agradecimento a todas as pessoas que, directa ou

    indirectamente, estiveram envolvidas no processo de elaborao deste trabalho.

    Professora Lusa Coutinho, minha orientadora, que aceitou orientar a minha tese.

    Ao Eng. Bento Alves, meu co-orientador, pelo bom acolhimento que tive no ISQ, pela experincia,

    conhecimento, dedicao, pacincia e amizade que teve para comigo.

    Ao Professor Pedro Vilaa, pelo acompanhamento, conhecimento, orientao e disponibilidade

    demonstrada durante o decorrer do trabalho.

    Ao Eng. Hugo Carrasqueira, director da rea do CND, por ter permitido o meu estgio no ISQ.

    Aos Engenheiros Jos Velhinho, Nuno Pedrosa, Daniel Leito, Liliana Silva, Joo Gonalves e Joana

    Courinha pela forma como me receberam no ISQ e pelos conhecimentos e apoios prestados.

    Ao Vtor e ao Sanches, pelos conhecimentos transmitidos, pacincia e disponibilidade para me ajudar

    com as soldaduras.

    Aos vrios tcnicos e colaboradores do ISQ, em especial Ana Cardoso, Patrcia Bernardo, Patrcia

    Brito, Antnio Sabino, Carlos Silva e Lus Nunes, pelo conhecimento e experincias e pelos bons

    momentos.

    Maria, ao Samuel e ao Tiago pelas muitas radiografias.

    Ao Jos Pedro e ao Nlson Matos, por toda a ajuda, amizade e companheirismo ao longo de todo

    este trabalho.

    Aos meus colegas e amigos Andr Oliveira, Antnio Capoulas, Augusto Antunes, Rafael Preto, Joo

    Gandra e Carlos Castanheira, entre muitos outros, que de diferentes formas me ajudaram e

    apoiaram.

    Finalmente, minha famlia por tudo.

  • ii

    Resumo

    Os Ensaios No Destrutivos (END) so tcnicas utilizadas na inspeco de materiais e

    equipamentos, sem danific-los, e so executados nas fases de fabricao, construo, montagem e

    manuteno. Constituem uma das principais ferramentas do controlo da qualidade dos materiais e

    produtos. Tm aplicaes nos sectores petroqumico, qumico, electromecnico, aeronutico,

    aeroespacial, siderrgico, naval, celulose, entre outros.

    Os END incluem mtodos capazes de fornecer informaes sobre a quantidade e caractersticas de

    defeitos de um determinado produto, sobre as caractersticas tecnolgicas de um material, ou ainda,

    a monitorizao da degradao em servio de componentes, equipamentos e estruturas.

    Para a obteno de resultados satisfatrios e vlidos muito importante garantir os END sejam

    executados por pessoal devidamente treinado e certificado. Neste trabalho foram desenvolvidos

    procedimentos para a produo sistemtica de componentes soldados padro defeituosos com o

    propsito de serem utilizados para futuro treino e certificao de pessoal para execuo de tcnicas

    END.

    Outro factor muito importante para a obteno de resultados fiveis que os equipamentos de END

    se encontrem devidamente calibrados. Para tal, so utilizados padres de calibrao. Neste trabalho

    foi desenvolvida uma base de dados de padres de calibrao de Ensaios No Destrutivos para os

    ensaios de ultra-sons, magnetoscopia, lquidos penetrantes, correntes induzidas e radiografia. O

    objectivo ser facilitar a procura e aquisio destes padres ao utilizador.

    Palavras-Chave

    Ensaios No destrutivos

    Padro

    Calibrao

    Descontinuidade

    Base de Dados

  • iii

    Abstract

    The non-destructive testing (NDT) are techniques used in the inspection of materials and equipment,

    without damaging them, and run through manufacturing, construction, assembly and maintenance

    phases. They are one of the main tools for quality control of materials and products. They have

    applications in petrochemical, chemical, electromechanical, aeronautic, aerospace, steel, shipbuilding,

    cellulose sectors, among others.

    The NDT include methods capable of providing information about defects quantity and characteristics

    in a product, on the technological characteristics of a material, or still, monitoring land degradation in

    service of components, equipment and structures.

    To obtain satisfactory and valid results is very important to ensure that the NDT are done by properly

    trained and certified personnel. In this work were developed procedures for the systematic production

    of defective standard welded components to be used for future training and personnel certification for

    the execution of NDT techniques.

    Another very important factor for obtaining reliable results is that the NDT equipments are properly

    calibrated. For this purpose, calibration standards are used.

    In this work was developed a database of calibration standards for Non-Destructive Testing for

    Ultrasonic Testing, Penetrant Testing, Magnetic Particle Testing, Eddy Current Testing and

    Radiographic Testing. The aim will be to make easier to the user the search and acquisition of these

    calibration standards.

    Key-Words

    Non-Destructive Testing

    Calibration Block

    Calibration

    Discontinuity

    Data Base

  • iv

    ndice

    Agradecimentos .........................................................................................................................................i

    Resumo .................................................................................................................................................... ii

    Palavras-Chave ........................................................................................................................................ ii

    Abstract.................................................................................................................................................... iii

    Key-Words ............................................................................................................................................... iii

    ndice ....................................................................................................................................................... iv

    Lista de Figuras ..................................................................................................................................... viii

    Lista de Tabelas ...................................................................................................................................... xi

    Terminologia utilizada ............................................................................................................................. xii

    1 Introduo ........................................................................................................................................ 1

    1.1 Enquadramento e objectivos ................................................................................................ 1

    1.2 Estrutura da tese ................................................................................................................... 2

    2 Estado da Arte ................................................................................................................................. 4

    2.1 Introduo ............................................................................................................................. 4

    2.2 Soldadura e os seus defeitos na indstria ............................................................................ 4

    2.3 Ensaios No Destrutivos aplicados indstria ..................................................................... 7

    2.3.1 Formao e Certificao de Tcnicos para Realizao de END ......................... 7

    2.3.1.1 Provetes Soldados Utilizados na Formao/Certificao de Tcnicos

    END 10

    2.3.2 Lquidos Penetrantes (PT) ..................................................................................11

    2.3.2.1 Consumveis do Ensaio ................................................................... 11

    2.3.2.2 Vantagens e Desvantagens ............................................................ 12

    2.3.2.3 Blocos Padro do Ensaios de Lquidos Penetrantes ...................... 12

    2.3.3 Magnetoscopia ou Partculas Magnticas (MT) .................................................12

    2.3.3.1 Padres de Referncia do Ensaio de Magnetoscopia .................... 14

    2.3.3.2 Vantagens e Desvantagens ............................................................ 14

    2.3.4 Radiografia .........................................................................................................14

    2.3.4.1 Princpios Gerais de Radiografia ..................................................... 14

    2.3.4.2 Efeito da Orientao dos Defeitos ................................................... 15

    2.3.4.3 Fontes de Radiao ........................................................................ 16

  • v

    2.3.4.4 Mtodos de Tratamento de Imagem ............................................... 16

    2.3.4.5 Qualidade de Imagem ..................................................................... 16

    2.3.4.6 Segurana .........................................