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MODULFORM MODU MODU LFORM LFORM MODU MODU MODU COMUNIDADE EUROPEIA Fundo Social Europeu Guia do Formando Ensaios Não Destrutivos Ensaios Não Destrutivos Ensaios Não Destrutivos Ensaios Não Destrutivos

Ensaios Não Destrutivos NOVO.pdf

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    COMUNIDADE EUROPEIAFundo Social Europeu

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    Copyright, 1999Todos os direitos reservados

    IEFP

    Nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma ou processosem o consentimento prvio, por escrito, do IEFP

    Produo apoiada pelo Programa Operacional Formao Profissional e Emprego, co-financiado pelo Estado Portugus, epela Unio Europeia, atravs do FSE

    Coleco

    Ttulo

    Suporte Didctico

    Coordenao Tcnico-Pedaggica

    Apoio Tcnico-Pedaggico

    Coordenao do Projecto

    Autor

    Capa

    Maquetagem e Fotocomposio

    Reviso

    Montagem

    Impresso e Acabamento

    Propriedade

    1. Edio

    Tiragem

    Depsito Legal

    ISBN

    MODULFORM - Formao Modular

    Ensaios no Destrutivos

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    BRITOGRFICA, LDA

    BRITOGRFICA, LDA

    Instituto do Emprego e Formao ProfissionalAv. Jos Malhoa, 11 1099 - 018 Lisboa

    Portugal, Lisboa, Julho de 1999

    1 000 Exemplares

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    ndice Geral

    NDICE GERAL

    I - INTRODUO AO CONTROLO NO DESTRUTIVO DEJUNTAS SOLDADAS

    Introduo I.2 Tipos de ensaios I.2 Vantagens e desvantagens dos ensaios I.2 Classificao dos ensaios no destrutivos I.3 Princpio da inspeco visual I.4 Tipos de inspeco visual I.5 Tipos de instrumentos e os seus objectivos I.5 Resumo I.7 Actividades / Avaliao I.8

    II - INSPECO ANTES, DURANTE E DEPOIS DASOLDADURA

    Introduo II.2 Controlo antes da soldadura II.2 Controlo durante a soldadura II.3 Controlo aps a soldadura II.4 Resumo II.7 Actividades / Avaliao II.8

    III - ENSAIO POR LQUIDOS PENETRANTES

    Introduo III.2 As fases do mtodo III.2

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    IG . 2IG . 2IG . 2IG . 2IG . 2

    ndice Geral

    Equipamento III.4 Vantagens e desvantagens do mtodo III.7 Penetrantes III.7 Reveladores III.9 Exemplo de aplicao III.10 Normas aplicadas neste ensaio III.11 Relatrio de ensaio III.11 Resumo III.13 Actividades / Avaliao III.14

    IV - ENSAIO POR MAGNETOSCOPIA

    Introduo IV.2 Definies IV.2 Princpio do ensaio IV.3 Vantagens e desvantagens de magnetoscopia IV.5 Fases do ensaio por magnetoscopia IV.5 Exemplos de aplicao IV.13 Normas aplicadas neste ensaio IV.14 Relatrio de ensaio IV.14 Resumo IV.16 Actividades / Avaliao IV.17

    V - RADIOGRAFIA INDUSTRIAL

    Introduo V.2 Princpio fundamental do ensaio de radiografia V.2 Vantagens e limitaes da radiografia V.3 Tipos de radiao. Penetrao e absoro V.4 Radiaes ionizantes V.8 Fontes de raios X V.9 Equipamento de raios X V.9

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    ndice Geral

    Vantagens e desvantagens da utilizao de istopos V.12 Sensibilizao e disperso radiogrfica V.15 Controlo radiogrfico V.22 Processamento dos filmes V.23 Deteco de radiaes e normas de segurana V.25 Proteces contra radiaes V.27 Normas aplicadas neste ensaio V.28 Relatrio de ensaio V.29 Resumo V.31 Actividades / Avaliao V.32

    VI - ENSAIO POR ULTRA-SONS

    Introduo VI.3 Objectivos do ensaio VI.3 Vantagens e desvantagens do ensaio VI.3 Princpio bsico do ensaio VI.4 Tipos de ondas VI.5 Equipamento de ultra-sons VI.8 Tipos de sistemas VI.10 Factores que definem o tipo de sistema a utilizar VI.13 Condies de superfcie e acoplantes VI.16 Representao das indicaes VI.17 Calibrao VI.20 Relatrio de ensaio VI.20 Resumo VI.22 Actividades / Avaliao VI.23

    VII - ENSAIO POR CORRENTE EDDY

    Introduo VII.2 Princpio bsico do ensaio VII.2

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    IG . 4IG . 4IG . 4IG . 4IG . 4

    ndice Geral

    Efeito da presena de um defeito numa pea metlica VII.3 Aces de controlo baseadas no ensaio por correntes de Eddy VII.4 Equipamento VII.4 Relatrio de ensaio VII.5 Resumo VII.7 Actividades / Avaliao VII.8

    VIII - TCNICAS DE SELECO DO ENSAIO

    Introduo VIII.2 Factores que condicionam a escolha dos ensaios VIII.2 Aplicao de cada um dos ensaios VIII.2 Concluses VIII.3 Resumo VIII.5 Actividades / Avaliao VIII.6

    IX - EXTENSMETRIA

    Introduo IX.2 Estado de deformao num ponto IX.2 Tipos de extensmetros IX.3 Resumo IX.7 Actividades / Avaliao IX.8

    X - ENSAIOS HIDRULICO E PNEUMTICO

    Introduo X.2 Generalidade sobre ensaios X.2 Realizao dos ensaios X.2 Resumo X.4 Actividades / Avaliao X.5

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    ndice Geral

    XI - CONTROLO DIMENSIONAL

    Introduo XI.2 Elementos de medida XI.2 Aparelhos de medida XI.4 Resumo XI.5 Actividades / Avaliao XI.6

    BIBLIOGRAFIA B.1

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    Introduo ao Controlo noDestrutivo de Juntas Soldadas

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas SoldadasIntroduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas SoldadasIntroduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas SoldadasIntroduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas SoldadasIntroduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos I . 1I . 1I . 1I . 1I . 1

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

    OBJECTIVOS

    No final desta Unidade Temtica, o formando dever estar apto a:

    Definir o que um ensaio no destrutivo;

    Classificar os ensaios no destrutivos;

    Identificar o ensaio, a inspeco visual e a sua aplicao.

    TEMAS

    Introduo

    Tipos de ensaios

    Vantagens e desvantagens dos ensaios

    Classificao dos ensaios no destrutivos

    Princpio da inspeco visual

    Tipos de inspeco visual

    Tipos de instrumentos e os seus objectivos

    Resumo

    Actividades / Avaliao

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    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

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    I . 2I . 2I . 2I . 2I . 2

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Os ensaios no destrutivos so utilizados para determinar caractersticas,propriedades (ensaios fsico - qumicos), dimenses (ensaios metrolgicos) oucomportamento de peas ou equipamentos (ensaios funcionais).

    Ensaios destrutivos: Este tipo de ensaios leva destruio das peas.

    Ensaios no destrutivos: Neste tipo de ensaios aps a inspeco, as peaspermanecem intactas, no sendo, portanto, destrudas.

    So as seguintes as vantagens dos ensaios no destrutivos, relativamente aosensaios destrutivos.

    Vantagens dos ensaios no destrutivos

    Permitem praticar a inspeco a 100%;

    Fornecem resultados relativamente a todo o volume de uma pea;

    Contribuem para melhorar o projecto de uma pea;

    Previnem a ocorrncia de falhas em servio;

    Permitem a deteco e caracterizao de defeitos;

    Permitem fazer a caracterizao de materiais;

    Permitem fazer a sua caracterizao metrolgica por verificao dasdimenses.

    INTRODUO

    TIPOS DE ENSAIOS

    Ensaios destrutivos

    Ensaios no destrutivos

    VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS ENSAIOS

    Vantagens dos ensaios nodestrutivos

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos I . 3I . 3I . 3I . 3I . 3

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Desvantagens dos ensaios destrutivos

    Provocam a destruio das peas;

    Fornecem resultados que correspondem inspeco de um zonaespecfica da pea e no a todo o volume da mesma;

    No reflectem a qualidade de todas as peas de um lote;

    A classificao dos ensaios no destrutivos pode ser feita segundo vrios critrios,isto , em funo da sua aplicao, dos princpios fsicos e da sua capacidadede deteco.

    Classificao dos ensaios em funo da aplicao

    Deteco de defeitos.

    Caracterizao de materiais.

    Metrologia - fazem a verificao das dimenses.

    Classificao dos ensaios em funo dos princpios fsicosassociados

    So vrios os princpios fsicos utilizados pelos diferentes ensaios no destrutivos,consoante o ensaio em questo.

    De uma forma geral, e em funo do ensaio em questo, so os seguintes osprincpios fsicos associados:

    Ondas electromagnticas;

    Ondas acsticas;

    Emisso de radiao;

    Outros (absoro, capilaridade).

    CLASSIFICAO DOS ENSAIOS NO DESTRUTIVOS

    Desvantagens dos ensaiosdestrutivos

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    I . 4I . 4I . 4I . 4I . 4

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Classificao em funo da capacidade de deteco

    Ensaios volumtricos: permitem avaliar todo o volume da pea (Exemplos:Ensaios por Raio-X, Ultra-Sons e Correntes Induzidas);

    Ensaios subsuperficiais: permitem avaliar parte da pea (Exemplo: Ensaiopor Magnetoscopia);

    Ensaios superficiais: permitem avaliar apenas a superfcie da pea (Exemplo:Ensaio por Lquidos penetrantes).

    O exame a uma pea inicia-se sempre por uma operao de inspeco visual.

    A inspeco visual um mtodo de ensaio no destrutivo que se usa querisoladamente, rejeitando, logo, a pea sem necessidade de ensaios posterioresquer em conjunto com outros mtodos de ensaio no destrutivo.

    Em soldadura, o exame por inspeco visual aplicado com frequncia nadeteco de defeitos, tais como:

    Bordos queimados;

    Sobrespessura dos cordes;

    Forma das estrias de solidificao (relacionada com a velocidade deexecuo dos cordes);

    Defeitos superficiais (como por exemplo, crateras);

    Falta de penetrao.

    A inspeco visual baseia-se no seguinte princpio:

    A pea, a inspeccionar, iluminada com uma fonte de luz e, de seguida,examinada pelo inspector.

    Trata-se de um ensaio, no qual a preparao do inspector que o realiza essencial para que os resultados obtidos sejam fiveis. Sem dvida, trata-se deum ensaio no destrutivo que dever preceder qualquer outro, na medida emque, assim, se permitir tirar e verificar dvidas de interpretao de resultados.

    PRINCPIO DA INSPECO VISUAL

    Exemplos de aplicao

    Princpio do ensaio

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos I . 5I . 5I . 5I . 5I . 5

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Existem dois tipos de inspeco visual:

    Inspeco visual directa

    Resulta da observao directa, a qual pode utilizar, ou no, equipamentosauxiliares como lupas e microscpios.

    Inspeco visual indirecta

    Resulta da aplicao de tcnicas de viso artificial como meio auxiliar. Osrequisitos fundamentais para a obteno de bons resultados, com este tipo deinspeco, so a limpeza e a iluminao da pea a examinar.

    Espelhos, lupas, microscpios e telescpios

    Utilizam-se quando se pretende aumentar a dimenso das descontinuidades aobservar.

    Fig. I.1 - Microscpio

    TIPOS DE INSPECO VISUAL

    TIPOS DE INSTRUMENTOS E OS SEUS OBJECTIVOS

    Inspeco visual directa

    Inspeco visual indirecta

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    I . 6I . 6I . 6I . 6I . 6

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Projectores de perfis

    Um projector de perfis um equipamento constitudo por um sistema pticocom iluminao prpria que permite a ampliao do perfil de uma pea, facilitando,assim, a inspeco visual da pea. Trata-se de equipamentos que se utilizampara peas de reduzidas dimenses.

    Fig. I.2 - Projector de perfis

    Endoscpios

    Utilizam-se quando o objectivo a inspeco das paredes interiores de umapea, como por exemplo, tubos ou reservatrios.

    O endoscpio um aparelho constitudo por um tubo, rgido ou flexvel, com umsistema ptico incorporado, o qual permite inspeccionar superfcies interiores,quando introduzido na pea atravs de um furo, que pode ter dimensesinferiores a 2 milmetros.

    Fig. I.3 - Endoscpio

    Endoscpios

    Projectores de perfis

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos I . 7I . 7I . 7I . 7I . 7

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    RESUMO

    Os ensaios no destrutivos so utilizados para determinar caractersticas,propriedades, dimenses de peas ou equipamentos. Este tipo de ensaios temvantagens e desvantagens relativamente aos ensaios destrutivos e podem serclassificados em funo da aplicao, dos princpios fsicos associados e dacapacidade de deteco de defeitos.

    A inspeco visual o mtodo base dos ensaios no destrutivos. Este mtodopode ser utizado isoladamente ou em conjunto com outros mtodos.

    A inspeco visual pode ser realizada com o auxlio de equipamentos, taiscomo, microscpios, telescpios, entre outros.

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    I . 8I . 8I . 8I . 8I . 8

    Introduo ao Controlo no Destrutivo de Juntas Soldadas

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    ACTIVIDADES / AVALIAO

    1. possvel detectar um defeito de um cordo de soldadura localizado nointerior deste atravs da inspeco visual?

    2. Que equipamento utilizaria para inspecionar a superfcie da parede internade um tubo? Indique dois cuidados que deveria ter nessa inspeco.

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

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    Inspeco antes, durante edepois da Soldadura

    Inspeco antes, durante e depois da SoldaduraInspeco antes, durante e depois da SoldaduraInspeco antes, durante e depois da SoldaduraInspeco antes, durante e depois da SoldaduraInspeco antes, durante e depois da Soldadura

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos II . 1II . 1II . 1II . 1II . 1

    Inspeco antes, durante e depois da Soldadura

    OBJECTIVOS

    No final desta Unidade Temtica, o formando dever estar apto a:

    Definir o tipo de controlo antes de uma soldadura;

    Especificar o tipo de controlo durante a soldadura;

    Determinar o tipo de controlo depois da soldadura.

    TEMAS

    Introduo

    Controlo antes da soldadura

    Controlo durante a soldadura

    Controlo aps a soldadura

    Resumo

    Actividades / Avaliao

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    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

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    II . 2II . 2II . 2II . 2II . 2

    Inspeco antes, durante e depois da Soldadura

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Os mtodos de controlo de soldaduras, utilizados durante as fases de fabricao,so muito diversos, desde a inspeco visual ao exame por ultra-sons.

    Os mtodos de controlo so vrios e tm diferentes objectivos, pelo que necessrio fazer uma seleco, baseada nos seguintes princpios:

    Definio do princpio de cada um dos mtodos;

    Orientao do utilizador na escolha, em funo da natureza do defeito aencontrar e do tipo de pea.

    O controlo de uma construo soldada poder ter trs etapas distintas:

    Antes da soldadura;

    Durante a soldadura;

    Depois da soldadura.

    Este controlo assegurar que sero tomadas todas as medidas necessrias auma boa execuo construtiva.

    Objectivos

    A inspeco antes da soldadura poder constar, consoante os casos, de:

    Anlise qumica do material.

    A anlise qumica do material um ensaio de grande importncia, j que, amaior parte das siderurgias, fornece apenas anlises de vazamento, que,em certos casos, podero ser sensivelmente diferentes da anlise do materialutilizado. A anlise qumica feita a partir de provetes extrados do materialem anlise, de modo a que se intervenha em toda a espessura em causa;

    Controlo macrogrfico.

    Este mtodo permite, por exemplo, determinar zonas de segregao deimpurezas em regies prximas das juntas a soldar, bem como qualquerdescontinuidade metlica;

    INTRODUO

    CONTROLO ANTES DA SOLDADURA

    Etapas do controlo

    Controlo antes da soldadura

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos II . 3II . 3II . 3II . 3II . 3

    Inspeco antes, durante e depois da Soldadura

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Controlo por ultra-sons.

    (No caso de soldaduras de forte penetrao, em peas de elevada espessura).Nestes casos, poder haver o risco de existncia de fissuras no material debase, as quais podero pr em causa a integridade da construo;

    Anlise das propriedades mecnicas do material base;

    Controlo de consumveis e materiais;

    Controlo das qualificaes de soldador e de procedimentos de soldadura;

    Preparao dos bordos, ngulos de chanfros, afastamento, sua montageme alinhamento;

    Armazenagem e tratamento dos consumveis;

    Condies dos equipamentos de soldadura e tratamento trmico;

    Calibrao dos equipamentos;

    Utilizao de manequins (gabaris) e posicionadores;

    Aplicao do plano de soldadura e do plano de inspeco.

    O controlo realizado durante a soldadura tem por fim verificar que as condiesde execuo previstas so aquelas efectivamente seguidas.

    Objectivos

    O controlo realizado, nesta fase, incide, em particular, sobre os seguintes pontos:

    Manuteno da temperatura de pr-aquecimento;

    Qualidade e dimetros dos elctrodos utilizados;

    Tipo de corrente e intensidades utilizados;

    Disposio e nmero de cordes de soldadura;

    Sequncia de soldadura;

    CONTROLO DURANTE A SOLDADURA

    Controlo durante a soldadura

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    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

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    II . 4II . 4II . 4II . 4II . 4

    Inspeco antes, durante e depois da Soldadura

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Limpeza entre passagens (cordes de soldadura), e controlo datemperatura interpasses;

    Utilizao de juntas de suporte;

    Aspecto dos cordes de soldadura (face e raiz);

    Monitorizao dos parmetros de soldadura.

    Em geral, o controlo durante a soldadura tem por fim assegurar que todas asregras recomendadas para a sua execuo sejam respeitadas.

    Aps a execuo duma soldadura necessrio avaliar sobre a sua qualidade.Neste caso, pode utilizar-se vrios tipos de controlo, nomeadamente:

    Controlo durante a realizao de tratamento trmico aps a soldadura;

    Controlo no destrutivo;

    Controlo semi-destrutivo;

    Controlo destrutivo.

    O controlo destrutivo, aplica-se, sobretudo, no caso da construo ou fabricaoem srie. Este tipo de controlo consiste em retirar uma ou mais peas de umdeterminado lote, sobre as quais so executados os provetes para ensaio.

    O controlo semi-destrutivo consiste em apreciar, localmente, a qualidade dajunta soldada, atravs, por exemplo, de fresagem ou furao, a fim de examinaro fundo da ligao executada.

    Este mtodo permite apreciar:

    A penetrao;

    A ligao dos topos das peas soldadas;

    Os defeitos fsicos na zona da cavidade examinada.

    Trata-se de um tipo de controlo poucas vezes utilizado.

    CONTROLO APS A SOLDADURA

    Controlo aps a soldadura

    Controlo destrutivo

    Controlo semi-destrutivo

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos II . 5II . 5II . 5II . 5II . 5

    Inspeco antes, durante e depois da Soldadura

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Os ensaios no destrutivos aps a soldadura podem utilizar vrios tipos decontrolo, nomeadamente:

    Controlo visual, o qual permite decidir essencialmente sobre a necessidadede um controlo mais completo. Este controlo incide, sobretudo, na anlisede:

    a) Presena de bordos queimados;

    b) Existncia de sobre-espessura, nas soldaduras topo a topo, ou nadeterminao da altura, nas soldaduras de ngulo, medidas com a ajudade calibres, ou equipamentos especiais;

    Fig. II.1 - Sobre-espessura de cordo de soldadura

    c) A forma das estrias de solidificao, as quais esto relacionadas com avelocidade de execuo dos cordes de soldadura;

    Fig. II.2 - Forma das estrias de solidificao

    d) Defeitos de superfcie;

    e) Penetrao do cordo pela fuso completa da raiz da junta.

    Ensaio de estanquidade.

    Trata-se de um ensaio muito utilizado e que consiste na introduo norecipiente, em anlise, de um lquido ou gs, sob presso ou no. Esteensaio permite controlar a estanquidade (no existncia de fugas) nas juntassoldadas (ou de qualquer outro tipo);

    Controlo no destrutivo

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    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    II . 6II . 6II . 6II . 6II . 6

    Inspeco antes, durante e depois da Soldadura

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Controlo por lquidos penetrantes, mtodo que s permite a localizao dedefeitos superficiais;

    Controlo por magnetoscopia, o qual consiste em criar, no seio de uma peaferromagntica, um campo magntico perpendicular ao defeito;

    Controlo radiogrfico, em que a pea a controlar submetida a uma incidnciade raios X ou , o que permite detectar defeitos no interior da pea;

    Controlo por ultra-sons, o qual se baseia na reflexo de ondas sonoras dealta frequncia transmitidas no material, que constitui a pea a ensaiar;

    Controlo por correntes de "EDDY". Baseia-se na variao da impednciaelctrica de uma bobina, quando esta submetida a um campo magntico.

    Estes mtodos de controlo no destrutivo so, aparentemente, simples e a suaexecuo no oferece grande dificuldade. A interpretao dos defeitos , porvezes, difcil, sendo necessrio ter um perfeito conhecimento e uma grandeexperincia do mtodo, para se poder fazer um julgamento definitivo sobre ovalor dos resultados obtidos.

    Para evitar riscos de interpretao, poder-se- recorrer a um duplo controlo(radiogrfico e por ultra-sons, por exemplo). Cada um dos mtodos, permitirdefinir defeitos particulares, como se indica no quadro seguinte. Em qualquercircunstncia, um exame visual prvio sempre aconselhvel, j que poder vira tirar dvidas futuras que surjam com a interpretao dos resultados de umqualquer ensaio no destrutivo.

    Tabela II.1 - ++ : Muito recomendado, + : Geralmente utilizvel, - : Desaconselhado

    otiefededopiTarudadloSed

    ocepsnIlausiv

    ropoiasnEaipocsotengaM

    sodiuqLsetnartenep

    snos-artlU soiareXsoiaR

    sodroBsodamieuq

    ++ - - - +)sorreedetnof(

    edatlaFoartenep

    Vorfnahc

    ++ ++ - ++ +

    edatlaFoartenep

    XorfnahC

    - + - ++ +

    snegaloC - - - + )avreserbos(-

    esesulcnIsorop

    - - - + ++

    sarussiFsiaicifrepus

    + ++ ++ ++ +

    onsarussiFsiaicifrepus

    - + - ++ +

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    2IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos II . 7II . 7II . 7II . 7II . 7

    Inspeco antes, durante e depois da Soldadura

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    No processo de fabricao de peas soldadas, o controlo deve ser feito antes,durante e aps a soldadura.

    Antes da soldadura deve verifica-se a composio qumica do material base, ascaractersticas geomtricas e mecnicas do material a soldar, bem como a suacondio interna, isto a existncia de segregaes.

    Durante a soldadura, o controlo tem por objectivo verificar as condies deexecuo previstas.

    Aps a soldadura, os ensaios tm por finalidade verificar a qualidade da junta,podendo ser utilizados os seguintes processos de controlo:

    Controlo destrutivo;

    Controlo semidestrutivo;

    Controlo no destrutivo.

    RESUMO

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    II . 8II . 8II . 8II . 8II . 8

    Inspeco antes, durante e depois da Soldadura

    Componente Prtica

    ACTIVIDADES / AVALIAO

    1. Aps a soldadura de um reservatrio de gua em ao inoxidvel AISI 316 dafigura, que ensaio deve ser realizado?

    Fig. II.3 - Reservatrio de gua

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

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    03

    Ensaio por LquidosPenetrantes

    Ensaio por Lquidos PenetrantesEnsaio por Lquidos PenetrantesEnsaio por Lquidos PenetrantesEnsaio por Lquidos PenetrantesEnsaio por Lquidos Penetrantes

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos III . 1III . 1III . 1III . 1III . 1

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    OBJECTIVOS

    No final desta Unidade Temtica, o formando dever estar apto a:

    Identificar as diferentes fases do ensaio por lquidos penetrantes;

    Definir os tipos de equipamentos utilizados;

    Reconhecer as caractersticas dos penetrantes e reveladores.

    TEMAS

    Introduo

    Fases do mtodo

    Equipamento

    Vantagens e desvantagens do mtodo

    Penetrantes

    Exemplo de aplicao

    Normas aplicadas neste ensaio

    Relatrio de ensaio

    Resumo

    Actividades / Avaliao

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    III . 2III . 2III . 2III . 2III . 2

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    O ensaio por lquidos penetrantes um processo no destrutivo de localizaode defeitos superficiais que surgem superfcie nos materiais slidos e noporosos, aproveitando o fenmeno de capilaridade. Trata-se, portanto, de umensaio superficial de inspeco indirecta j que utiliza um penetrante que seintroduz nos defeitos superficiais, o qual aps a aplicao de um revelador,mostra, de uma forma clara, esses defeitos.

    1 - Preparao da superfcie.

    As superfcies a inspeccionar devem estar completamente limpas e secas,porque o estado da superfcie influencia a aco de entrada e sada do penetrante;

    2 - Aplicao do penetrante.

    O lquido penetrante aplicado de modo a formar, sobre a superfcie ainspeccionar, um filme contnuo que se estende para alm da rea a inspeccionar.Este deve permanecer o tempo suficiente para permitir a actuao do penetrante;

    Fig. III.1 - Aplicao do penetrante/Tempo de penetrao

    3- Remoo do excesso de penetrante.

    Esta fase tem por fim a remoo do excesso de lquido que no penetrou nasfendas e permaneceu na superfcie da pea.

    INTRODUO

    AS FASES DO MTODO

    Preparao da superfcie

    Aplicao do penetrante

    Remoo do excesso depenetrante

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos III . 3III . 3III . 3III . 3III . 3

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Fig. III.2 - Remoo do excesso de penetrante

    4 - Aplicao do revelador/revelao.

    A funo do revelador consiste em melhorar a visibilidade das indicaes dadaspelo penetrante.

    Fig. III.3 - Aplicao do revelador

    5 - Inspeco e interpretao.

    A operao de inspeco constitui uma das fases mais importantes na aplicaodo mtodo pois a deteco e caracterizao das descontinuidades dependerdo operador e da iluminao utilizada;

    Aplicador do revelador/revelao

    Inspeco e interpretao

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    III . 4III . 4III . 4III . 4III . 4

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Fig. III.4 - Inspeco

    6 - Limpeza final.

    Aps a operao de inspeco, necessrio proceder limpeza das peasporque os resduos dos materiais utilizados podem ter efeitos nocivos quer emoperaes posteriores de reparao quer no comportamento em servio daspeas.

    Fig. III.5 - Limpeza final

    O equipamento necessrio para a aplicao do mtodo dos mais simples ede menor custo, quando comparado com outros mtodos no destrutivos. Noentanto, a escolha do equipamento mais adequado deve atender aos seguintesfactores:

    Dimenso da pea;

    EQUIPAMENTO

    Limpeza final

    Equipamento

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    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Forma da pea;

    Quantidade de peas a inspeccionar;

    Factores econmicos.

    Equipamento fixo

    O equipamento fixo constitudo por uma srie de postos ou estaes,correspondendo, cada uma delas, a uma das operaes de inspeco por lquidospenetrantes.

    O equipamento fixo inclui, normalmente:

    1- Posto de limpeza prvio;

    2- Posto de aplicao do penetrante;

    3- Posto de drenagem do penetrante;

    4- Posto de emulsificao;

    5- Posto de lavagem;

    6- Posto de revelao;

    7- Posto de secagem;

    8- Posto de inspeco.

    1- Com luz natural ou branca

    2- Com luz ultravioleta

    Equipamento fixo

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    III . 6III . 6III . 6III . 6III . 6

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Fig. III.6 - Disposio usual do equipamento fixo

    Equipamento porttil

    O equipamento porttil constitudo, essencialmente, pelas embalagenspressurizadas que contm os materiais lquidos penetrantes, podendo, estes,ser coloridos ou fluorescentes. Estes tambm se encontram disponveis a granel,para serem aplicados por pintura, por exemplo.

    Na inspeco de peas de grandes dimenses ou em trabalhos de campo paraas quais se torna impossvel a utilizao de equipamentos fixos, usual utilizareste tipo de equipamentos.

    Um conjunto para ensaio por lquidos penetrantes, em que o penetrante dotipo fluorescente, contm normalmente os seguintes elementos:

    Fonte de luz negra;

    Embalagem do agente de limpeza;

    Embalagem com o lquido penetrante fluorescente;

    Embalagem do revelador no aquoso;

    Panos e escovas.

    Equipamento porttil

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    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Principais vantagens

    Permite a deteco de descontinuidades muito pequenas, mesmo em peasde geometria complexa;

    Pode ser utilizado numa vasta gama de materiais magnticos, ligas dealumnio, de magnsio, bronzes, lates, plsticos, vidros ou cermicos emateriais forjados ou vazados;

    Utiliza equipamentos simples que no exigem grandes investimentos;

    Permite a inspeco a 100% de um lote de pequenas peas.

    Principais desvantagens

    Deteco exclusivamente de descontinuidades abertas superfcie;

    Exige que a superfcie a inspeccionar, bem como o interior dasdescontinuidades, estejam absolutamente limpas e isentas decontaminantes.

    Os materiais penetrantes, emulsificadores e reveladores so txicos erequerem precaues no seu manuseamento;

    Sempre que no seja possvel a remoo total do penetrante de uma pea,corre-se o risco de exploso, se os resduos do penetrante entrarem emcontacto com o oxignio, pelo que necessrio recorrer a materiaispenetrantes compatveis com o oxignio;

    No um mtodo aplicvel a materiais porosos.

    Define-se penetrante como um lquido com tenso superficial e capilaridadeselevadas, que serve de veculo a um pigmento corado ou fluorescente e que utilizado na deteco de descontinuidades superficiais.

    Tenso superficial o conjunto de foras que actuam sobre a superfcie livre deum lquido e tendem a contrair esta mesma superfcie.

    VANTAGENS E DESVANTAGENS DO MTODO

    PENETRANTES

    Vantagens do mtodo

    Desvantagens do mtodo

    Penetrantes

    Tenso superficial

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    III . 8III . 8III . 8III . 8III . 8

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    A capilaridade o fenmeno produzido pelas foras de adeso entre as molculasda parede dos materiais e as de um lquido.

    Caractersticas dos penetrantes

    Para que o penetrante possa cumprir perfeitamente a sua funo dever teruma srie de caractersticas, entre as quais se salientam as seguintes:

    Bom poder "molhante", ou seja, boa capacidade de penetrar nasdescontinuidades;

    Capacidade de penetrar em aberturas finas e permanecer em aberturaslargas;

    Pouco voltil;

    Colorao permanente;

    Se se tratar de um penetrante fluorescente, o seu poder emissivo deveser elevado;

    No ser txico;

    No ter cheiro;

    No ser inflamvel (ser estvel temperatura ambiente);

    Ser inerte relativamente s peas a controlar, isto , no reagirquimicamente ou de qualquer forma com essas peas;

    Ter a capacidade de se espalhar em pelculas finas.

    Classificao dos penetrantes

    Normalmente, existem dois tipos de critrios para classificar os penetrantes.Um, de acordo com o tipo de pigmento, e o outro, com o tipo de remoo.

    Classificao de acordo com o tipo de pigmento

    Os penetrantes contm pigmentos fortemente corados, que conferem aopenetrante a capacidade de o tornar visvel, mesmo em quantidades muitopequenas.

    Consoante o tipo de pigmento que os penetrantes contm, estes podem serclassificados em:

    Penetrantes fluorescentes.

    Capilaridade

    Caractersticas dospenetrantes

    Classificao dos penetrantes

    Classificao de acordo como pigmento

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos III . 9III . 9III . 9III . 9III . 9

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Contm um pigmento fluorescente e necessitam na fase de observao deserem iluminados com luz negra;

    Penetrantes coloridos.

    Contm geralmente um pigmento vermelho, que visvel luz natural do dia;

    Penetrantes mistos.

    Contm corantes (ou misturas de corantes) que so visveis com luz natural,mas, quando iluminados com luz negra, emitem uma luz mais intensa.

    Classificao de acordo com o processo de remoo

    Penetrantes removveis com gua.

    A base do penetrante constituda por um leo solvel em gua;

    Penetrantes ps-emulsificveis.

    No so solveis em gua, logo, devem ser tratados com um emulsificadorantes de serem removidos com gua ou mistura de gua e detergente;

    Penetrantes removveis com solvente.

    Neste caso, utilizado um solvente como meio de lavagem, em vez de gua.

    A funo do revelador aumentar a nitidez das indicaes dadas pelo penetrante.

    O penetrante retido nas descontinuidades trazido superfcie por efeito capilar,funcionando o revelador como um mata-borro. Tornam-se, ento, visveis oscontornos de todas as descontinuidades que retiveram o penetrante. Este factodeve-se no s aco capilar, mas tambm ao contraste do penetrante como revelador.

    Tipos de reveladores

    Reveladores secos;

    Reveladores hmidos de base gua;

    Reveladores no aquosos.

    Classificao de acordo como processo de remoo

    Reveladores

    REVELADORES

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    III . 10III . 10III . 10III . 10III . 10

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Reveladores secos - so constitudos por um p branco que, quando aplicado auma pea seca, absorve o lquido penetrante retido nas descontinuidades.

    Reveladores hmidos de base aquosa - com funo similar ao descritoanteriormente, mas constitudo por uma soluo ou suspenso em gua.

    Reveladores hmidos no aquosos - diferem dos reveladores hmidos aquosospor constituirem uma suspenso de um p, num solvente de rpida evaporao.Este tipo de revelador s pode ser aplicado a peas secas.

    Os ensaios por lquidos penetrantes aplicam-se sempre que se pretendeidentificar descontinuidades do tipo fissuras superficiais.

    Para a deteco de outros tipos de descontinuidades que no abram superfcieda pea, este ensaio no aconselhado.

    Fig. III.7 - Aplicao do ensaio

    ASTM E 165-80 - Standard Practice for Liquid Penetrant Inspection

    ASTM E 270-88 - Standard Definitions of Terms Relating to LP Examination

    ASTM E 433-71 - Standard Reference Photographs for LP Inspection

    EXEMPLO DE APLICAO

    NORMAS APLICADAS NESTE ENSAIO

    Reveladores hmidos debase aquosa

    Reveladores hmidos noaquosos

    Reveladores secos

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    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    ASTM E 1208-87 - Test Method for Fluorescent Liq. Penetrant ExaminationUsing the Lipophilic Post - Emulsification Process

    ASTM E 1209-87 - Test Method for Fluorescent Liq. Penetrant ExaminationUsing the Water-Washable Process

    ASTM E 1210-87 - Test Method for Fluorescent Liq. Penetrant ExaminationUsing the Hydrophilic Post-Emulsification Process

    ASTM E 1219-87 - Test Method for Fluorescent Liq. Penetrant ExaminationUsing the Solvent-Removable Process

    ASTM E 1220-87 - Test Method for Visible Penetrant Examination UsingSolvent-Removable Process

    ISO 3453 Non destructive testing Liquid penetrant inspection means ofverification

    Durante a realizao do ensaio, deve ter-se presente o documento de registodenominado relatrio de controlo por lquidos penetrantes. Na pgina seguinte,d-se um exemplo de um documento tipo.

    RELATRIO DE ENSAIO

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    III . 12III . 12III . 12III . 12III . 12

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Fig. III.8 - Relatrio de controlo por lquidos penetrantes

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos III . 13III . 13III . 13III . 13III . 13

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    O ensaio por lquidos penetrantes um processo que permite localizar os defeitossuperficiais dos materiais slidos e no porosos.

    Este ensaio inicia-se com a limpeza das superfcies. Aps a limpeza, aplica-seo lquido penetrante e remove-se o excesso do lquido. Segue-se a aplicao dorevelador, de modo a possibilitar a inspeco e interpretao. Por fim, faz-se alimpeza final da pea inspeccionada.

    O equipamento necessrio para este ensaio pode ser porttil ou fixo, sendo,este ltimo, constitudo por uma srie de postos, correspondendo, cada umdeles, a uma determinada fase do mtodo.

    Os penetrantes podem ser classificados de acordo com o tipo de pigmento ouprocesso de remoo utilizado.

    O revelador tem a funo de aumentar a nitidez das indicaes dadas pelopenetrante e podem ser secos, hmidos de base aquosa e hmidos noaquosos.

    RESUMO

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    3.06

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    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

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    III . 14III . 14III . 14III . 14III . 14

    Ensaio por Lquidos Penetrantes

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    1. Em que princpios fsicos se baseia o ensaio por lquidos penetrantes?

    2. Quais so as fases do ensaio por lquidos penetrantes?

    3. Quais so os tipos de reveladores utilizados no ensaio por lquidospenetrantes?

    ACTIVIDADES / AVALIAO

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

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    Ensaio por Magnetoscopia

    Ensaio por MagnetoscopiaEnsaio por MagnetoscopiaEnsaio por MagnetoscopiaEnsaio por MagnetoscopiaEnsaio por Magnetoscopia

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    3.06

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    4IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 1IV . 1IV . 1IV . 1IV . 1

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    OBJECTIVOS

    No final desta Unidade Temtica, o formando dever estar apto a:

    Identificar e descrever as diferentes fases do ensaio por magnetoscopia;

    Definir o domnio de aplicao do ensaio.

    TEMAS

    Introduo

    Definies

    Princpios do ensaio

    Vantagens e desvantagens do ensaio de magnetoscopia

    Fases do ensaio por magnetoscopia

    Exemplos de aplicao

    Normas aplicadas neste ensaio

    Relatrio de ensaio

    Resumo

    Actividades / Avaliao

  • M.T

    3.06

    Ut.0

    4

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    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    IV . 2IV . 2IV . 2IV . 2IV . 2

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    O mtodo de inspeco por partculas magnticas (magnetoscopia) utilizadona deteco de descontinuidades superficiais e subsuperficiais em peas demateriais ferromagnticos, isto , peas susceptveis de serem magnetizadas.

    Este processo aplica-se, genericamente, em quatro fases:

    Magnetizao da pea;

    Aplicao de partculas magnticas;

    Inspeco;

    Desmagnetizao.

    Antes da operao de magnetizao das peas, estas devem ser limpas. Oprocesso de limpeza no deve provocar alteraes de qualquer espcie naspeas a inspeccionar.

    So vrios os processos de limpeza habitualmente utilizados:

    Limpeza alcalina, isto , com a utilizao de um lquido alcalino;

    Desengorduramento por vapor de solventes;

    Mtodos mecnicos.

    Aps as operaes de inspeco e desmagnetizao, as peas devero serlimpas novamente, sobretudo, nos casos em que os resduos dos materiaismagnticos influenciem a posterior utilizao da pea.

    Para uma melhor compreenso do ensaio por magnetoscopia, passa-se aapresentar algumas definies bsicas sobre magnetismo.

    Materiais ferromagnticos - os materiais como o ao ou o cobalto, que sofortemente atrados por mans, so denominados ferromagnticos. Quando afora de magnetizao deixa de actuar, estes materiais mantm algumamagnetizao.

    Magnetismo - a propriedade que apresentam alguns materiais, como o ao,de atrarem outros materiais ferromagnticos.

    INTRODUO

    DEFINIES

    Fases do ensaio

    Processos de limpeza daspeas

    Material ferromagntico

    Magnetismo

  • Guia do Formando

    M.T

    3.06

    Ut.0

    4IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 3IV . 3IV . 3IV . 3IV . 3

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Campo de fuga - linhas de fora que saem da pea devido a uma descontinuidade.

    Fluxo magntico - conjunto de linhas de fora.

    Permeabilidade - facilidade com que um material magnetizado.

    Retentividade - propriedade que um material magntico tem de se mantermagnetizado, aps a remoo da fora de magnetizao.

    De salientar que um material com elevada retentividade tem uma baixapermeabilidade e vice versa.

    Magnetismo residual - trata-se do campo magntico que permanece na pea,aps a anulao ou reduo da fora magntica.

    O man da Fig. IV.1 est magnetizado circularmente. Desta forma, deixa deexistir campo de fuga e a pea no atrai materiais magnticos.

    Fig. IV.1 - man em forma de anel

    No entanto, se existir uma descontinuidade ou defeito no anel que atravessa aslinhas de fora do campo magntico (Fig. IV.2), surgem 2 plos (norte e sul)que vo atrair qualquer partcula magntica. Este fenmeno d a indicao deuma descontinuidade na pea.

    PRINCPIOS DO ENSAIO

    Campo de fuga

    Fluxo magntico

    Permeabilidade

    Retentividade

    Magnetismo residual

  • M.T

    3.06

    Ut.0

    4

    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    IV . 4IV . 4IV . 4IV . 4IV . 4

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Fig. IV.2 - man em forma de anel com uma fissura

    Este o princpio que explica a formao de indicaes por magnetizaocircular.

    Perante um man em barra, este apresenta dois plos, Norte e Sul, e as linhasde pea mantm-se no sentido Sul - Norte, conforme se mostra na Fig. IV.3.

    Fig. IV.3 - man em forma de barra

    Qualquer descontinuidade que exista na pea atrair partculas magnticas(Fig. IV.4).

    Fig. IV.4 - man em forma de barra com uma fissura

  • Guia do Formando

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    Ut.0

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 5IV . 5IV . 5IV . 5IV . 5

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    A atraco ser tanto maior, quanto maior for o campo de fuga.

    Desta forma, tem-se:

    Campos de fuga intensos descontinuidades grandes indicaes fortes;

    Campos de fuga pouco intensos pequenas descontinuidades fracasindicaes.

    Principais vantagens

    Simplicidade de aplicao;

    Deteco de descontinuidades pouco abaixo da superfcie da pea;

    Deteco de descontinuidade na superfcie da pea;

    Aplicao do ensaio em peas de geometrias complexas.

    Principais desvantagens

    Apenas pode ser aplicado a materiais ferromagnticos;

    Em certas condies, pode ser necessrio uma operao dedesmagnetizao.

    O ensaio de magnetoscopia requer quatro etapas distintas:

    Magnetizao das peas;

    Aplicao das partculas magnticas;

    VANTAGENS E DESVANTAGENS DO ENSAIO DE MAGNETOSCOPIA

    FASES DO ENSAIO POR MAGNETOSCOPIA

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    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    IV . 6IV . 6IV . 6IV . 6IV . 6

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Inspeco;

    Desmagnetizao.

    De seguida, descrever-se- de cada uma das fases acima indicadas.

    Mtodos de magnetizao de peas

    Os campos magnticos podem ser criados de vrias maneiras, nomeadamentepor:

    Corrente elctrica;

    mans.

    A magnetizao por corrente elctrica o mtodo mais utilizado para magnetizarpeas que vo ser inspeccionadas por partculas magnticas.

    A corrente elctrica pode ser utilizada de duas formas distintas, quando semagnetiza uma pea:

    Magnetizao circular - passagem da corrente atravs da pea.

    Magnetizao longitudinal - introduo da pea no ncleo de uma bobina.

    A definio de magnetizao circular advm do facto das linhas de fora docampo magntico produzido, pela corrente elctrica que atravessa um condutor,apresentarem uma trajectria circular.

    Fig. IV.5 - Magnetizao circular

    A definio de magnetizao longitudinal vem do facto de que, quando umacorrente elctrica passa numa bobina, se produz um campo magntico no interiordeste, cujas linhas de fora so paralelas ao eixo da bobina.

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 7IV . 7IV . 7IV . 7IV . 7

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Fig. IV.6 - Linhas de fora numa bobina percorrida por corrente elctrica

    Se se colocar uma pea de material ferromagntico no interior da bobina, estaficar magnetizada longitudinalmente, conforme se v na Fig. IV.7. Qualquerdescontinuidade que exista na pea e esteja posicionada transversalmente detectada pela formao de pequenos plos magnticos.

    Fig. IV.7 - Campo magntico longitudinal numa pea colocada no interior de uma bobina

    Fig. IV.8 - Formao de plos magnticos causados por descontinuidade posicionadatransversalmente ao sentido do campo magntico

    Estes plos magnticos atraem as partculas magnticas, dando a indicaoda descontinuidade ou defeito.

  • M.T

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    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    IV . 8IV . 8IV . 8IV . 8IV . 8

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Na magnetizao por corrente elctrica, utiliza-se trs tipos de corrente elctrica:

    Corrente contnua;

    Corrente alternada;

    Corrente rectificada em meia-onda.

    A corrente contnua gera campos magnticos mais profundos do que os criadospor corrente alternada. Desta forma, quando se utiliza a corrente contnua, podemdetectar-se descontinuidades abaixo da superfcie das peas. Contudo, existemalgumas desvantagens na utilizao deste tipo de corrente.

    Desvantagens da utilizao da corrente contnua:

    Nos campos magnticos criados por corrente contnua, as partculasmagnticas no tm mobilidade e, por isso, permanecem nos pontos ondeforam colocadas. Este facto dificulta muito a deteco de defeitos.

    Utiliza-se a corrente alternada sempre que se quer detectar descontinuidadessuperficiais. Este tipo de corrente provoca uma penetrao fraca dos camposinduzidos.

    Vantagem da utilizao da corrente alternada:

    Promove a mobilidade das partculas magnticas, o que facilita a detecode defeitos.

    A corrente rectificada de meia onda obtida a partir de uma corrente alternada, qual meio ciclo retirado, conforme se mostra na Fig. IV.9.

    Fig. IV.9 - Corrente rectificada em meia-onda

    Tipos de corrente elctrica

    Corrente contnua

    Corrente rectificada

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 9IV . 9IV . 9IV . 9IV . 9

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Vantagens da utilizao da corrente rectificada:

    Grande poder de penetrao, o que permite a deteco de descontinuidadesabaixo da superfcie, como acontece com a corrente contnua;

    Promove a mobilidade das partculas, como acontece com a correntealternada.

    Magnetizao por mans

    Na magnetizao por mans, utiliza-se, geralmente, dois tipos de mans:

    mans permanentes;

    Electromans.

    Os mans permanentes so utilizados quando no se dispe de uma fonte deenergia elctrica.

    A utilizao deste tipo de mans est, contudo, limitada quanto magnetizaode grandes superfcies.

    O electroman constitudo por um ncleo em forma de U e por uma bobinaenrolada, conforme se mostra na Fig. IV.10.

    Fig. IV.10 - Electroman

    Ao contrrio dos mans permanentes, estes podem ser ligados e desligados, oque permite:

    Facilidade na colocao e remoo do electroman da pea;

    Magnetizao de peas de maiores dimenses.

    Magnetizao por mans

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    IV . 10IV . 10IV . 10IV . 10IV . 10

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Partculas magnticas

    As partculas magnticas so utilizadas logo aps a fase de magnetizao daspeas. Estas vo permitir a identificao da descontinuidade superficial ousubsuperficial. So constitudas por misturas de materiais ferromagnticos, comoo ferro e o xido de ferro.

    Existem dois mtodos que se podem utilizar na aplicao das partculasmagnticas:

    Mtodo residual.

    Mtodo contnuo.

    Quando se aplicam as partculas ferromagnticas sobre uma pea magnetizada,e aps se ter cortado a fonte de desmagnetizao, est-se perante o chamadomtodo residual.

    Para a utilizao deste mtodo, o campo magntico produzido, deve sersuficientemente forte para originar campos de fuga nas descontinuidades. Destaforma, o mtodo utilizado na deteco de descontinuidades superficiais, umavez que, para detectar descontinuidades subsuperficiais, so necessrioscampos de fuga mais fortes.

    O mtodo contnuo aplica-se na presena da fonte da magnetizao. Quandose aplica uma corrente de magnetizao, a intensidade do campo magntico,por esta criado, atinge um valor mximo.

    Ao se aplicar as partculas ferromagnticas, quando os campos de fuga nasdescontinuidades atingem valores mximos, torna-se mais simples aidentificao das descontinuidades.

    Vantagens do mtodo contnuo em relao ao mtodo residual:

    No mtodo contnuo, as indicaes formam-se no decorrer da magnetizao;

    O mtodo residual exige duas operaes: magnetizao e posterior aplicaodas partculas.

    Em aos de baixo teor em carbono (baixa retentividade), o nico mtodo quepermite a deteco de descontinuidades o mtodo contnuo.

    As partculas ferromagnticas podem ser aplicadas de duas formas:

    Via seca;

    Via hmida.

    Na aplicao por via seca, as partculas so fornecidas na forma de p eapresentam vrias cores. Esta aplicao utiliza-se, principalmente, na deteco

    Caractersticas das partculas

    Mtodos de aplicao daspartculas magnticas

    Mtodo residual

    Mtodo contnuo

    Aplicao das partculasferromagnticas

    Via seca

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 11IV . 11IV . 11IV . 11IV . 11

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    de descontinuidades abaixo da superfcie das peas, na inspeco de soldadurae peas vazadas.

    As principais vantagens deste mtodo so as seguintes:

    Deteco de descontinuidades abaixo da superfcie das peas;

    Fcil de utilizar em peas de grandes dimenses;

    Utiliza equipamento porttil;

    Boa mobilidade das partculas.

    As principais desvantagens deste mtodo so as seguintes:

    Menor sensibilidade para descontinuidades muito pequenas e profundas;

    Difcil de aplicar em peas de geometria complexa;

    Lento para conjuntos de peas;

    Difcil de automatizar.

    Na aplicao de partculas ferromagnticas por via hmida, utilizam-se partculascoloridas e partculas fluorescentes, em suspenso em gua ou em produtosderivados do petrleo.

    As principais vantagens deste mtodo so as seguintes:

    Mais sensvel na deteco de descontinuidades superficiais;

    Fcil de recobrir peas de grande dimenses ou de geometria complexas;

    Adequado na inspeco de sries de peas;

    Maior facilidade na recuperao de lquido em excesso;

    Fcil de automatizar.

    As principais desvantagens deste mtodo so as seguintes:

    Menor sensibilidade na deteco de descontinuidades subsuperficiais;

    Exige circuitos de circulao e agitao;

    mais difcil de remover das peas;

    Exige o controlo da concentrao da suspenso.

    Via hmida

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    3.06

    Ut.0

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    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

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    IV . 12IV . 12IV . 12IV . 12IV . 12

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Inspeco

    Aps a magnetizao das peas e posterior aplicao das partculaselectromagnticas, entra-se na fase de inspeco das possveisdescontinuidades.

    de salientar, contudo, que uma descontinuidade no necessariamente umdefeito. Apenas o se influenciar o comportamento da pea quando esta estem servio. Define-se descontinuidade como a interrupo da estrutura de umapea ou da configurao desta cuja origem pode estar ou no no processo defabrico ou servio da pea.

    Assim, a inspeco de um ensaio por magnetoscopia pode dividir-se em trsetapas:

    Formao de uma indicao na pea;

    Interpretao dessa indicao;

    Avaliao da dita indicao.

    A formao das indicaes na pea dependem dos mtodos de magnetizaoque foram descritos anteriormente.

    A interpretao das indicaes consiste em determinar as causas doaparecimento das mesmas. Assim, se a indicao for provocada por umadescontinuidade superficial, as partculas ferromagnticas aderem superfcienum padro bem definido, por efeito do campo de fuga existente.

    Por outro lado, se a indicao provocada por uma descontinuidade abaixo dasuperfcie, as partculas ferromagnticas apresentam um padro menos ntidodevido aos campos de fuga serem mais fracos.

    A avaliao consiste em determinar se a indicao prejudicial para a pea ese este deve continuar em servio, ser rejeitada ou ser recuperada.

    Em soldadura, por exemplo, as descontinuidades podem ter as seguintesorigens:

    Porosidades;

    Fissuras;

    Incluses;

    Faltas de fuso.

    Formao das indicaes

    Interpretao

    Avaliao

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    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 13IV . 13IV . 13IV . 13IV . 13

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Desmagnetizao

    As peas devem ser desmagnetizadas sempre que os campos residuais:

    Interfiram com operaes de soldadura;

    Afectem instrumentos;

    Dificultem o movimento das peas ou comprometam o comportamentodestas em servio.

    No se desmagnetizam peas em que:

    O material apresente baixa retentividade;

    Peas que venham a ser submetidas a temperaturas superiores ao ponto deCurie1;

    A magnetizao seja necessria em operaes posteriores.

    Normalmente, so utilizados dois mtodos de desmagnetizao:

    Desmagnetizao com corrente alternada;

    Desmagnetizao com corrente contnua.

    A desmagnetizao com corrente alternada o mtodo mais usual nadesmagnetizao de peas de pequenas e mdias dimenses.

    As peas a desmagnetizar so colocadas no interior de uma bobina onde circulacorrente alternada com frequncias entre os 50 e os 60 Hz. Deslocando a peado interior do ncleo da bobina para o exterior, o campo magntico vai diminuindo.

    A Desmagnetizao por corrente contnua utiliza-se em peas de grandesdimenses, devido ao maior poder de penetrao deste tipo de corrente.

    Na pea a desmagnetizar colocada uma corrente contnua. Com a periodicidadede 1 segundo, o sentido da corrente, invertido, desmagnetizando-se toda apea.

    O ensaio por magnetoscopia especialmente recomendado na deteco defalta de penetrao de chanfros em V e na deteco de fissuras superficiais.

    EXEMPLOS DE APLICAO

    Mtodos de desmagnetizao

    1 Ponto de Curie - Temperatura a partir da qual um corpo perde as suas propriedades magnticas.

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    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    IV . 14IV . 14IV . 14IV . 14IV . 14

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Tambm pode ser utilizado na deteco de fissuras no superficiais, bem comona deteco de falta de penetrao.

    Na Fig. IV.11, pode observar-se um exemplo de equipamento de magnetoscopia.

    Fig. IV.11 - Equipamento de magnetoscopia

    ASTM E 125-63 - Reference Photographs for Magnetic Particle Indication onFerrous Castings

    ASTM E 269-88 - Definitions of Terms Relating to Magnetic Particle Inspection

    ASTM E 709-80 - Standard Practice for Magnetic Particle Examination

    ASTM E 1316-91 - Standard Terminology for Nondestructive Examinations

    EN 1330-1 Non destructive testing Terminology Part 1: List of generalterms

    EN 1330-2 Non destructive testing Terminology Part 2: Terms common tothe non-destructive testing met

    Durante a realizao do ensaio, deve ter-se presente o documento de registodenominado relatrio de controlo por magnetoscopia. Seguidamente, d-se umexemplo de um documento tipo.

    NORMAS APLICADAS NESTE ENSAIO

    RELATRIO DE ENSAIO

  • Guia do Formando

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    4IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 15IV . 15IV . 15IV . 15IV . 15

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Fig. IV.12 - Relatrio de controlo por magnetoscopia

  • M.T

    3.06

    Ut.0

    4

    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    IV . 16IV . 16IV . 16IV . 16IV . 16

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    O ensaio por magnetoscopia utilizado na deteco de descontinuidadessuperficiais e subsuperficiais em peas de materiais ferromagnticos e constitudo por quatro fases principais:

    1. Magnetizao da pea.

    Os campos magnticos podem ser criados por corrente elctrica ou man;

    2. Aplicao de partculas magnticas.

    Permitem a identificao da descontinuidade superficial e subsuperficial.Existem dois mtodos que podem utilizar-se durante a aplicao daspartculas (mtodo residual e mtodo continuo). As partculas magnticaspodem ser aplicadas de duas formas (via seca ou via hmida);

    3. Inspeco.

    A inspeco pode dividir-se em trs etapas. Estas so a formao daindicao na pea, interpretao dessa indicao e avaliao da mesma;

    4. Desmagnetizao.

    Certas peas necessitam de ser desmagnetizadas, o que pode ser realizadocom corrente alternada ou corrente contnua.

    RESUMO

  • Guia do Formando

    M.T

    3.06

    Ut.0

    4IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos IV . 17IV . 17IV . 17IV . 17IV . 17

    Ensaio por Magnetoscopia

    Componente Prtica

    1. Quais so os mtodos que devem ser utilizados para que o ensaio demagnetoscopia detecte todas as descontinuidades que a Fig. IV.13 indica?

    Fig. IV.13 - Exerccio

    ACTIVIDADES / AVALIAO

  • Guia do Formando

    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

    M.T

    3.06

    UT.

    05

    Radiografia Industrial

    Radiografia IndustrialRadiografia IndustrialRadiografia IndustrialRadiografia IndustrialRadiografia Industrial

  • Guia do Formando

    M.T

    3.06

    Ut.0

    5IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    Ensaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos V . 1V . 1V . 1V . 1V . 1

    Radiografia Industrial

    OBJECTIVOS

    No final desta Unidade Temtica, o formando dever estar apto a:

    Caracterizar o ensaio radiogrfico;

    Definir as principais normas de segurana aplicadas radiografia;

    Identificar as aplicaes do ensaio por radiografia industrial.

    TEMAS

    Introduo

    Princpio fundamental do ensaio de radiografia

    Vantagens e limitaes da radiografia

    Tipos de radiao. Penetrao e absoro

    Radiaes ionizantes

    Fontes de raios X

    Equipamento de raios X

    Vantagens e desvantagens da utilizao de istopos

    Sensibilizao e disperso radiogrfica

    Processamento dos filmes

    Deteco de radiaes e normas de segurana

    Proteces contra radiaes

    Normas aplicadas neste ensaio

    Relatrio de ensaio

    Resumo

    Actividades / Avaliao

  • M.T

    3.06

    Ut.0

    5

    Guia do FormandoEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no DestrutivosEnsaios no Destrutivos

    IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

    V . 2V . 2V . 2V . 2V . 2

    Radiografia Industrial

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    A radiografia industrial um mtodo de ensaio no destrutivo, baseado nautilizao de radiaes penetrantes, o qual continua a ser um dos mtodos demaior aplicao e de uso mais generalizado.

    A tcnica operatria, quando correctamente aplicada, origina informaes claras,objectivas e fiveis, atravs de um "documento" - a radiografia. Este documentopode ser arquivado e posteriormente consultado, quer com o objectivo deacompanhar um defeito conhecido e estudar a sua evoluo e comportamentoem servio, quer como contraprova para anlise de eventuais colapsos oufalhas.

    A utilizao das radiaes X ou gama (tambm genericamente designadas porradiaes ionizantes) devem ser objecto de cuidados especiais pois podemcausar danos aos seres vivos que a estas estejam expostos. Assim, osradiologistas devem conhecer e aplicar com rigor as normas de seguranaestabelecidas.

    A radiografia um mtodo de inspeco de peas por "transparncia", baseadona absoro desigual das radiaes ionizantes. As radiaes, ao atravessaremuma dada espessura do material, sofrem uma maior absoro do que aoatravessarem uma menor espessura do mesmo material. Logo, a intensidadeda radiao emergente varia em funo da espessura atravessada.

    O registo destas variaes de intensidade, feito habitualmente em filme, forneceum meio de inspeco interna da matria e das suas descontinuidades.

    A imagem latente, produzida no filme, fornece, aps processamento, um clich(imagem em negativo). As espessuras menores e as de material menos densooriginam zonas mais escuras no filme.

    Fig. V.1 - Imagem de filme com porosidades e bordos queimados

    INTRODUO

    PRINCPIO FUNDAMENTAL DO ENSAIO DE RADIOGRAFIA

    Princpio fundamental doensaio

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    Radiografia Industrial

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Fig. V.2 - Impresso da imagem num filme

    Devido s propriedades de penetrao e absoro da radiao X e gama, aradiografia usada para examinar diversos produtos, nomeadamente soldadurase peas de fundio.

    Vantagens

    Pode ser usada na maior parte dos materiais;

    Permite uma imagem em registo permanente;

    Inspecciona o interior dos materiais;

    VANTAGENS E LIMITAES DA RADIOGRAFIA

    Vantagens do ensaio

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    V . 4V . 4V . 4V . 4V . 4

    Radiografia Industrial

    Componente Cientfico-Tecnolgica

    Revela os erros da fabricao;

    Evidencia descontinuidades estruturais.

    Limitaes

    Difcil aplicao em objectos de geometria complexa;

    Necessidade de acesso s duas faces do objecto;

    Difcil ou impossvel a deteco de defeitos lamelares paralelos ao filme;

    um mtodo relativamente caro;

    necessrio utilizar procedimentos de segurana.

    Como as radiaes no podem ser detectadas por qualquer um dos nossoscinco sentidos, exigem-se rigorosas medidas de segurana.

    As radiaes podem causar danos ou mesmo destruio das clulas do corpohumano.

    essencial que os tcnicos de radiografia tenham sempre em ateno o perigoda radiao e o conhecimento das regras de segurana. Tero de ser usadosdetectores de radiaes.

    O exame radiogrfico normalmente requer:

    A exposio de um filme para registar os raios X ou gama que penetramno objecto;

    Revelao do filme exposto;

    Interpretao da radiografia obtida.

    Tipos de radiao

    Os raios X e gama so formas de energia radiante, tal como a luz visvel.Distinguem-se desta pelo seu reduzido comprimento de onda, cerca de 10-4 docomprimento de onda de luz.

    TIPOS DE RADIAO. PENETRAO E ABSORO

    Limitaes do ensaio

    Tipos de radiao

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    A sua natureza fsica , todavia, a mesma das outras formas de radiaoelectromagntica, como a luz visvel, as ondas de rdio, os ultravioletas e osraios csmicos.

    Fig. V.3 - Espectro electromagntico

    Uma vez que os raios X ou gama e a luz visvel fazem parte do espectroelectromagntico, tm em comum as seguintes propriedades:

    Propagam-se em linha recta;

    No sofrem influncia do campo magntico;

    Propagam-se velocidade da luz;

    Impressionam um filme radiogrfico.

    Uma onda electromagntica , na sua forma simples, uma onda sinusoidal querepresenta a variao do campo electromagntico no tempo.

    O comprimento de onda () descrito como a distncia entre os picos de onda.

    Fig. V.4 - Comprimento de onda da radiao

    Propriedades das radiaesX e Gama

    Comprimento de onda

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    V . 6V . 6V . 6V . 6V . 6

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    Estas ondas podem variar muito de comprimento.

    A frequncia descrita como o nmero de ondas electromagnticas que passampor unidade de tempo (segundo) num determinado ponto.

    A frequncia medida em "ciclos/seg", sendo um ciclo uma onda completa,pico a pico (inferiores ou superiores).

    Fig. V.5 - Frequncia

    A frequncia (f) e comprimento de onda () das ondas electromagnticas soinversamente proporcionais.

    Considera-se que todos os raios X e gama tm a mesma amplitude (mesmopico de energia) dentro de cada onda.

    Verifica-se, contudo, que cada onda tem a mesma energia, mas a frequncia eo comprimento de onda so diferentes.

    Fig. V.6 - Amplitude dos raios X e Gama

    Uma radiao de alta frequncia tem quatro vezes mais ondas do que umaradiao de baixa frequncia, portanto, quatro vezes mais picos de energia.

    Frequncia

    Amplitude

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    Radiografia Industrial

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    Fig. V.7 - Radiao de alta e baixa frequncia

    Desta forma, as ondas electromagnticas possuem uma energia que inversamente proporcional ao comprimento de onda. O poder de penetrao proporcional energia. Logo, quanto maior for o comprimento de onda, maior a capacidade de penetrao da radiao nos materiais.

    Penetrao e absoro

    Os raios X e gama possuem a propriedade de penetrarem nos materiais. Aopassarem atravs de matria, a quantidade de radiao absorvida funo deespessura e da densidade nesse ponto. Quando esta variao registada nofilme, observvel a imagem da estrutura interna do material.

    A imagem latente produzida no filme transforma-se numa figura sombreada doobjecto quando o filme processado.

    Os raios X e gama podem impressionar um filme radiogrfico devido suacapacidade de ionizao. Assim, quando a radiao penetra no filme, este impressionado porque os raios ionizam os gros de brometo de prata e deestanho da emulso radiogrfica do filme.

    A ionizao da emulso dos filmes fornecem uma imagem latente, a qual revelada, posteriormente, durante o processamento do filme.

    Ao fazer uma radiografia, deve ter-se em particular ateno o prprio objecto.Para formar uma imagem, so necessrios bastantes raios, mas em excessohaver uma sobre-exposio do filme.

    A absoro a capacidade do objecto de bloquear a passagem dos raios xatravs do prprio material. Quando o filme revelado, a parte exposta torna-seescura, enquanto que a parte no exposta fica clara (Fig. V.8).

    Penetrao

    Absoro

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    V . 8V . 8V . 8V . 8V . 8

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    Fig. V.8 - Revelao do filme

    Materiais radioactivos

    Os elementos de igual nmero atmico (Z) e diferente nmero de massa (A)so designados por istopos desse elemento.

    O hidrognio, por exemplo, tem trs istopos: O hidrognio tem o Z=1, masadicionando um neutro fica com A=2 (deutrio) e adicionando outro neutrofica com A=3 (tritio) (Fig. V.9).

    RADIAES IONIZANTES

    Noes de istopo

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    Fig. V.9 - Istopos do hidrognio

    Na natureza, existem muitos istopos de vrios elementos.

    A mecnica de adio sucessiva de neutres a um ncleo com um nmerodeterminado de protes tem, evidentemente, um limite, sem o qual o nmerode istopos, de um dado elemento, seria ilimitado. A partir de certa altura,esses ncleos tornam-se instveis e os istopos tornam-se radioactivos,procurando expulsar as partculas em excesso, por forma a darem lugar formao de estruturas mais estveis.

    Os raios X podem ser produzidos quando electres fortemente aceleradoschocam com a matria.

    H a considerar dois casos:

    1. Os electres interagem com os electres dos tomos.

    2. Os electres interagem com os ncleos dos tomos (interaco: acorecproca entre dois ou mais corpos).

    O equipamento de raios X constitudo por:

    Uma fonte de electres;

    FONTES DE RAIOS X

    EQUIPAMENTO DE RAIOS X

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    V . 10V . 10V . 10V . 10V . 10

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    Um dispositivo para acelerar os electres;

    Um alvo que receba o impacto dos electres.

    As duas primeiras condies so satisfeitas pelo tubo de raio X, enquanto quea segunda satisfeita pela fonte de alta tenso, a qual aplicada entre o nodo(carga positiva) e o ctodo (carga negativa).

    O tubo constitudo essencialmente por uma ampola de vidro, na qual se fazvcuo. No interior da ampola, encontra-se um filamento (ctodo) e o nodo,contendo o alvo (anti-ctodo).

    Fig. V.10 - Equipamento de raio X

    Fig. V.11 - Constituintes de tubo de raio X

    Fazendo passar uma corrente elctrica no filamento do ctodo, a temperaturadeste eleva-se e emite electres. A quantidade de electres emitidos dependeda temperatura a que se encontra o filamento. A temperatura pode regular-se,variando a intensidade da corrente de alimentao do filamento.

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    O feixe de electres produzido dirige-se para o anti-ctodo (nodo), criandouma corrente elctrica cuja intensidade se mede em miliamperes (mA). Destaintensidade da corrente depende a intensidade da radiao emitida, visto serfuno do fluxo de electres.

    O filamento (ctodo) est ligado ao polo negativo do circuito de alta tenso.

    O nodo constitudo por um material bom condutor de calor, geralmente cobre,no qual se encontra o alvo (anti-ctodo) o qual constitudo por uma placa demetal de alto ponto de fuso, de forma varivel e com uma inclinao de 20 a30.

    O alvo est ligado ao polo positivo do circuito de alta tenso.

    assim que se formam os raios X.

    Painel de controlo do equipamento de raios X

    Um painel de controlo de raios X constitudo pelos seguintes comandos:

    Comando e leitura da corrente do tubo - calibrado em miliamperes paracontrolo da corrente de electres;

    Comando e leitura de alta voltagem - calibrado em Kilovolts (KV), permiteajustamento da voltagem entre o ctodo e o nodo;

    Indicador do tempo de exposio - calibrado em minutos e controla a duraoda exposio;

    Interruptor - estabelece a ligao da unidade de raio X;

    Lmpada indicadora - indica normalmente quando o equipamento est aproduzir energia de raio X.

    Fig. V.12 - Painel de controlo do equipamento e raio X

    Painel de controlo

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    V . 12V . 12V . 12V . 12V . 12

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    Os istopos so as fontes dos raios gama (g). A radioactividade emitida porestes elementos no constante, diminuindo com o tempo. A forma mais usualde expressar a velocidade de desintegrao radioactiva considerar a "meia-vida", entendendo-se, como tal, o tempo necessrio para que qualquer nmerode tomos radioactivos, inicialmente presentes, se reduza a metade, ou seja,que a actividade se reduza a metade do valor inicial.

    Existem algumas dezenas de istopos radioactivos, no entanto, em radiografiaindustrial, utilizam-se, normalmente, e apenas, o cobalto 60, csio 137, o irdio192 e o tlio 170.

    Apesar de ter uma meia vida curta (74 dias), o irdio 192 dos mais utilizados,pois consegue concentrar num pequeno volume, uma grande actividaderadioactiva, o que implica uma boa definio da imagem radiogrfica, mesmopara pequena distncia fonte/filme e tempos de exposio curtos.

    Fig. V.13 - Equipamento de raios gama

    Vantagens

    O custo do equipamento e da fonte muito inferior ao das mquinas deraios X de energia semelhante;

    O equipamento de istopo de muito mais fcil transporte do que o raios X;

    A fonte do istopo suficientemente pequena para passar atravs depequenas aberturas;

    FONTES DE RAIOS GAMA

    VANTAGENS E DESVANTAGENS DA UTILIZAO DOS ISTOPOS

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    No necessita de energia do exterior, permitido, o seu uso, em reas semenergia elctrica;

    O equipamento robusto e de simples manipulao;

    Dimenso pequena, tornando especialmente adoptvel a circunstncias emque necessrio uma curta distncia fonte filme;

    Alguns istopos tem um poder de penetrao muito elevado, permitindoradiografar materiais de fortes espessuras.

    Desvantagens

    A radiao no pode ser desligada. Necessitam de procedimentos desegurana mais exigentes do que as fontes de raios X;

    As radiografias de istopos apresentam geralmente menos contraste doque as expostas com raios X;

    A capacidade de penetrao depende do tipo de istopo e no pode seralterada ou regulada para as diferentes condies de espessura e materiais;

    Se o istopo tem uma meia-vida curta, existe um custo adicional parasubstituio da fonte;

    O contentor (blindado) necessrio para transportar e armazenar um istopopode ser bastante pesado.

    Equipamento de istopos

    As unidades de raios gama so, fundamentalmente, contentores que possibilitamo armazenamento dos radio istopos em condies de segurana, durante osperodos de no utilizao e no intervalo das exposies.

    Os radio istopos so activados e, em seguida, encerrados e selados emcpsulas de dimenses normalizadas.

    Existem trs solues construtivas fundamentais para os contentores de servioou de exposio:

    Esfera com cone de proteco:

    Contentor de ncleo rotativo;

    Contentor no qual a fonte alojada e removida com auxlio de um caboflexvel e telecomandado.

    Equipamento de raios gama

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    V . 14V . 14V . 14V . 14V . 14

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    Fig. V.14 - Esfera com cone de proteco

    Fig. V.15 - Contentor de ncleo rotativo

    Fig. V.16 - Contentor no qual a fonte alojada e removida com auxlio de um cabo flexvel etelecomandado

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    Unidades de medida da radiao

    Existem duas unidades de medida de actividade radioactiva (radioactividade):

    O Becquerel (Bq), o qual representa a actividade de uma fonte radioactivaque se desintegra razo de uma desintegrao por segundo;

    O Curie (Ci) representa a actividade de uma fonte radioactiva que se desintegra razo de 37 bilies de desintegraes por segundo.

    Sensibilidade radiogrfica

    Antes de se utilizar uma radiografia, tem de se ter algumas noes de qualidadede imagem. Esta medida de qualidade chamada de sensibilidade radiogrfica.

    A sensibilidade numa radiografia uma funo de contraste e de definio damesma.

    Contraste a comparao entre densidades do filme para reas radiogrficasdiferentes, como se mostra