Como o próprio nome já diz, Ensaios Não Destrutivos (END) são técnicas utilizadas na inspeção de materiais e equipamentos sem destruir ou danificá-los, sendo executadas nas etapas de fabricação, construção, montagem e manutenção.

Os Ensaios Não Destrutivos estão entre as principais ferramentas do controle da qualidade e monitoramento de materiais e componentes e são amplamente utilizados nos mais variados setores industriais, entre eles petróleo/petroquímico, químico, aeroespacial, siderúrgico, naval, eletromecânico e de papel e celulose, alimentício, etc.

Os Ensaios Não Destrutivos contribuem para o monitoramento da qualidade dos bens e serviços, redução de custo, preservação da vida e do meio ambiente, sendo fator de competitividade para as empresas que os utilizam. Além de ser uma peça fundamental para guiar estudos que tem como objetivo principal a elevação dos índices de confiabilidade dos equipamentos industriais.

Os Ensaios Não Destrutivos incluem métodos capazes de proporcionar informações a respeito do teor de defeitos de um determinado produto, das características tecnológicas de um material, ou ainda, da monitoração da degradação em serviço de componentes, equipamentos e estruturas.

Vantagens dos Ensaios Não Destrutivos:

• Permitem inspecionar 100% de um componente;
• Fornecem resultados relativamente a todo o volume de uma peça;
• Contribuem para melhorar o projeto de uma peça;
• Previnem a ocorrência de falhas em serviço;
• Permitem a detecção e caracterização de defeitos;
• Permitem fazer a caracterização de materiais;
• Permitem fazer a sua caracterização metrológica por verificação das dimensões.

A classificação dos ensaios não destrutivos pode ser feita segundo vários critérios, isto é, em função da sua aplicação, dos princípios físicos e da sua capacidade de detecção.

• Detecção de defeitos;
• Caracterização de materiais;
• Metrologia – fazem a verificação das dimensões

Também são utilizados para determinar características, propriedades (ensaios físico – químicos), dimensões (ensaios metrológicos) ou comportamento de peças ou equipamentos (ensaios funcionais).

Para obter resultados satisfatórios e válidos, os seguintes itens devem ser considerados como elementos fundamentais para os ensaios:

• Pessoal treinado, qualificado e certificado;
• Equipamentos calibrados;
• Procedimentos de execução de ensaios qualificados com base em normas e critérios de aceitação previamente definidos e estabelecido.

Além do uso industrial, tem crescido significativamente a aplicação dos END para a conservação de obras de arte, assim como na agropecuária – controle da camada de gordura de bovinos e suínos – e a própria utilização, largamente difundida, na medicina.

Comparativamente, podemos afirmar que o “controle da qualidade” que o médico faz de um corpo humano, na avaliação da saúde ou da patologia de um paciente, é o mesmo aplicado na indústria, só que para materiais e produtos.

As principais técnicas de Ensaios Não Destrutivos (END) são:

• Emissão Acústica
• Radiografia, Radioscopia e Gamagrafia
• Ensaio Visual
• Estanqueidade
• Líquido Penetrante
• Partículas Magnéticas
• Ultrassom

Como Aplicar Ensaios Não Destrutivos na Manutenção Industrial

A aplicação de Ensaios Não Destrutivos na manutenção industrial é grosseiramente representada e mal compreendida. Costuma-se dizer que a aplicação desta tecnologia é cara, não dá qualquer retorno tangível ou pelo menos não dá retornos proporcionais ao investimento feito. Os fatos, no entanto, são exatamente opostos a essa noção e pensamento.

De fato, os Ensaios Não Destrutivos, quando aplicado adequadamente, proporcionam grandes retornos por meio da economia de tempo, reduzindo as taxas de falhas dos equipamentos, assertividade em diagnósticos e aumento da qualidade geral da confiabilidade dos equipamentos industriais, proporcionando uma extensão da vida útil através da manutenção preventiva e poupando paradas desnecessárias.

Através das inspeções, uma indústria conseguirá ter informações valiosas sobre a condição em que seus ativos estão operando, sendo assim, as paradas para manutenção podem ser planejadas e programadas para os momentos mais oportunos possíveis, reduzindo custos e poupando gastos desnecessários.

Portanto, mesmo a partir de um ponto de vista puramente financeiro, os Ensaios Não Destrutivos são de extrema importância para o planejamento industrial. As considerações adicionais sobre o papel dos Ensaios Não Destrutivos em segurança, falhas e consequente prevenção de acidentes não deixam dúvida alguma sobre seu valor e a necessidade. É este ponto que precisa ser plenamente apreciado pelos gerentes industriais e tomadores de decisão em todos os níveis.

A gerência deve entender de forma bastante simples que seus equipamentos só podem sobreviver durante o processo de produção se estiverem operando sob uma ótima política de manutenção, que resulte na elevação dos índices de Confiabilidade e Disponibilidade.

Emissão Acústica

Emissão Acústica é uma das técnicas de Ensaios Não Destrutivos, de grande utilidade na detecção de defeitos ativos internos em materiais e equipamentos, detectando falhas e defeitos através da alteração das frequências ultrassônicas ou ondas sonoras.

Sinais acústicos, gerados no interior de equipamentos em operação ou quando submetidos a esforços programados, trazem informações importantes sobre a integridade destes equipamentos. Estes sinais são geralmente associados à presença de defeitos internos ou às características próprias do funcionamento dos equipamentos e seus componentes.

É um método indicado para o estudo do comportamento dinâmico de defeitos presentes em componentes estruturais mecânicos. É uma técnica passiva receptiva de análise de pulsos ultrassônicos emitidos por um defeito no momento de sua ocorrência ou propagação.

Dentre as vantagens que apresenta em relação às demais técnicas existentes podem-se destacar: facilidade de aplicação; baixo custo; possibilidade de realização dos ensaios com o equipamento em operação, eliminando a necessidade de interrupções do seu funcionamento; detecção e análise de defeitos em tempo real; relativa imunidade a ruídos eletromagnéticos; possibilidade de localização tridimensional de defeitos.

Apesar de já consolidada em outras áreas tecnológicas, para as quais já se encontra bem estabelecida com normas, procedimentos de ensaio e critérios de avaliação, no que se refere à sua aplicação em equipamentos do setor elétrico, a Emissão Acústica deve ser considerada como uma técnica ainda em desenvolvimento, cujas potencialidades ainda não foram totalmente exploradas.

Apresentada, a princípio, como técnica para a detecção de descargas parciais em transformadores, verifica-se que esta é apenas uma das contribuições possíveis da Emissão Acústica, pois, devido às suas características, ela possibilita a detecção de um grande número de defeitos nesses equipamentos, defeitos estes que podem ser de origem elétrica ou mecânica e que podem levar igualmente a falhas catastróficas.

Através da Emissão Acústica é possível identificar:

• Vazamentos de Ar-Comprimido;
• Vazamentos de Vapor;
• Descargas Elétrica;
• Falhas em Isoladores;
• Etc.

Radiografia, Radiocospia e Gamafria

A radiografia industrial é um método de ensaio não destrutivo, baseado na utilização de radiações penetrantes, o qual continua a ser um dos métodos de maior aplicação e de uso mais generalizado.

A técnica operatória, quando corretamente aplicada, origina informações claras, objetivas e fiáveis, através de um “documento” – a radiografia. Este documento pode ser arquivado e posteriormente consultado, quer com o objectivo de acompanhar um defeito conhecido e estudar a sua evolução e comportamento em serviço, quer como contraprova para análise de eventuais colapsos ou falhas.

A utilização das radiações X ou gama (também genericamente designadas por radiações ionizantes) devem ser objecto de cuidados especiais pois podem causar danos aos seres vivos que a estas estejam expostos. Assim, os radiologistas devem conhecer e aplicar com rigor as normas de segurança estabelecidas.

A radiografia é um método de inspeção de peças por “transparência”, baseado na absorção desigual das radiações ionizantes. As radiações, ao atravessarem uma dada espessura do material, sofrem uma maior absorção do que ao atravessarem uma menor espessura do mesmo material. Logo, a intensidade da radiação emergente varia em função da espessura atravessada.

O registo destas variações de intensidade, feito habitualmente em filme, fornece um meio de inspecção interna da matéria e das suas descontinuidades.

A imagem latente, produzida no filme, fornece, após processamento, um cliché (imagem em negativo). As espessuras menores e as de material menos denso originam zonas mais escuras no filme.

Devido às propriedades de penetração e absorção da radiação X e gama, a radiografia é usada para examinar diversos produtos, geralmente em processos de soldagem e peças de fundição.

Vantagens da Radiografia

• Pode ser usada na maior parte dos materiais;
• Permite uma imagem em registo permanente;
• Inspecionar o interior dos materiais;
• Revela os erros da fabricação;
• Evidenciar descontinuidades estruturais.

Limitações da Radiografia

• Difícil aplicação em objeto de geometria complexa;
• Necessidade de acesso às duas faces do objeto;
• Difícil ou impossível a detecção de defeitos lamelares paralelos ao filme;
• É um método relativamente caro;

É necessário utilizar procedimentos de segurança. Como as radiações não podem ser detectadas por qualquer um dos nossos cinco sentidos, exigem-se rigorosas medidas de segurança. As radiações podem causar danos ou mesmo destruição das células do corpo humano.

É essencial que os técnicos de radiografia tenham sempre em atenção o perigo da radiação e o conhecimento das regras de segurança. Terão de ser usados detectores de radiações.

O exame radiográfico normalmente requer:

• A exposição de um filme para registar os raios X ou gama que penetram no objeto;
• Revelação do filme exposto;
• Interpretação da radiografia obtida.

Ensaio Visual

A inspeção visual é um método de ensaio não destrutivo que se usa quer isoladamente, rejeitando, logo, a peça sem necessidade de ensaios posteriores, quer em conjunto com outros métodos de ensaio não destrutivos.

Em soldagens, o exame por inspeção visual é aplicado com frequência na detecção de defeitos, tais como:

• Bordos queimados;
• Sobrespessura dos cordões;
• Forma das estrias de solidificação (relacionada com a velocidade de execução dos cordões);
• Defeitos superficiais (como por exemplo, crateras);
• Falta de penetração.

A inspeção visual baseia-se no seguinte princípio:

A peça, a inspecionar, é iluminada com uma fonte de luz e, de seguida, examinada pelo inspetor. Trata-se de um ensaio, no qual a preparação do inspetor que o realiza é essencial para que os resultados obtidos sejam fiáveis.

Sem dúvida, trata-se de um ensaio não destrutivo que deverá preceder qualquer outro, na medida em que, assim, se permitirá tirar e verificar dúvidas de interpretação de resultados.

Existem dois tipos de inspeção visual: Inspeção visual Direta e Indireta.

Inspeção Visual Direta: Resulta da observação direta, a qual pode utilizar, ou não, equipamentos auxiliares como lupas e microscópios.

Inspeção Visual Indireta: Resulta da aplicação de técnicas de visão artificial como meio auxiliar. Os requisitos fundamentais para a obtenção de bons resultados, com este tipo de inspeção, são a limpeza e a iluminação da peça a examinar.

Os ensaios não destrutivos são utilizados para determinar características, propriedades, dimensões de peças ou equipamentos. Este tipo de ensaios tem vantagens e desvantagens relativamente aos ensaios destrutivos e podem ser classificados em função da aplicação, dos princípios físicos associados e da capacidade de detecção de defeitos.

A inspeção visual é o método base dos ensaios não destrutivos. Este método pode ser utilizado isoladamente ou em conjunto com outros métodos. A inspeção visual pode ser realizada com o auxílio de equipamentos, tais como, microscópios, telescópios, entre outros.

Estanqueidade

O ensaio de estanqueidade é uma técnica de inspeção não destrutiva que permite não só localizar o vazamento de um fluido, seja ele líquido ou gasoso, como também medir a quantidade de material vazando, tanto em sistemas que operam com pressão positiva ou que trabalham com vácuo.

Os vazamentos ocorrem nas descontinuidades presentes em juntas soldadas, brasadas, coladas, rosqueadas, encaixadas ou seladas por pressão, bem como em flanges, tampas, válvulas, selos de vedação, conexões, etc.

Este método é aplicado em larga escala em vários tipos de equipamentos e sua finalidade é detectar descontinuidades passantes, ou seja, que podem gerar um vazamento de líquidos ou gases de um recipiente.

A detecção de descontinuidades passantes pode ser feita através de diversas técnicas como: Técnica da bolha, Ultrassom, Variação de pressão, Detecção de gás rastreador. A utilização da técnica depende principalmente do tipo de equipamento que se pretende ensaiar e do tipo de vazamento (taxa de vazamento).

Esse método é aplicado em trocadores de calor, tubulações, vasos de pressão, reservatórios, etc.

Líquido Penetrante

O ensaio por Líquidos Penetrantes é considerado um dos melhores métodos de teste para detectar descontinuidades superficiais de materiais isentos de porosidade, como: metais ferrosos e não ferrosos, alumínio, ligas metálicas, cerâmicas, vidros, certos tipos de plásticos ou materiais organo-sintéticos. Líquidos penetrantes também são utilizados para a detecção de vazamentos em tubos, tanques, soldas e componentes.

O líquido penetrante é aplicado com pincel, pistola, com lata de aerossol ou mesmo por imersão da peça no tanque contendo o líquido, aguarda-se um certo tempo para que ocorra a penetração. Este método está baseado no fenômeno da capilaridade, que é o poder de penetração de um líquido em áreas extremamente pequenas devido a sua baixa tensão superficial. O poder de penetração é uma característica muito importante uma vez que a sensibilidade do ensaio é extremamente dependente do mesmo.

Efetua-se a remoção deste penetrante da superfície por meio de lavagem com água ou remoção com solventes.

A aplicação de um revelador (pó branco) irá mostrar a localização para detecção de trincas superficiais e descontinuidades com precisão e grande simplicidade, embora suas dimensões sejam ligeiramente ampliadas.

Descontinuidades em materiais fundidos tais como gota fria, trinca de tensão provocada por processos de têmpera ou revenimento, descontinuidades de fabricação ou de processo tais como trincas, costuras, dupla laminação, sobreposição de material. Trincas em soldagem e trincas provocadas pela usinagem, fadiga do material ou mesmo corrosão sob tensão, também podem ser facilmente detectadas pelo método de Líquido Penetrante.

Esperamos que esse artigo tenha sido esclarecedor. Se você gostou, visite-nos mais vezes e descubra mais textos sobre esse assunto e outros diversos. Aguardamos sua nova visita! E não se esqueça de deixar seu comentário.

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