Ensaios Não Destrutivos (END): Métodos e Aplicações

Os Ensaios Não Destrutivos (END) são realizados em materiais, acabados ou semiacabados, para verificar a existência de descontinuidades ou defeitos, utilizando princípios físicos definidos. O principal diferencial é que esses ensaios são realizados sem alterar as características físicas, químicas, mecânicas ou dimensionais do material e sem interferir em seu uso posterior.

Benefícios e Aplicações dos END

Os END são ferramentas essenciais no controle da qualidade de materiais e produtos, visando:

• Garantir a qualidade.
• Reduzir os custos.
• Aumentar a confiabilidade da inspeção.
• Promover a segurança de processos.

Utilização: São largamente aplicados em fabricação, construção, montagem, inspeção em serviço e manutenção. Incluem materiais como soldas, fundidos, forjados, laminados, plásticos e concreto, nos setores:

• Petróleo/Petroquímico
• Nuclear
• Aeroespacial
• Siderúrgico
• Ferroviário
• Naval
• Eletromecânico e Automotivo.

Normas e Regulamentações

Os Ensaios Não Destrutivos são frequentemente baseados em normas internacionais (americanas), como:

• ASME: Conjunto de 40 normas, geralmente uma para cada tipo de equipamento.
• API: Normas específicas para tanques.

O principal uso no Brasil é a manutenção preventiva, frequentemente exigida pela NR-13 (Norma Regulamentadora 13).

Correntes Parasitas (Eddy Current) - Alta Precisão

Baseia-se no campo magnético gerado por uma sonda ou bobina alimentada por corrente alternada.

Este método detecta:

• Descontinuidades do material (trincas, etc.).
• Mudanças nas características físico-químicas ou na estrutura do material (composição química, granulação, dureza, etc.).

Principais Aplicações:

• Siderurgia (tubos, barras e arames).
• Autopeças (parafusos, eixos, comandos, etc.).

Emissão Acústica

Consiste na detecção de ondas acústicas emitidas por um material em função de uma força ou deformação aplicada nele.

Se o material apresentar trinca, descontinuidade ou defeito, a propagação da tensão irá provocar ondas acústicas detectadas pelo sistema.

Procedimento:

• É necessário o enchimento do equipamento com água ou nitrogênio (sob pressão).
• A pressão é aplicada de forma escalonada (ex.: 1ª fase até 5 kg, 2ª fase de 5 a 8 kg, e assim por diante), dependendo da pressão de trabalho do equipamento.
• O teste mostra a descontinuidade em uma determinada pressão.

Principais Usos:

• Equipamentos de maior porte.
• Cilindros contendo gás sob pressão.

Radiografia, Radioscopia e Gamagrafia

A radiografia foi o primeiro método de ensaio não destrutivo aplicado na indústria.

• Radiografia: Utiliza filme radiográfico com gerador de Raio-X.
• Gamagrafia: Utiliza a mesma técnica, mas a fonte de radiação é um isótopo radioativo (como Irídio, Cobalto ou Selênio).
• Radioscopia: A peça é manipulada à distância dentro de uma cabine à prova de radiação, proporcionando uma imagem instantânea de toda a peça em movimento.

Principais Usos:

• Soldas de chapas para tanques, navios, oleodutos, etc.
• Peças fundidas (indústria automobilística).
• Engenharia aeroespacial.

Observação: Estes métodos envolvem Empresas Controladas pelo CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear).

Ensaio Visual

É o primeiro ensaio não destrutivo aplicado em qualquer tipo de peça ou componente. Embora seja um teste simples e de baixo custo operacional, pode utilizar alta tecnologia, como:

• Fibras ópticas conectadas a espelhos ou microcâmeras de TV.
• Sistemas de iluminação especializados.

Principais Usos:

Inspeção de peças ou componentes que não permitem acesso direto interno, como:

• Blocos de motores
• Turbinas
• Bombas
• Tubulações, etc.

Estanqueidade (Teste de Vazamento)

Os métodos aplicados incluem:

• Medição de pressão ou vácuo com alta precisão.
• Detecção de vazamento por meio de gás Hélio ou fluido, utilizando um aparelho detector.

Principais Usos:

• Área Industrial: Tanques e recipientes.
• Área Doméstica: Botijões de gás.
• Setor Público: Transportes (rodoviário, ferroviário) e tubulações.

Líquido Penetrante

Utilizado para detecção de descontinuidades estritamente superficiais (trincas, poros, fissuras).

Método de Aplicação:

1. O líquido penetrante é aplicado com pincel, pistola, lata de aerossol ou por imersão.
2. Efetua-se a remoção do excesso de líquido penetrante da superfície por meio de lavagem com água ou solvente.
3. Em seguida, aplica-se o revelador (talco) que absorve o líquido retido nas falhas, mostrando as descontinuidades.

Principais Usos:

• Processos de têmpera.
• Usinagem (detecção de trincas).
• Verificação de descontinuidades superficiais em geral.

Partículas Magnéticas

Utilizado para detecção de descontinuidades superficiais ou subsuperficiais em materiais ferromagnéticos (trincas, inclusões, etc.).

O princípio é a geração de um campo magnético que percorre toda a superfície do material. O método pode ser realizado por:

• Via Úmida: Preparado com pó de ferro magnético em suspensão líquida.
• Via Seca: Pó com partículas ferromagnéticas secas.

Aplica-se o preparado e, em seguida, o equipamento magnetizador (frequentemente em forma de U). A descontinuidade é detectada visualmente pela aglomeração das partículas.

Principais Usos:

• Peças fundidas, forjadas, laminadas.
• Soldas.
• Peças que sofreram usinagem ou tratamento térmico.

Ultrassom (Ultra-Som)

Baseia-se na reflexão de ondas acústicas quando estas encontram obstáculos à sua propagação dentro do material.

Um pulso ultrassônico é gerado e transmitido através de um transdutor especial, encostado ou acoplado ao material. O resultado é mostrado em um monitor de LCD.

O ultrassom utiliza ondas acústicas com frequências acima do limite audível (geralmente de 0,5 a 25 MHz).

Principais Usos:

• Medir espessuras e determinar corrosão.
• Inspeção de soldas, laminados, forjados e fundidos.
• Inspeção de materiais não metálicos (vidro, borracha).
• Aplicações médicas (ex.: imagem de feto em hospitais).

Termografia

Utiliza raios infravermelhos para medir temperaturas ou observar padrões diferenciais de distribuição de temperatura.

Vantagens:

• Realiza medições sem contato físico (segurança).
• Verifica equipamentos em pleno funcionamento (sem interferência na produção).
• Inspeciona grandes superfícies em pouco tempo (alto rendimento).

Principais Usos:

• Manutenção preditiva em sistemas elétricos de empresas geradoras, distribuidoras e transmissoras de energia elétrica.
• Monitoramento de sistemas mecânicos (rolamentos e mancais).
• Detecção de vazamento de vapor em plantas industriais.
• Inspeção de equipamentos que não permitem proximidade.

Análise de Vibrações

Um sensor é acoplado ao mancal ou chassi da máquina ou componente em questão. Este sensor, através de um aparelho, indica a quantidade de vibração detectada.

A análise de vibrações verifica problemas como:

• Falta de balanceamento das partes rotativas.
• Desalinhamento de juntas e rolamentos.
• Erosão localizada, abrasão e folgas.

Principais Usos:

• Máquinas rotativas (ventiladores, compressores, bombas, turbinas, etc.).
• Usinagem mecânica.
• Engenharia Civil: Estudo do comportamento das estruturas sujeitas a carregamentos provocados por tráfego de alta velocidade.