Aula de Ensaios Não Destrutivos

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LÍQUIDO PENETRANTELÍQUIDO PENETRANTE

LÍQUIDO PENETRANTELÍQUIDO PENETRANTE

Exame usado para a localização de Exame usado para a localização de descontinuidades superficiais em descontinuidades superficiais em quase todos os tipos de materiais.quase todos os tipos de materiais.

Exame baseado em uma principal Exame baseado em uma principal propriedade:propriedade:

CAPILARIDADE – Capacidade de CAPILARIDADE – Capacidade de penetração em pequenas aberturas.penetração em pequenas aberturas.

Líquido PenetranteLíquido Penetrante

É uma das principais ferramentas para É uma das principais ferramentas para detecção de falhas superficiais na detecção de falhas superficiais na estrutura de materiais. estrutura de materiais.

Caracterizado pela utilização de um Caracterizado pela utilização de um líquido composto por uma mistura de líquido composto por uma mistura de óleos finos e pigmentos vermelhos ou óleos finos e pigmentos vermelhos ou fluorescentes, que tem a capacidade fluorescentes, que tem a capacidade de penetrar em pequenas aberturas.de penetrar em pequenas aberturas.


Vantagens do Ensaio por LPVantagens do Ensaio por LP Alta sensibilidade para detecção de Alta sensibilidade para detecção de

pequenas descontinuidades pequenas descontinuidades superficiais;superficiais;

Se aplica a vários tipos de materiais;Se aplica a vários tipos de materiais;

Permite examinar peças com formas Permite examinar peças com formas geométricas complexas;geométricas complexas;


Método de baixo custo;Método de baixo custo;

Permite examinar grandes áreas e Permite examinar grandes áreas e grandes volumes de peças;grandes volumes de peças;

É um método portátil.É um método portátil.


Limitações do ensaio por LPLimitações do ensaio por LP

Detecta apenas defeitos superficiais;Detecta apenas defeitos superficiais; Aplicável apenas em materiais não Aplicável apenas em materiais não

porosos;porosos; Ensaio com múltiplos processos que Ensaio com múltiplos processos que

devem ser controlados;devem ser controlados; Não gera registro permanente;Não gera registro permanente; Necessita cuidados adicionais dos Necessita cuidados adicionais dos

produtos. produtos.


O produto utilizado no ensaio por O produto utilizado no ensaio por líquido penetrante deve apresentar líquido penetrante deve apresentar algumas propriedades para atender algumas propriedades para atender aos requisitos de sensibilidade.aos requisitos de sensibilidade.

Algumas dessas propriedades são Algumas dessas propriedades são consideradas fundamentais e outras consideradas fundamentais e outras complementares.complementares.


Propriedades FundamentaisPropriedades Fundamentais

Tensão superficialTensão superficial

É a força de coesão presente nos líquidos.É a força de coesão presente nos líquidos.

Propriedade que um líquido possui de Propriedade que um líquido possui de transformar-se em gota.transformar-se em gota.

Quanto maior a tensão superficial, maior Quanto maior a tensão superficial, maior será a força de coesão.será a força de coesão.


MolhabilidadeMolhabilidade

Habilidade que um líquido possui de Habilidade que um líquido possui de molhar e aderir em toda a superfície sólida molhar e aderir em toda a superfície sólida onde ele foi aplicadoonde ele foi aplicado


CapilaridadeCapilaridade

Capacidade que um líquido possui de Capacidade que um líquido possui de penetrar em pequenas aberturas.penetrar em pequenas aberturas.

Esta capacidade independe da ação da Esta capacidade independe da ação da

gravidade.gravidade.


Propriedades ComplementaresPropriedades Complementares

ViscosidadeViscosidade

É a resistência de um líquido ao É a resistência de um líquido ao escoamento. escoamento.

É a sua resistência para fluir.É a sua resistência para fluir.

Interfere na velocidade de penetração.Interfere na velocidade de penetração.


VolatilidadeVolatilidade

Propriedade que um líquido possui de Propriedade que um líquido possui de evaporar-se.evaporar-se.


Ponto de FulgorPonto de Fulgor

É a menor temperatura na qual um líquido É a menor temperatura na qual um líquido libera vapor em quantidade suficiente libera vapor em quantidade suficiente para inflamar-se.para inflamar-se.

Quanto menor o ponto de fulgor, maior o Quanto menor o ponto de fulgor, maior o risco de inflamar na presença de uma risco de inflamar na presença de uma chama ou fonte de calor.chama ou fonte de calor.


Inércia QuímicaInércia Química

O produto penetrante deve permanecer O produto penetrante deve permanecer inerte, ou seja, não deve reagir ou agredir inerte, ou seja, não deve reagir ou agredir ( corroer ) o material no qual ele foi ( corroer ) o material no qual ele foi aplicado.aplicado.


ToxidezToxidez

O produto não deve possuir componentesO produto não deve possuir componentes

tóxicos, de modo a não causar danos a tóxicos, de modo a não causar danos a quem os manuseia, nem ao meio quem os manuseia, nem ao meio ambiente.ambiente.


SolubilidadeSolubilidade

É a capacidade que uma substância possui É a capacidade que uma substância possui de dissolver-se em um líquido.de dissolver-se em um líquido.


Os produtos penetrantes são classificados Os produtos penetrantes são classificados de acordo com as suas características de de acordo com as suas características de visibilidade e de remoção do excesso da visibilidade e de remoção do excesso da superfície.superfície.

Quanto a visibilidadeQuanto a visibilidade

LP Colorido ( visível sob luz normal )LP Colorido ( visível sob luz normal ) LP Fluorescente ( visível sob luz negra )LP Fluorescente ( visível sob luz negra )


Quanto a remoção do excesso de LPQuanto a remoção do excesso de LP

Remoção com águaRemoção com água Remoção com solventeRemoção com solvente Remoção com água pós emulsificaçãoRemoção com água pós emulsificação


Penetrantes coloridosPenetrantes coloridos

Contém um corante vermelho.Contém um corante vermelho.

Possui alta solubilidade com os pigmentos Possui alta solubilidade com os pigmentos vermelhos .vermelhos .


Penetrante FluorescentePenetrante Fluorescente

Contém pigmentos que fluorescem quando Contém pigmentos que fluorescem quando expostos à radiação ultravioleta.expostos à radiação ultravioleta.

São mais sensíveis do que o penetrante colorido São mais sensíveis do que o penetrante colorido na detecção de descontinuidadesna detecção de descontinuidades


Métodos de remoção do excesso de Métodos de remoção do excesso de LP da superfície: LP da superfície:

Remoção a águaRemoção a água

É retirado da superfície onde foi aplicado, É retirado da superfície onde foi aplicado, através da aplicação de água.através da aplicação de água.


Remoção com solventeRemoção com solvente

É utilizado um pano ou trapo umedecido É utilizado um pano ou trapo umedecido com solvente.com solvente.

É ideal para superfícies bem preparadas. É ideal para superfícies bem preparadas.

( esmerilhada, usinada, retificada, etc. ) ( esmerilhada, usinada, retificada, etc. )


Remoção com água pós Remoção com água pós emulsificaçãoemulsificação

É utilizado um produto, chamado É utilizado um produto, chamado “emulsificador”, que age como um “emulsificador”, que age como um detergente, quando aplicado sobre o detergente, quando aplicado sobre o líquido penetrante.líquido penetrante.


EmulsificadorEmulsificador É um composto químico que, quando É um composto químico que, quando

misturado ao líquido penetrante, misturado ao líquido penetrante, facilita a remoção deste. facilita a remoção deste.

São utilizados quando se requer um São utilizados quando se requer um alto nível de sensibilidade.alto nível de sensibilidade.

Existem dois tipos: Existem dois tipos:

O emulsificador hidrofílico e o lipofílico.O emulsificador hidrofílico e o lipofílico.


Emulsificador LipofílicoEmulsificador Lipofílico É um produto a base de óleo em sua É um produto a base de óleo em sua

maior parte e com baixa propriedade maior parte e com baixa propriedade de tolerância à água. de tolerância à água.

Age por difusão, misturando-se ao Age por difusão, misturando-se ao líquido penetrante, tornando-o líquido penetrante, tornando-o removível com água.removível com água.


Emulsificador HidrofílicoEmulsificador Hidrofílico É um produto a base de água, com É um produto a base de água, com

grande propriedade de tolerância a grande propriedade de tolerância a água. É constituído de produtos água. É constituído de produtos detergentes que agem descolando o detergentes que agem descolando o penetrante da superfície, sem que penetrante da superfície, sem que ocorra a difusão com o penetrante. ocorra a difusão com o penetrante. Proporciona uma maior sensibilidade ao Proporciona uma maior sensibilidade ao ensaio, quando comparado ao ensaio, quando comparado ao emulsificador lipofílico.emulsificador lipofílico.


ReveladorRevelador

Produto em forma de pó, seja seco ou Produto em forma de pó, seja seco ou misturado com algum líquido. Tem a misturado com algum líquido. Tem a função de extrair parte do função de extrair parte do penetrante retido no interior das penetrante retido no interior das descontinuidades existentes na peça descontinuidades existentes na peça examinada, trazendo-o para a examinada, trazendo-o para a superfície, formando um superfície, formando um manchamento naquele local.manchamento naquele local.


O revelador deve espalhar-se de O revelador deve espalhar-se de forma uniforme sobre a superfície forma uniforme sobre a superfície examinada, não deve conter examinada, não deve conter substâncias que possam danificar as substâncias que possam danificar as peças examinadas nem ser tóxico. peças examinadas nem ser tóxico. Deve produzir um fundo contrastante Deve produzir um fundo contrastante com o líquido penetrante aplicado com o líquido penetrante aplicado sobre a superfície examinada.sobre a superfície examinada.


O revelador apresenta-se em várias O revelador apresenta-se em várias formas:formas:

Revelador SecoRevelador Seco Revelador Úmido AquosoRevelador Úmido Aquoso Suspensão AquosaSuspensão Aquosa Solução AquosaSolução Aquosa Revelador Úmido Não AquosoRevelador Úmido Não Aquoso Revelador em Filme PlásticoRevelador em Filme Plástico


Revelador SecoRevelador Seco É uma mistura fina de pós secos. É uma mistura fina de pós secos. Devem ser aplicados sobre a Devem ser aplicados sobre a

superfície seca, pois do contrário, superfície seca, pois do contrário, forma uma camada muito espessa.forma uma camada muito espessa.

É considerado o menos sensível.É considerado o menos sensível. Causa boa visibilidade sob luz U.V. Causa boa visibilidade sob luz U.V.

Não causa bom contraste quando Não causa bom contraste quando usado com penetrante visível.usado com penetrante visível.


Revelador Úmido AquosoRevelador Úmido Aquoso É um tipo de revelador que usa um É um tipo de revelador que usa um

pó seco misturado com água. São pó seco misturado com água. São apresentados em duas formas:apresentados em duas formas:

Suspensão AquosaSuspensão Aquosa Solução AquosaSolução Aquosa


Suspensão AquosaSuspensão Aquosa É fornecido na forma de pó em É fornecido na forma de pó em

suspensão, não se misturando à água suspensão, não se misturando à água que faz parte de sua composição. Antes que faz parte de sua composição. Antes de sua aplicação, deve ser misturado de sua aplicação, deve ser misturado para que produza o efeito desejado. para que produza o efeito desejado. Contém em sua fórmula, agentes Contém em sua fórmula, agentes inibidores de corrosão, tensoativos e inibidores de corrosão, tensoativos e dispersantes para evitar concentrações.dispersantes para evitar concentrações.


Solução AquosaSolução Aquosa O pó é dissolvido na água, O pó é dissolvido na água,

proporcionando uma solução clara. proporcionando uma solução clara. Não é necessária a constante Não é necessária a constante mistura dos componentes. Quando a mistura dos componentes. Quando a água evapora, o pó existente na água evapora, o pó existente na solução forma uma camada sobre a solução forma uma camada sobre a superfície que está sendo superfície que está sendo examinada.examinada.


Revelador Úmido Não AquosoRevelador Úmido Não Aquoso O pó fica em suspensão no veículo, que O pó fica em suspensão no veículo, que

pode ser álcool, solvente ou nafta. pode ser álcool, solvente ou nafta. É considerado o mais sensível. Tem É considerado o mais sensível. Tem

secagem rápida, causada pela presença secagem rápida, causada pela presença do solvente, por isso pode ser aplicado do solvente, por isso pode ser aplicado em superfícies nas mais variadas em superfícies nas mais variadas posições, sem o risco de escorrimento. posições, sem o risco de escorrimento.


Revelador em Filme PlásticoRevelador em Filme Plástico Constituído de uma laca clara ou uma Constituído de uma laca clara ou uma

resina, onde são adicionadas partículas de resina, onde são adicionadas partículas de revelador. revelador.

Através da ação de um solvente, o Através da ação de um solvente, o penetrante retido na descontinuidade é penetrante retido na descontinuidade é dissolvido no filme plástico.dissolvido no filme plástico.

Tem a vantagem de preservar o registro Tem a vantagem de preservar o registro do resultado do ensaio, porém é de alto do resultado do ensaio, porém é de alto custo.custo.


ContaminantesContaminantes Cloro ; Flúor e EnxofreCloro ; Flúor e Enxofre

Elementos químicos presentes na Elementos químicos presentes na matéria prima essencial para a matéria prima essencial para a produção dos materiais penetrantes.produção dos materiais penetrantes.


O aço inoxidável austenítico, o O aço inoxidável austenítico, o

titânio, o níquel e ligas de níquel, são titânio, o níquel e ligas de níquel, são

susceptíveis à corrosão, quando em susceptíveis à corrosão, quando em

contato com estes elementos.contato com estes elementos.


Antes da execução do ensaio em Antes da execução do ensaio em

uma peça ou equipamento à base de uma peça ou equipamento à base de

um destes materiais, deve ser feita um destes materiais, deve ser feita

uma verificação dos teores de cloro, uma verificação dos teores de cloro,

flúor e enxofre nos produtos flúor e enxofre nos produtos

penetrantes.penetrantes.


Caso um desses elementos químicos Caso um desses elementos químicos

apresente níveis acima do apresente níveis acima do

considerado aceitável, estes considerado aceitável, estes

produtos penetrantes não poderão produtos penetrantes não poderão

ser utilizados para o exame. ser utilizados para o exame.


Sensibilidade dos ProdutosSensibilidade dos Produtos

A sensibilidade dos produtos deve ser A sensibilidade dos produtos deve ser

verificada antes que estes sejam verificada antes que estes sejam

colocados em uso.colocados em uso.


Algumas normas são seguidas para Algumas normas são seguidas para

se avaliar a sensibilidade dos se avaliar a sensibilidade dos

materiais penetrantes.materiais penetrantes.

Norma Petrobras N-2370Norma Petrobras N-2370

Norma JISNorma JIS


São utilizados corpo de prova que São utilizados corpo de prova que

possuam descontinuidades possuam descontinuidades

previamente conhecidas em sua previamente conhecidas em sua

superfície. superfície.

Líquido PenetranteLíquido Penetrante a norma para verificação de sensibilidade dos produtos comumente a norma para verificação de sensibilidade dos produtos comumente

aplicada:aplicada:

L P FluorescenteL P Fluorescente

Sensibilidade Normal Sensibilidade Normal = = Detecção de 100% das indicações do padrão de Detecção de 100% das indicações do padrão de 20µm20µm

Sensibilidade ElevadaSensibilidade Elevada = Detecção de 100% das indicações do padrão = Detecção de 100% das indicações do padrão de 10µm de 10µm

Líquidos Penetrantes ColoridosLíquidos Penetrantes Coloridos Sensibilidade Normal Sensibilidade Normal = Detecção de 100% das indicações do = Detecção de 100% das indicações do

padrão de 50µmpadrão de 50µm Sensibilidade ElevadaSensibilidade Elevada = Detecção de 100% das indicações do padrão = Detecção de 100% das indicações do padrão

de 30µmde 30µm Sensibilidade Ultra Elevada Sensibilidade Ultra Elevada = Detecção de 100% das indicações do = Detecção de 100% das indicações do

padrão de 20µmpadrão de 20µm


Líquido Penetrante FluorescenteLíquido Penetrante Fluorescente

Sensibilidade Normal Sensibilidade Normal = = Detecção Detecção de 100% das indicações do padrão de de 100% das indicações do padrão de 20µm20µm

Sensibilidade ElevadaSensibilidade Elevada = = Detecção Detecção de 100% das indicações do padrão de de 100% das indicações do padrão de 10µm 10µm


Líquidos Penetrantes ColoridosLíquidos Penetrantes Coloridos Sensibilidade Normal Sensibilidade Normal = = Detecção Detecção

de 100% das indicações do padrão de 50µmde 100% das indicações do padrão de 50µm Sensibilidade ElevadaSensibilidade Elevada = = Detecção de Detecção de

100% das indicações do padrão de 30µm100% das indicações do padrão de 30µm Sensibilidade Ultra Elevada Sensibilidade Ultra Elevada = =

Detecção de 100% das indicações do Detecção de 100% das indicações do padrão de 20µmpadrão de 20µm


TemperaturaTemperatura

Durante o ensaio com LP, a Durante o ensaio com LP, a

temperatura da superfície da peça temperatura da superfície da peça

examinada, e dos produtos examinada, e dos produtos

utilizados, deve ser verificada. utilizados, deve ser verificada.


Variações na temperatura podem Variações na temperatura podem

alterar as propriedades físicas dos alterar as propriedades físicas dos

produtos penetrantes.produtos penetrantes.


Temperatura muito baixa poderá Temperatura muito baixa poderá aumentar a viscosidade do LP, aumentar a viscosidade do LP, fazendo com que a sua capilaridade fazendo com que a sua capilaridade seja reduzida. seja reduzida.

Uma elevação na temperatura, acima Uma elevação na temperatura, acima do limite permitido, irá acelerar a do limite permitido, irá acelerar a evaporação dos componentes evaporação dos componentes voláteis do líquido penetrante, voláteis do líquido penetrante, prejudicando o resultado do exame.prejudicando o resultado do exame.


A faixa de temperatura considerada A faixa de temperatura considerada

ideal para os exames está ideal para os exames está

compreendida entre 10º C e 52º C.compreendida entre 10º C e 52º C.


IluminaçãoIluminação

Os exames dependem de avaliação Os exames dependem de avaliação visual executada por um operador, visual executada por um operador, ou inspetor. Para que esta avaliação ou inspetor. Para que esta avaliação seja feita de maneira adequada, o seja feita de maneira adequada, o exame deve ser realizado em local exame deve ser realizado em local com boa iluminaçãocom boa iluminação


Nos exames com LP colorido é Nos exames com LP colorido é

considerada ideal uma intensidade considerada ideal uma intensidade

mínima de 1000 lux.mínima de 1000 lux.

A intensidade de luz branca é A intensidade de luz branca é

medida através de um instrumento medida através de um instrumento

chamado luxímetro.chamado luxímetro.


Nos exames com LP colorido, a luz Nos exames com LP colorido, a luz

branca utilizada é a convencional. branca utilizada é a convencional.

Sua fonte poderá ser a luz do sol, Sua fonte poderá ser a luz do sol,

lâmpada incandescente, lâmpada lâmpada incandescente, lâmpada

fosforescente, lâmpada de vapor,etc. fosforescente, lâmpada de vapor,etc.


O exame com LP fluorescente deve O exame com LP fluorescente deve

ser executado em ambiente ser executado em ambiente

escurecido e deve ser feito com o escurecido e deve ser feito com o

auxílio de uma lâmpada de luz ultra-auxílio de uma lâmpada de luz ultra-

violeta ( UV ).violeta ( UV ).


A intensidade de luz UV é medida em A intensidade de luz UV é medida em

“µW / cm“µW / cm² “² “ , através de um , através de um

instrumento chamado radiômetro. A instrumento chamado radiômetro. A

intensidade mínima considerada intensidade mínima considerada

ideal para um exame com LP ideal para um exame com LP

fluorescente é de 1000 µW / cmfluorescente é de 1000 µW / cm² ² ..


Aplicação do ExameAplicação do Exame

O ensaio com LP envolve uma O ensaio com LP envolve uma

sequência previamente sequência previamente

estabelecida.estabelecida.

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