Guia Básico para Ensaio por Líquidos Penetrantes

LÍQUIDOS PENETRANTES Fev 2014 AUTOR Ricardo Andreucci apoio abendi LP Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 Prefácio Este trabalho representa um guia básico para programas de estudos e treinamento de pessoal em Ensaio por Líquidos Penetrantes contendo assuntos voltados para as aplicações mais comuns e importantes deste método de Ensaio Não Destrutivo Tratase portanto de um material didático de interesse e consulta para os profissionais e estudantes que se iniciam ou estejam envolvidos com a inspeção de materiais por método superficial O Autor Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 Copyright ANDREUCCI Assessoria e Serviços Técnicos Ltda email ricardoandreuccihotmailcombr Esta publicação poderá ser obtida gratuitamente através de download nos seguintes web sites wwwabendiorgbr Edição Fev 2014 Ricardo Andreucci Professor da Faculdade de Tecnologia de São Paulo FATEC SP nas disciplinas de Controle da Qualidade do Curso de Soldagem e da Universidade São Camilo Radiologia Qualificado e Certificado pelo IBQN como Nível III nos métodos de ensaio radiográfico partículas magnéticas ultra som e líquidos penetrantes conforme norma CNENNN 117 Membro da Comissão de Segurança e Radioproteção da Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos ABENDI Diretor Técnico da ANDREUCCI Ass e Serv Técnicos Ltda Consultor Técnico como Nível III de END para importantes empresas brasileiras e do exterior Participante como Autor do livro Soldagem editado pelo SENAI SP Autor do Livro Curso Básico de Proteção Radiológica ABENDI SP Autor do livro Radiologia industrial ABENDI SP Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 umário Assunto Pág Generalidades Introdução Finalidades do Ensaio Princípios Básicos Vantagens e Limitações do Ensaio 04 04 04 04 07 Propriedades dos Produtos e Princípios Físicos Propriedades físicas do penetrante Sensibilidade do penetrante Propriedades do revelador Impurezas e Contaminantes 09 09 13 14 16 Acuidade Visual do Inspetor Procedimentos para Ensaio Preparação da Superfície Métodos de Limpeza da Superfície Temperatura da Superfície e do Líquido Penetrante Aplicação do Penetrante Tempo de Penetração Remoção do Excesso de Penetrante Revelação Secagem e Inspeção Iluminação Limpeza Final Identificação e Correção das deficiências no Ensaio Registros dos Resultados 21 24 24 24 25 26 27 28 30 31 31 35 36 36 Avaliação e Aparência das Indicações Fatôres que afetam as indicações 38 38 Segurança e Proteção 41 Critérios de Aceitação ASME Sec VIII Div 1 e 2 Sec I CCH70 AWS D11 42 42 43 45 Roteiro para Elaboração da Instrução para Ensaio 47 Dicas e Recomendações para a Realização do Ensaio 48 Exercícios de Revisão 50 Obras Consultadas 69 S Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 ENERALIDADES Introdução O ensaio por líquidos penetrantes é um método desenvolvido especialmente para a detecção de descontinuidades essencialmente superficiais e ainda que estejam abertas na superfície do material Este método se iniciou antes da primeira guerra mundial principalmente pela indústria ferroviária na inspeção de eixos porém tomou impulso quando em 1942 nos EUA foi desenvolvido o método de penetrantes fluorescentes Nesta época o ensaio foi adotado pelas indústrias aeronáuticas que trabalhando com ligas não ferrosas necessitavam um método de detecção de defeitos superficiais diferentes do ensaio por partículas magnéticas não aplicável a materiais não magnéticos A partir da segunda guerra mundial o método foi se desenvolvendo através da pesquisa e o aprimoramento de novos produtos utilizados no ensaio até seu estágio atual Finalidade do ensaio O ensaio por líquidos penetrantes prestase a detectar descontinuidades superficiais e que sejam abertas na superfície tais como trincas poros dobras etcpodendo ser aplicado em todos os materiais sólidos e que não sejam porosos ou com superfície muito grosseira É muito usado em materiais não magnéticos como alumínio magnésio aços inoxidáveis austeníticos ligas de titânio e zircônio além dos materiais magnéticos É também aplicado em cerâmica vitrificada vidro e plásticos Princípios básicos O método consiste em fazer penetrar na abertura da descontinuidade um líquido Após a remoção do excesso de líquido da superfície fazse sair da descontinuidade o líquido retido através de um revelador A imagem da descontinuidade fica então desenhada sobre a superfície Podemos descrever o método em seis etapas principais no ensaio quais sejam a Preparação da superfície Limpeza inicial Antes de se iniciar o ensaio a superfície deve ser limpa e seca Não devem existir água óleo ou outro contaminante Contaminantes ou excesso de rugosidade ferrugem etc tornam o ensaio não confiável G Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 Preparação e limpeza inicial da superfície b Aplicação do Penetrante Consiste na aplicação de um líquido chamado penetrante geralmente de cor vermelha de tal maneira que forme um filme sobre a superfície e que por ação do fenômeno chamado capilaridade penetre na descontinuidade Deve ser dado um certo tempo para que a penetração se complete Tempo de penetração do líquido na abertura c Remoção do excesso de penetrante Consiste na remoção do excesso do penetrante da superfície através de produtos adequados condizentes com o tipo de líquido penetrante aplicado devendo a superfície ficar isenta de qualquer resíduo na superfície Remoção do excesso de líquido da superfície Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 d Revelação Consiste na aplicação de um filme uniforme de revelador sobre a superfície O revelador é usualmente um pó fino talco branco Pode ser aplicado seco ou em suspensão em algum líquido O revelador age absorvendo o penetrante das descontinuidades e revelandoas Deve ser previsto um determinado tempo de revelação para sucesso do ensaio Aplicação do revelador e observação da indicação e Avaliação e Inspeção Após a aplicação do revelador as indicações começam a serem observadas através da mancha causada pela absorção do penetrante contido nas aberturas e que serão objetos de avaliação A inspeção deve ser feita sob boas condições de luminosidade se o penetrante é do tipo visível cor contrastante com o revelador ou sob luz negra em área escurecida caso o penetrante seja fluorescente A interpretação dos resultados deve ser baseada no Código de fabricação da peça ou norma aplicável ou ainda na especificação técnica do Cliente Nesta etapa deve ser preparado um relatório escrito que mostre as condições do ensaio tipo e identificação da peça ensaiada resultado da inspeção e condição de aprovação ou rejeição da peça Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 7 Em geral a etapa de registro das indicações é bastante demorada e complexa quando a peça mostra muitos defeitos Portanto o reparo imediato das indicações rejeitadas com posterior reteste é mais recomendável Absorção do líquido pelo revelador de dentro da abertura f Limpeza pós ensaio A última etapa geralmente obrigatória é a limpeza de todos os resíduos de produtos que podem prejudicar uma etapa posterior de trabalho da peça soldagem usinagem etc Vantagens e limitações do ensaio em comparação com outros métodos Vantagens Poderíamos dizer que a principal vantagem do método é a sua simplicidade É fácil de fazer de interpretar os resultados O aprendizado é simples requer pouco tempo de treinamento do inspetor Como a indicação assemelhase a uma fotografia do defeito é muito fácil de avaliar os resultados Em contrapartida o inspetor deve estar ciente dos cuidados básicos a serem tomados limpeza tempo de penetração etc pois a simplicidade pode se tornar uma faca de dois gumes Não há limitação para o tamanho e forma das peças a ensaiar nem tipo de material por outro lado as peças devem ser susceptíveis à limpeza e sua superfície não pode ser muito rugosa e nem porosa O método pode revelar descontinuidades trincas extremamente finas da ordem de 0001 mm de abertura Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 8 Limitações Só detecta descontinuidades abertas para a superfície já que o penetrante tem que entrar na descontinuidade para ser posteriormente revelado Por esta razão a descontinuidade não deve estar preenchida com material estranho A superfície do material não pode ser porosa ou absorvente já que não haveria possibilidade de remover totalmente o excesso de penetrante causando mascaramento de resultados A aplicação do penetrante deve ser feita numa determinada faixa de temperatura permita ou recomendada pelo fabricante dos produtos Superfícies muito frias abaixo de 5 oC ou muito quentes acima de 52 oC não são recomendáveis ao ensaio Neste caso produtos ou técnicas especiais devem ser aplicadas Algumas aplicações das peças em inspeção fazem com que a limpeza seja efetuada da maneira mais completa possível após o ensaio caso de maquinaria para indústria alimentícia material a ser soldado posteriormente etc Este fato pode tornarse limitativo ao exame especialmente quando esta limpeza for difícil de fazer Junta soldada contendo trinca visual Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 9 ROPRIEDADES DOS PRODUTOS E PRINCÍPIOS FÍSICOS Propriedades físicas do penetrante O nome penetrante vem da propriedade essencial que este produto deve ter ou seja sua habilidade de penetrar em aberturas finas Um produto penetrante deve ser fabricado com boas propriedades e deve atender aos seguintes pontos a ter habilidade para rapidamente penetrar em aberturas finas b ter habilidade de permanecer em aberturas relativamente grandes c não evaporar ou secar rapidamente d ser facilmente limpo da superfície onde for aplicado e em pouco tempo quando aplicado o revelador sair das descontinuidades onde tinha penetrado f ter habilidade em espalharse nas superfícies formando camadas finas g ter um forte brilho O fabricante deve verificar a concentração do corante vermelho no penetrante com base na Lei de Beer pag 33 h a cor ou a fluorescência deve permanecer quando exposto ao calor luz ou luz negra i não reagir com sua embalagem nem com o material a ser testado j não ser facilmente inflamável k ser estável quando estocado ou em uso l não ser demasiadamente tóxico m ter baixo custo Para que o penetrante tenha as qualidades acima é necessário que certas propriedades estejam presentes Dentre elas destacamse a Viscosidade Esta propriedade por si só não define um bom ou mal penetrante quando falamos em bom ou mal penetrante nos referimos a sua habilidade em penetrar nas descontinuidades A intuição nos diz que um líquido menos viscoso seria melhor penetrante que um mais viscoso Isto nem sempre é verdadeiro pois a água que tem baixa viscosidade não é um bom penetrante Todavia a viscosidade tem efeito em alguns aspectos práticos do uso do penetrante Ele é importante na velocidade com que o penetrante entra num defeito Penetrantes mais viscosos demoram mais a penetrar nas descontinuidades Penetrantes pouco viscosos têm a tendência de não permanecerem muito tempo sobre a superfície da peça o que pode ocasionar tempo insuficiente para penetração P Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 0 Líquidos de alta viscosidade têm a tendência de serem retirados dos defeitos quando se executa a limpeza do excesso b Tensão superficial A força que existe na superfície de líquidos em repouso é denominada tensão superficial Esta tensão superficial é devidas às fortes ligações intermoleculares as quais dependem das diferenças elétricas entre as moléculas e pode ser definida como a força por unidade de comprimento Nm que duas camadas superficiais exercem uma sobre a outra Este efeito é bem intenso na água e no mercúrio por exemplo e pode ser percebido também com a ajuda de outro fenômeno a capilaridade Quando um líquido é colocado em um tubo capilar tubo muito fino a atração entre as moléculas do líquido e as moléculas do material do tubo podem ser maiores ou menores do que a força de coesão interna do líquido ocasionando desta forma a formação de uma concavidade a ou uma convexidade b na superfície do líquido forma que apenas pode ser obtida devido ao efeito de tensão superficial nos líquidos a b As forças que envolvem o efeito da tensão superficial são aquelas associadas com a ação de capilaridade ou pressão de superfície P dada pela fórmula P 2γ onde γ é a tensão superficial R θ r R P θ r R P θ r R P θ r R P Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 1 Observem que na figura acima a o líquido penetra no tubo capilar mostrando uma forma côncava formando um ângulo θ de contato com as paredes do tubo maior que 900 e no caso da figura b o líquido penetra no tubo capilar mostrando uma forma convexa formando um ângulo θ de contato com as paredes do tubo menor que 900 Como o Cosθ rR podemos reescrever a equação da pressão na seguinte forma P 2 γ cos θ r Podemos observar que a pressão de capilaridade P aumenta diretamente com a tensão superficial γ do penetrante e inversamente proporcional ao raio do tubo capilar r Portanto quanto maior a tensão superficial melhor a propriedade de capilaridade do líquido penetrante Variação da Pressão Capilar e a Tensão Superficial Tensão Superficial γγγγ Nm1 Raio do Tubo Capilar r Pressão Capilar P Pa 0025 10 mm 50 0035 10 mm 70 0025 01 mm 500 0035 01 mm 700 0025 001 mm 5000 0035 001 mm 7000 0025 1 µm 50000 0035 1 µm 70000 Fonte Handbook Liquid Penetrant Testing Part 1 c Molhabilidade É a propriedade que um líquido tem em se espalhar por toda a superfície não se juntando em porções ou gotas Melhor a molhabilidade melhor o penetrante Essa característica também está associada à tensão superficial e é por isso que agentes tensoativos são incluídos na formulação do penetrante Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 2 d Volatibilidade Podemos dizer como regra geral que um penetrante não deve ser volátil porém devemos considerar que para derivados de petróleo quanto maior a volatibilidade maior a viscosidade Como é desejável uma viscosidade média os penetrantes são mediamente voláteis A desvantagem é que quanto mais volátil o penetrante menos tempo de penetração pode ser dado Por outro lado ele tende a se volatilizar quando no interior do defeito e Ponto de fulgor Ponto de fulgor é a temperatura na qual há uma quantidade tal de vapor na superfície do líquido que a presença de uma chama pode inflamálo Um penetrante bom deve ter um alto ponto de fulgor acima de 90 C A tabela 2 mostra os pontos de fulgor de alguns líquidos para comparação Esta propriedade é Importante quando considerações sobre a segurança estão relacionadas à utilização do produto Tabela 2 Pontos de fulgor de alguns líquidos LIQUIDO Ponto de Fulgor Acetona 18 C Nafta 1 C Álcool metílico 12 C Álcool etílico 14 C Glicerina 160 C f Inércia química É obvio que um penetrante deve ser inerte e não corrosivo com o material a ser ensaiado ou com sua embalagem quanto possível Os produtos oleosos não apresentam perigo A exceção é quando existem emulsificantes alcalinos Quando em contato com água vai se formar uma mistura alcalina Numa inspeção de alumínio ou magnésio caso a limpeza final não seja bem executada pode haver aparecimento após um certo período de corrosão na forma de pitting Quando se trabalha com ligas à base de níquel requerse um penetrante com baixos teores de alguns elementos prejudiciais Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 3 g Habilidade de dissolução Os penetrantes incorporam o produto corante ou fluorescente que deve estar o mais possível dissolvido Portanto um bom penetrante deve ter a habilidade de manter dissolvido estes agentes h Toxidez Evidentemente um bom penetrante não pode ser tóxico possuir odor exagerado e nem causar irritação na pele Sensibilidade do penetrante Sensibilidade do penetrante é sua capacidade de detectar descontinuidades Podemos dizer que um penetrante é mais sensível que outro quando para aquelas descontinuidades em particular o primeiro detecta melhor os defeitos que o segundo Os fatores que afetam a sensibilidade são a Capacidade de penetrar na descontinuidade b Capacidade de ser removido da superfície mas não do defeito c Capacidade de ser absorvido pelo revelador d Capacidade de ser visualizado quando absorvido pelo revelador mesmo em pequenas quantidades Algumas normas técnicas classificam os líquidos penetrantes quanto à visibilidade e tipo de remoção A norma ASTM E165 classifica os penetrantes conforme a tabela 3 abaixo Tabela 3 Tipos de Líquidos Penetrantes TIPOS MÉTODOS quanto à visibilidade Água PósEmulsificável Solvente TIPO I Fluorescente A B Lipofílico D Hidrofílico C TIPO II Luz normal A C OBS Classificação conforme Código ASME SecV SE165 ou ASTM E165 Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 4 Os líquidos penetrantes devem se analisados quanto aos teores de contaminantes tais como enxofre flúor e cloro quando sua aplicação for efetuada em materiais inoxidáveis austeníticos titânio e ligas a base de níquel O procedimento e os limites aceitáveis para estas análises devem ser de acordo com a norma aplicável de inspeção do material ensaiado Penetrante Tipo II A Penetrante Tipo II C Penetrante Tipo I B ou D Propriedades do revelador Um revelador com boas características deve a ter ação de absorver o penetrante da descontinuidade b servir com uma base por onde o penetrante se espalhe granulação fina c servir para cobrir a superfície evitando confusão com a imagem do defeito formando uma camada fina e uniforme d deve ser facilmente removível e não deve conter elementos prejudiciais ao operador e ao material que esteja sendo inspecionado Classificamse os reveladores conforme segue a pós secos Foram os primeiros e continuam a ser usados com penetrantes fluorescentes Os primeiros usados compunhamse de talco ou giz Atualmente os melhores reveladores consistem de uma combinação cuidadosamente selecionada de pós Os pós devem ser leves e fofos Devem aderir em superfícies metálicas numa camada fina se bem que não devem aderir em excesso já que seriam de difícil remoção Por outro lado não podem flutuar no ar formando uma poeira Os cuidados devem ser tomados para proteger o operador A falta de confiabilidade deste tipo de revelador torna o seu uso muito restrito Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 5 b Suspensão aquosa de pós Reveladores Geralmente usado em inspeção pelo método fluorescente A suspensão aumenta a velocidade de aplicação quando pelo tamanho da peça podese mergulhala na suspensão Após aplicação a peça é seca em estufa o que diminui o tempo de secagem É um método que pode se aplicar quando usase inspeção automática A suspensão deve conter agentes dispersantes inibidores de corrosão agentes que facilitam a remoção posterior c Solução aquosa A solução elimina os problemas que eventualmente possam existir com a suspensão dispersão etc Porém materiais solúveis em água geralmente não são bons reveladores Deve ser adicionado à solução inibidor de corrosão e a concentração deve ser controlada pois há evaporação Sua aplicação deve ser feita através de pulverização d Suspensão do pó revelador em solvente É um método muito efetivo para se conseguir uma camada adequada fina e uniforme sobre a superfície Como os solventes volatilizam rapidamente existe pouca possibilidade de escorrimento do revelador até em superfícies em posição vertical Sua aplicação deve ser feita através de pulverização Os solventes devem evaporar rapidamente e ajudar a retirar o penetrante das descontinuidades dando mais mobilidade a ele Exemplos de solventes são álcool solventes clorados não inflamáveis O pó tem normalmente as mesmas características do método de pó seco Foto de um Bloco Comparador da norma JISZ2343 com trincas paralelas usado para verificar a sensibilidade dos produtos penetrantes A foto foi realizada com penetrante fluorescente As trincas apresentadas por cada bloco são de várias aberturas podendo ser adquiridos blocos contendo trincas de 10 µm até 50 µm Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 6 A norma da Petrobras N1596 requer que seja feita uma verificação do lote de materiais penetrantes adquiridos Assim devese efetuar teste de sensibilidade do material recebido na temperatura dentro da faixa prevista usando o bloco JIS 30 µm para pentrantes visíveis Tipo II e bloco JIS 10µm para penetrantes fluorescentes de forma a verificar se a sensibilidade do ensaio está sendo mantida O resultado do teste de recebimento deve ser registrado em relatório que conste a nome do emitente b identificação numérica c tipo de bloco de referência utilizado d número e revisão do procedimento e materiais penetrantes utilizados f normas de referência para interpretação dos resultados g laudo indicando aceitação ou rejeição h data do ensaio i identificação e assinatura do inspetoroperador responsável j número do lote de material penetrante examinado k número do lote de material penetrante de comparação Impurezas e Contaminantes nos Produtos Penetrantes No uso de produtos penetrantes penetrante reveladores e solventes em materiais em aço inoxidável austeníticos titanio ligas a base de níquel outras ligas para altas temperaturas as impurezas ou contaminantes devem sofrer restrições principalmente para enxofre halogênios e metais alcalinos Tais impurezas podem causar fragilização ou corrosão nesses materiais a elevadas temperaturas ou outras condições de propiciem tais danos Alguns dos materiais penetrantes podem conter quantidades significantes dessas impurezas não voláteis que podem reagir com a peça principalmente na presença de umidade e temperaturas elevadas Tais impurezas presentes nos produtos penetrantes devem ter seu teor analisado por método laboratorial indicado pela norma aplicável Algumas normas tais como ASTM e ASME restringem a 1 em peso de uma amostra do resíduo de enxofre para aços inoxidáveis a base de níquel e a 1 em peso de uma amostra do resíduo de FlúorCloro para aços inoxidáveis duplex austeníticos e titânio Portanto é importante que o inspetor de líquidos penetrantes antes de inspecionar esses materiais deve solicitar o certificado de controle de contaminantes dos produtos a serem utilizados com finalidade de verificar se os produtos atendem às restrições de impurezas Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 7 O quadro abaixo reproduz o texto do item 53 do procedimento PR001 Rev7 da ABENDI que tem como base a Edição 2004 do ASME SecV o qual temos alguns comentários Leiam o texto reproduzido abaixo Os requisitos acima diferem da última edição do ASME Sec V Art6 que alterou o texto assim como a metodologia de análise dos contaminantes que deverá ser de acordo com ASME SecV Art24 SE165 Tratase de uma metodologia laboratorial bastante complexa No entanto no SNQC ainda permanece como referencia a metodologia antiga para fins dos exames práticos de certificação de inspetores Nível 2 neste método de ensaio Para melhor exemplificar o processo acima descrito no documento PR001 Rev 7 nos itens a seguir fizemos algumas considerações e exercícios para facilitar o entendimento do processo de análise de contaminantes Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 8 Entendendo melhor o processo de análise de contaminantes O requisito 531 e 541 podemos explicar melhor conforme o esquema abaixo Análise para Penetrantes e Reveladores O requisito 532 e 542 podemos explicar melhor conforme o esquema abaixo Análise para Removedores e Solventes Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 1 9 A tabela abaixo são exemplos de cálculos de conteúdo de contaminantes Exemplo Produto analisado Qde de Resíduo obtido na amostra Tolerância de acordo com o procedimento Conteúdo do Contaminante Cl F S 1 Penetrante 00030 g 00025 g 00003g 000001g 000004g 2 Penetrante 00068 00025 g 003 01 0000034g 3 Solvente 0005 g 0005 g 000002g 000004g 0000002g 4 Removedor 0003 0005 g 0003g 000007g 009 5 Revelador 004 g 00025 g 00025 g 00007g 000038g Nota Observe que a quantidade de resíduo pode ser dado em gramas ou em porcentagem o que altera o cálculo Exemplo 1 Análise do Penetrante para uso em austeníticos Requisito da norma o resíduo de ClF não deve ser acima de 1 em peso Na tabela a soma ClF é de 000031g num resíduo total de 00030g maior que 00025g O resíduo total 00030g 100 Contaminantes 000031g ClF ClF 000031 x 100 00030 1033 está reprovado para uso pois está acima de 1 Exemplo 2 Análise do penetrante para Níquel Requisito da norma o resíduo de S não deve ser acima de 1 em peso Na tabela temos 00068 de resíduo na evaporação de 50g do produto portanto teremos que saber quanto representa 00068 em 50g de penetrante 50g 100 X 00068 X 50 x 00068 100 00034 g de resíduo portanto peso maior que 00025 g Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 0 Aplicando a mesma regra Temos na tabela 0000034g de resíduo de S O resíduo total 00034 g 100 O contaminante 0000034 g S S 0000034 x 100 00034 1 portanto aprovado para uso Exemplo 3 Análise do solvente para austeníticos Requisito da norma o resíduo de ClF não deve ser acima de 1 em peso Na tabela a soma ClF é de 000006g num resíduo total de 0005g na evaporação de 100g do produto O resíduo total 0005g 100 O contaminante 000006g CLF C 000006 x 100 0005 12 está reprovado pois é acima de 1 Exemplo 4 Análise de removedores para Níquel Requisito da norma o resíduo de S não deve ser acima de 1 em peso Na tabela temos 0003 de resíduo da evaporação de 100g do produto portanto teremos que saber quanto representa 0003 em 100g de removedor 100g 100 X 0003 X 0003 x 100 100 0003g portanto menor que 0005g aprovado para uso Exemplo 5 Análise de revelador para austenítico Requisito da norma o resíduo de ClF não deve ser acima de 1 em peso Na tabela a soma ClF é de 00032g na evaporação de 004g de revelador e portanto maior que 00025g O resíduo total 004g 100 O contaminante 00032g CLF CLF 00032 x 100 004 8 portanto reprovado para uso pois é maior que 1 Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 1 CUIDADE VISUAL DO INSPETOR A observação das indicações reveladas pelo ensaio por líquidos penetrantes deve ser feita essencialmente pela visão do inspetor Assim a acuidade visual com ou sem correção deve ser verificada periodicamente tanto visão para perto como visão para contraste entre cores É importante destacar que o olho normal com ou sem correção consegue enxergar dois pontos luminosos a 30 cm de distância separados de 01mm porém a acuidade visual pode ser modificada pela iluminação ambiente reflexões na superfície e patologias que o órgão da visão do inspetor pode apresentar Algumas das patologias que prejudicam a boa visão são as seguintes Miopia A imagem de projeta antes da retina resultando numa visão ruim para longe e boa para perto Hipermetropia A imagem se projeta atrás da retina resultando em visão ruim para perto e longe piorando com o envelhecimento Astigmatismo A imagem se projeta em pontos diferentes na retina resultando em visão ruim para longe e perto Visão para Perto A capacidade do inspetor em ter uma boa visão para perto pode ser verificada pelo profissional habilitado através da leitura de textos e palavras com diferentes tamanhos de letra O padrão mais usado é o Jaeger em que o inspetor deve ler o com ou sem correção tamanho de letra definido como grau J2 a uma distância não maior que 30 cm Outro padrão que pode ser usado é o Ortho Rater com tamanho de letra Nr 8 a uma distância não menor que 30 cm Esse exame normalmente é realizado a cada ano pois é constatado que a visão humana se modifica sensivelmente principalmente se a visão é órgão vital para o desempenho profissional do inspetor A Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 2 Carta de visão próxima Jaeger à esquerda e Ortho Rater à direita as figuras estão reduzidas sem escala Visão a Cores A capacidade do inspetor em diferenciar contraste entre cores também é importante ser examinado Em geral o exame de daltonismo através do padrão Ishihara é aplicado O exame é realizado pelo profissional habilitado onde será mostrado ao inspetor uma série de figuras coloridas formando números Caso o inspetor tenha deficiência em visão a cores ele não conseguirá definir o número que a figura apresenta Algumas dessas figuras são mostradas a seguir Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 3 Figuras extraídas do padrão Ishihara as figuras estão reduzidas sem escala Uma pergunta que o leitor poderá fazer é a seguinte Se o inspetor for reprovado no exame de cores para daltonismo ele poderá exercer a atividade de inspetor de líquidos penetrantes A resposta para essa questão dependerá da capacidade do inspetor em diferenciar contraste entre cores no caso entre o vermelho e branco sem reconhecer a cor vermelha Para tanto ele deve fazer mais um exame complementar de capacidade de perceber tons de cinza Caso ele tenha essa capacidade o laudo técnico no ensaio por líquidos penetrantes não será prejudicado e poderá trabalhar normalmente Essa é a interpretação das recomendações do documento SNTTC1A Tal exame poderá ser realizado usando um padrão de tons de cinza como por exemplo o que segue abaixo O inspetor deverá diferenciar pelo menos 20 tons de cinza identificando os números dentro dos vários tons de cinza O ideal é que a figura acima seja apresentada ao inspetor através de arquivo eletrônico no monitor do computador Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 4 ROCEDIMENTO PARA ENSAIO Neste capítulo em detalhes as etapas básicas do ensaio a influência da temperatura as correções de deficiências de execução do ensaio e a maneira de registrar os dados do mesmo É importante salientar que a aplicação do método de inspeção por líquidos penetrantes deve sempre ser feita através de um procedimento préviamente elaborado e aprovado contendo todos os parâmetros essenciais do ensaio baseado na norma ou especificação aplicável ao produto a ser inspecionado As informações técnicas a seguir estão baseadas no Código ASME Sec V Artigo 6 Preparação da superfície A primeira etapa a ser seguida na realização do ensaio é verificação das condições superficiais da peça Deverá estar isenta de resíduos sujeiras óleo graxa e qualquer outro contaminante que possa obstruir as aberturas a serem detectadas Caso a superfície seja lisapreparação prévia será facilitada É o caso de peças usinadas lixadas etc Este fator é inerente ao processo de fabricação Superfícies excessivamente rugosas requerem uma preparação prévia mais eficaz pois as irregularidades superficiais certamente prejudicarão a perfeita aplicação do penetrante a remoção do excesso e portanto o resultado final As irregularidades irão dificultar a remoção principalmente no método manual Além do mascaramento dos resultados há a possibilidade de que partes dos produtos de limpeza fiquem aderidas à peça fiapos de pano Numa operação de esmerilhamento um cuidado adicional deve estar presente Devese evitar causar por exemplo sulcos sobre a peça erro muito comum na preparação de soldas Inspeção de bloco de motores Fase de limpeza P Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 5 Métodos de limpeza da superfície O sucesso do método depende dos defeitos estarem abertos à superfície A limpeza portanto é de fundamental importância Toda forma de corrosão escória pinturas óleo graxa etc deve estar removido da superfície Podese utilizar o solvente que faz parte dos kits de ensaio ou solventes disponíveis no mercado ou ainda outro produto qualificado É importante lembrar que produtos como Thinner é difícil obter um certificado de contaminantes para uso em inoxidáveis Nesse caso o removedor do mesmo fabricante dos produtos penetrantes é mais indicado ou apropriado Neste caso devese dar suficiente tempo para que o solvente utilizado evaporese das descontinuidades pois sua presença pode prejudicar o teste Dependendo da temperatura ambiente e do método utilizado este tempo pode variar Podese utilizar o desengraxamento por vapor para remoção de óleo graxa ou ainda limpeza química solução ácida ou alcalina escovamento manual ou rotativo removedores de pintura ultrasom detergentes Peças limpas com produtos a base de água a secagem posterior é muito importante Cuidados também são importantes para evitar corrosão das superfícies Os processos de jateamento lixamento e aqueles que removem metal esmerilhamento devem ser evitados pois tais processos podem bloquear as aberturas da superfície e impedir a penetração do produto penetrante Entretanto tais métodos de limpeza podem em alguns processos de fabricação do material a ensaiar serem inevitáveis e inerentes a estes processos Esta etapa é muito importante e o operador deve ter consciência de que o material na área de interesse esteje aparente sem óxidos ou qualquer sujeira que possa mascarar a observação da descontinuidade Temperatura da superfície e do líquido penetrante É comum que a temperatura ótima de aplicação do penetrante seja de 20 C As superfícies não devem estar abaixo de 5 C Temperaturas ambientes mais altas acima de 52C podem aumentar a evaporação dos constituintes voláteis do penetrante tornandoo insuficiente Acima de certo valor 100 C há o risco de inflamar A título de ilustração podemos citar que o Código ASME SecV Art6 recomenda temperaturas padrão de 5 a 52 C e o ASTM E165 recomenda temperaturas de 10 a 38 oC para penetrantes fluorescentes e de 10 a 52 oC para penetrantes visíveis com luz normal Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 6 A observação e controle da temperatura é um fator de grande importância que deve estar claramente mencionado no procedimento de ensaio Caso seja necessário aplicar o ensaio por líquidos penetrantes fora da temperatura padrão os produtos penetrantes devem ser verificados contra um padrão contendo trincas conhecidas O desenho abaixo ilustra o padrão recomendado pelo Código ASME Sec V Art 6 fabricado em alumínio ASTM B209 tipo 2024 O bloco de alumínio deve ser aquecidos entre 510 C a 524 C e resfriados com água produzindo assim trincas superficiais no bloco Após deve ser cortado e as partes identificadas como A e B Bloco Comparador tipo ASME O Bloco comparador acima deve ser usado quando se pretende realizar o ensaio por líquidos penetrantes fora da temperatura padrão Devese aplicar a temperatura desejada no bloco e nos produtos penetrantes e realizar o ensaio comparando os resultados obtidos com aqueles verificados na faixa de temperatura padrão Aplicação do penetrante O penetrante pode ser aplicado em spray por pincelamento com rolo de pintura ou mergulhandose as peças em tanques Este último processo é válido para pequenas Neste caso as peças são colocadas em cestos Devese escolher um processo de aplicação do penetrante condizente com as dimensões das peças e com o meio ambiente em que será aplicado o ensaio Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 7 Por exemplo peças grandese ambientes fechados em que o inspetor escolha o método de aplicação do penetrante por pulverização certamente isto será um transtorno tanto para as pessoas que trabalhem próximo ao local assim como para o próprio inspetor Aplicação do penetrante com pincel Nas fotos acima penetrante colorido vermelho e na foto abaixo penetrante fluorescente Tempo de Penetração É o tempo necessário para que o penetrante entre dentro das descontinuidades Este tempo varia em função do tipo do penetrante material a ser ensaiado temperatura e deve estar de acordo com a norma aplicável de inspeção do produto a ser ensaiado Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 8 A tabela 4 abaixo descreve tempos mínimos de penetração apenas para referência Os tempos de penetração corretos devem estar de acordo com a norma aplicável de fabricaçãoinspeção do material ensaiado A norma da Petrobras N1596 limita em 10 minutos mínimo e 60 minutos máximo para o tempo de penetração Remoção do excesso de penetrante Os penetrantes não laváveis em água são quase sempre utilizados para inspeções locais e estes são melhor removidos com panos secos ou umedecidos com solvente Papel seco ou pano seco é satisfatório para superfícies lisas A superfície deve estar completamente livre de penetrante senão haverá mascaramento dos resultados Devese tomar o cuidado para não usar solvente em excesso já que isto pode causar a retirada do penetrante das descontinuidades Limpeza com pano após o tempo de penetração de 15 minutos Geralmente uma limpeza grosseira com pano e papel levemente embebido em solvente seguido de uma limpeza feita com pano ou papel seco ou com pouco de solvente é satisfatória Quando as peças são inteiramente umedecidas com solvente a limpeza manual é demorada e difícil Neste caso podese mergulhar a peça em banho de solvente com o inconveniente de que algum penetrante pode ser removido das descontinuidades Este método só deve ser usado com muito cuidado e levando se em conta esta limitação Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 2 9 Quando se usa o tipo lavável em água a lavagem com jato de água é satisfatória Algumas normas limitam o teor de contaminante de cloretos da água em 50 ppm para uso em aços inoxidáveis austeníticos ou titânio veja norma Petrobras N 1596 O jato deve ser grosso para aumentar sua eficiência ou por spray Após lavagem com água a peça deve ser seca com por exemplo ar comprimido A remoção usando solvente a secagem pode ser feita por evaporação natural Foto gentileza de VOITH SIEMENS Remoção do penetrante com pano Remoção com spray de água Os penetrantes do tipo pósemulsificáveis devem ser removidos após a aplicação do emulsificador que podem ser de dois tipos hidrofílico e lipofílico ver tab 3 O emulsificador hidrofílico é a base de água possui uma infinita propriedade de tolerância a água por isso é diluído em água para sua aplicação em spray porém dependendo da proporção de água emulsificador em geral 5 sua sensibilidade pode ser alterada O emulsificadores lipofílicos são a base de óleo em sua maior parte e são inflamáveis ponto de fulgor de 125 F com baixa propriedade de tolerância a água em razão disso devese diluilo com água na proporção correta Os emulsificadores possuem uma coloração característica para evidenciar sua aplicação por toda a superfície e possuem 3 propriedades básicas que são atividade viscosidade e tolerância a água Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 0 Revelação A camada de revelador deve ser fina e uniforme Pode ser aplicada com spray no caso de inspeção manual Peças que foram totalmente revestidas com penetrante são mais difíceis para se manter uma camada uniforme de revelador O melhor método neste caso é o spray A norma ASTM165 permite a aplicação do revelador através de várias formas por outro lado a norma Petrobras N1596 não admite o uso de escovas pincéis e similares para a aplicação do revelador Foto gentileza de VOITH SIEMENS Aplicação do revelador por pulverização com pistola de pintura à esquerda e aplicação de revelador seco com pulverizador manual à direita Tabela 4 Tempos mínimos de penetração e revelação sugeridos pelo ASME Sec V Art 6 Tabela 672 e ASTM E165 Material Forma Tipo de Descontinuidade Tempo de Espera A min Penetrante Alumínio Magnésio aço bronze titânio altas ligas Fundidos e Soldas porosidade trincas todas as formas falta de fusão gota fria 5 Plásticos todas as formas trincas 5 Vidros todas as formas trincas 5 Cerâmicas todas as formas trincas porosidade 5 A Para temperaturas de 10 a 52 oC Para temperaturas de 5 a 10 oC o tempo de penetração mínimo deverá ser o dobro do tempo indicado na tabela acima A norma da Petrobras N1596 requer que para aplicação do revelador através de pulverização por meio de ar comprimido a pressão máxima permitida seja de 210 kPa 30 psi Deve ser prevista a instalação de filtros na linha de ar para evitar a contaminação do revelador com água óleo ou materiais estranhos Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 1 Secagem e inspeção Deve ser dado um tempo suficiente para que a peça esteja seca antes de efetuar a inspeção Logo após o início da secagem devese acompanhar a evolução das indicações no sentido de definir e caracterizar o tipo de descontinuidade e diferencialas entre linear ou arredondadas O tempo de revelação é variável de acordo com o tipo da peça tipo de defeito a ser detectado e temperatura ambiente As descontinuidades finas e rasas demoram mais tempo para serem observadas ao contrário daquelas maiores e que rapidamente mancham o revelador O tamanho da indicação a ser avaliada é o tamanho da mancha observada no revelador após o tempo máximo de avaliação permitida pelo procedimento Em geral tempos de avaliação não menos que 10 min e nem maior que 60 minutos são recomendados Iluminação Como todos os exames dependem da avaliação visual do operador o grau de iluminação utilizada é extremamente importante Iluminação errada pode induzir a erro na interpretação Além disso uma iluminação adequada diminui a fadiga do inspetor A intensidade de iluminação é definida como sendo a quantidade de luz por segundo na unidade de ângulo sólido por uma fonte pontual em uma dada direção A unidade candela é definida como sendo a intensidade luminosa por superfície de 1600000 m2 de um corpo negro na temperatura de congelamento da platina sob pressão de 101325 Nm2 a Iluminação com luz natural branca A luz branca utilizada é a convencional Sua fonte pode ser luz do sol lâmpada de filamento lâmpada fluorescente ou lâmpada a vapor O gráfico ao lado mostra a variação da sensibilidade da visão humana às cores Note que a melhor cor para ser visualizada é a amarelo esverdeado Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 2 Dirigindo a luz para a área de inspeção com o eixo da lâmpada formando aproximadamente 90 em relação a ela é a melhor alternativa O fundo branco da camada de revelador faz com que a indicação se torne escurecida Exemplo de um Luxímetro A intensidade da luz deve ser adequada ao tipo de indicação que se quer ver sendo ideal acima de 1000 Lux conforme recomendado pelo Código ASME Sec V e ASTM E165 O instrumento correto para medir a intensidade de iluminação no local é o luxímetro que deve estar calibrado na unidade Lux ver foto acima b Iluminação com Luz ultravioleta UV luz negra Podemos definir a luz negra como aquela que tem comprimento de onda menor do que o menor comprimento de onda da luz visível Ela tem a propriedade de causar em certas substâncias o fenômeno da fluorescência O material fluorescente contido no penetrante tem a propriedade de em absorvendo a luz negra emitir energia em comprimentos de onda maiores na região de luz visível por exemplo verdeamarelado ou verdeazulado São usados filtros que eliminam os comprimentos de onda desfavoráveis luz visível e luz ultravioleta permitindo somente aqueles de comprimento de onda de 3200 a 4000 Å A intensidade de luz ultravioleta que se deve ter para uma boa inspeção é de 1000 µWcm2 A norma Petrobras N1596 requer que a iluminação normal ambiente deva ser controlada e não deve ser superior à 10 Lux O instrumento para medir a luz UV é o radiômetro que deve estar calibrado na unidade µWcm2 Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 3 Luminária de UV Medidor de UV c A Cor e a Fluorescência Cor é a sensação visual resultante do impacto da luz proveniente de um determinado comprimento de onda sobre a retina do olho A observação das indicações devido às descontinuidades no ensaio é resultante da absorção da luz O fenômeno da florescência ocorre quando os penetrantes fluorescentes absorvem a luz de comprimento de onda típico e emitem luz em outro comprimento de onda visível d A Lei de Beer Em 1852 August Beer estudou a influência da concentração de soluções coloridas sobre a transmissão de luz A lei de Beer explica que quando duas soluções com componentes coloridos de mesma cor são produzidos em um mesmo solvente um dos quais tem concentração de duas vezes à do outro a absorção da luz devido a uma dada espessura da primeira solução deve ser igual a duas vezes a espessura da segunda Matematicamente pode ser expressada da seguinte forma I1 C1 I2 C2 A expressão é válida quando a intensidade de luz I que passa através de duas soluções com baixa concentração C é constante e se a intensidade e comprimento de onda da luz incidente sobre cada solução é a mesma Melhor explicando sabemos que diversas substancias e misturas absorvem luz ultravioleta UV ou visível A figura a seguir mostra um feixe de radiação monocromática de potencia radiante P0 atravessando uma amostra de solução Ao atravessar a amostra parte da intensidade é absorvida e o feixe de radiação que deixa a amostra terá então potencia P Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 4 Po P b solução Po P b solução Definimos transmitância T como sendo TPPo e absorbância A como sendo A Log10 PoP Então se a luz passa através de uma solução sem absorção nenhuma a absorbância é zero e a transmitância percentual é 100 No caso em que toda a luz é absorvida a transmitância percentual é zero e a absorbância é infinita Observe na foto que a solução azulada de sulfato de cobre parece ser mais clara na região de ajuste do menisco porque o diâmetro do tubo espessura do absorvedor é bem menor que na parte inferior do frasco Essa propriedade é usada na determinação da concentração ideal do corante vermelho no penetrante pelo fabricante do produto Essa determinação é feita por um aparelho que emite luz através da amostra num tubo de ensaio contendo o penetrante produzido e um sensor faz a leitura e medida da luz transmitida comparando com o valor de referência que o fabricante estabeleceu Agora suponha que temos uma solução de sulfato de cobre que aparece azul pois tem um máximo de absorção nos 600 nm de comprimento de onda na luz Vamos ver em que forma a intensidade da luz potência radiante muda ao atravessar a solução dentro de uma cuba de 1 cm de espessura Vamos olhar qual a redução por cada 02 cm como mostrado no diagrama embaixo Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 5 A Lei de Beer diz que a fração da luz absorvida por cada camada sucessiva de solução é a mesma Para ilustrar isto vamos supor que esta fração seja 05 para cada camada de 02 cm de espessura e calculamos os dados seguintes Transmitância Absorbância Caminho percorrido pela luz cm Caminho percorrido pela luz cm Transmitância Absorbância Caminho percorrido pela luz cm Caminho percorrido pela luz cm A Lei de Beer não se aplica quando a concentração do elemento corante absorvedor é muito alta na solução pois nessa condição a função absorbância e concentração não ocorre de forma linear Limpeza final Após completado o exame é necessário na maioria dos casos executarse uma limpeza final na peça já que os resíduos de teste podem prejudicar o desempenho das peças Uma limpeza final com solvente geralmente é satisfatória Para peças pequenas a imersão das peças em banho de detergente solventes ou agentes químicos geralmente é satisfatório Registro dos resultados Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 6 Identificação e correção das deficiências no ensaio Alguns problemas de deficiência de técnicas de ensaio estão indicadas abaixo preparação inicial inadequada da peça limpeza inicial inadequada cobertura incompleta da peça com penetrante remoção de excesso inadequada causando mascaramento dos resultados escorrimento do revelador camada não uniforme do revelador revelador não devidamente agitado cobertura incompleta de revelador O inspetor experiente deve fase por fase avaliar seu trabalho e detectar as deficiências cujos exemplos são apontados acima Após detectálas estas devem ser imediatamente corrigidas Observase que a deficiência mais comum consiste na remoção incompleta do excesso especialmente em ensaio manual Esta é uma fase que deve ser executada com o devido cuidado especialmente se a superfície é bruta ou caso de soldas Registro de resultados Ensaios de peças críticas devem ter seu resultado além dos dados do teste registrados em relatório a fim de que haja uma rastreabilidade A título de registro do ensaio os dados mínimos que devem estar no conteúdo do relatório é descrito no ASME Sec V Art 6 conforme segue Identificação do procedimento Tipo do penetrante Tipo e designação de cada produto penetrante removedor revelador Identificação do inspetor Registro das indicações Material e espessura Equipamento de iluminação Data do ensaio Este registro deve ser executado durante o ensaio ou imediatamente após concluído o mesmo Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 7 Resultado do ensaio por líquidos penetrantes de juntas soldadas A rastreabilidade entre a localização da descontinuidade e solda é importante e deve estar no relatório de ensaio RESUMO DA SEQUÊNCIA DO ENSAIO Preparação inicial da Superfície conforme o procedimento Tempo para Secagem dos produtos de Limpeza penetrante Aplicação do penetrante conforme instruções do procedimento Tempo de penetração conforme requerido no procedimento penetrante Remoção do Excesso de penetrante conforme instruções Tempo para Secagem dos produtos de Limpeza penetrante Aplicação do Revelador Tempo de Avaliação das indicações Laudo final e registros Limpeza final se requerido Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 8 VALIAÇÃO E APARÊNCIA DAS INDICAÇÕES Avaliação da descontinuidade Relembramos o conceito de descontinuidade e defeito A descontinuidade deve ser analisada de acordo com algum padrão de aceitação caso seja reprovável ela se constituirá em um defeito Ao se analisar a peça o operador deve ter consciência de que o ensaio foi executado corretamente e as descontinuidades foram verificadas contra o padrão de aceitação préestabelecido Fatores que afetam as indicações Como já foi analisado no capítulo anterior vários são os fatores que podem afetar a aparência das indicações tornar o ensaio não confiável A fonte mais comum de indicações falsas é a remoção inadequada do excesso de penetrante o que causa às vezes até impossibilidade de avaliação No caso dos métodos laváveis com água e pós emulsificável a lavagem é de fundamental importância O uso da luz ultravioleta durante o processo de lavagem é recomendado Após lavagem existem fontes que podem recontaminar a peça tais como a penetrante nas mãos do inspetor b penetrante que sai das descontinuidades de uma peça e passa para as áreas boas de outra peça caso de peças pequenas c penetrante na bancada de inspeção Deduzse facilmente que cuidado no manuseio das peças e principalmente limpeza são necessários para que o ensaio tenha sucesso Independente das indicações falsas existem as indicações não relevantes que o inspetor deve reconhecer São indicações de realmente algo que existe no sentido de que elas são causadas por descontinuidades da superfície da peça A maioria delas é fácil de reconhecer porque provém diretamente do processo de fabricação Exemplos destas indicações são pequenas inclusões de areia em fundidos marcas de esmerilhamento depressões superficiais imperfeições de matéria prima A Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 3 9 Apesar de facilmente reconhecíveis há o perigo destes interferirem ou mascararem um defeito É necessário que o inspetor tenha o cuidado de verificá las cuidadosamente antes de aproválas Categorias de indicações verdadeiras a Indicações em linha contínua Podem ser causadas por trincas dobras riscos ou marcas de ferramentas Trincas geralmente aparecerem como linhas sinuosas dobras de forjamento como tem a aparência de linha finas b Linha intermitente Podem ser causadas pelas mesmas descontinuidades acima Quando a peça é retrabalhada por esmerilhamento martelamento forjamento usinagem etc porções das descontinuidades abertas à superfície podem ficar fechadas c Arrendondadas Causadas por porosidade ou por trinca muito profunda resultante da grande quantidade de penetrante que é absorvida pelo revelador d Interrompidas finas e pequenas Causadas pela natureza porosa da peça ou por grãos excessivamente grosseiros de um produto fundido e Defeituosas Normalmente não são definidas tornandose necessário reensaiar a peça As vezes provém de porosidade superficial Podem ser causadas por lavagem insuficiente falsas Tipos e aparências das indicações por processo de fabricação a Fundidos Os principais defeitos que podem aparecer nos produtos fundidos são trincas de solidificação rechupes micro rechupes porosidade gota fria Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 0 inclusão de areia na superfície bolhas de gás b Forjados Defeitos típicos em forjados são dobras lap rupturas tear fenda burst delaminação c Laminados Os laminados apresentam delaminações defeitos superficiais como dobras de laminação fenda etc d Roscados Apresentam trincas e Materiais não metálicos Cerâmicos trincas porosidade f Soldas Soldas podem apresentar trincas superficiais porosidade superficial falta de penetração mordeduras Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 1 EGURANÇA E PROTEÇÃO Limpeza Podemos dizer que as medidas de proteção pessoal contra eventuais problemas de saúde causados por produtos utilizados no ensaio por líquido penetrante iniciamse como conhecimento do inspetor a respeito do procedimento de ensaio organização pessoal e em decorrência da limpeza da área de trabalho Manter a área de trabalho limpa e organizada é fundamental não só para a proteção pessoal como para o sucesso do ensaio Toxidade aspiração exagerada ventilação manuseio Toxidade é a propriedade de causar dano no corpo humano ou num material Praticamente todos os materiais para ensaio com líquidos penetrantes atualmente disponíveis não apresentam grandes problemas de toxidade mas certas precauções são necessárias Uma aspiração exagerada dos produtos voláteis pode causar náusea e certas dermatoses podem ocorrer quando há contato muito prolongado dos produtos com a pele Uma precaução básica é manter uma boa ventilação do local de trabalho Nestas condições é evitada a aspiração exagerada e eliminase o problema de uma eventual inflamação dos gases gerados ver ponto de fulgor Como os materiais utilizados no ensaio apresentam propriedades detergentes eles tendem a dissolver óleos e gorduras Portanto o contato exagerado pode causar rugosidade e vermelhão na pele Isto pode causar uma infecção causando irritações mais fortes Devese tomar o cuidado de lavar as mãos com bastante água corrente e sabão O uso de luvas em contatos prolongados é recomendável Se houver início de irritação devese usar sobre o local atingido um creme ou loção à base de gordura animal lanolina Luz ultravioleta A luz ultravioleta usada nos ensaios não apresenta sérios problemas de saúde já que seu comprimento de onda está por volta de 320 a 400 nonametros invisíveis para nossos olhos Quando exposto à radiação UV a pele pode desenvolver câncer de pele inflamação na vista catarata e danos na retina S Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 2 RITÉRIOS DE ACEITAÇÃO O critério de aceitação de descontinuidades deve seguir a norma ou especificação aplicável ao produto ou componente fabricado e inspecionado A título de exemplo o critério de aceitação que segue abaixo é uma tradução livre do Código ASME Sec VIII Div1 Apêndice 8 que é igual à Sec I e ASME Sec VIII Div 2 são aplicáveis para soldas e componentes inspecionadas por líquidos penetrantes e da norma CCH70 para componentes hidráulicos aplicável a superfícies fundidas acabadas ASME SECVIII DIV1 AP8 e SEC I Avaliação das indicações Uma indicação é uma evidência de uma imperfeição mecânica Somente indicações com dimensões maiores que 116 pol 15 mm deve ser considerada como relevante a Uma indicação linear é aquela tendo um comprimento maior que três vezes a largura b Uma indicação arredondada é aquela na forma circular ou elíptica com comprimento igual ou menor que três vezes a largura c Qualquer indicação questionável ou duvidosa deve ser reinspecionada para determinar se indicações relevantes estão ou não presentes Critério de Aceitação Toda as superfícies devem estar livres de a indicações relevantes lineares b indicações relevantes arredondadas maiores que 316 pol 50 mm c quatro ou mais indicações relevantes arredondadas em linha separadas por 116 pol 15 mm ou menos de borda a borda duma indicação de uma imperfeição pode ser maior que a imperfeição entretanto o tamanho da indicação é a base para a avaliação da aceitação 50 mm 15 mm L 15 mm Ø 50 mm 15 mm L 15 mm Ø C Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 3 ASME SEC VIII DIV 2 PART 7 ITEM 7571 Critério de Aceitação a Todas as superfícies examinadas devem estar isentas de Indicações lineares relevantes Indicações arredondadas relevantes maiores do que 50 mm Quatro ou mais indicações relevantes de formato arredondado alinhadas separadas por uma distância igual ou menor que 15 mm medida entre bordas de indicações consecutivas b Indicações detectadas como trincas independente das condições da superfície são inaceitáveis Especificação técnica para Líquidos Penetrantes CCH70 PT 702 Esta norma é geralmente utilizada na inspeção de fundidos para aplicação em componentes hidráulicos na condição acabado ou ainda para inspeção de áreas abertas para reparos Avaliação das Indicações Indicações isoladas abaixo de 15 mm não devem ser consideradas para efeito de avaliação Indicações Lineares Indições com comprimento maior ou igual a três vezes a largura será considerada como linear a 3 b Indicações Arredondadas Indicações com comprimento menor que três vezes a largura será considerada arredondada a 3 b b a b a Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 4 Indicações alinhadas São indicações agregadas em L com dimensões acima de 15 mm arredondadas separadas entre si de 2 mm ou menos L d 2 mm Critério de Aceitação A área inspecionada será avaliada e classificada por comparação com cinco classes de qualidade numeradas de 1 a 5 em ordem decrescente de qualidade A área de referência para avaliação é de 1 dm2 100 cm2 na forma quadrada ou retangular com lado não superior a 250 mm Classe 1 de Qualidade 1 Nenhuma indicação arredondada com dimensão a 3 mm 2 Nenhuma indicação linear 3 Nenhuma indicação alinhada 4 A superfície total de indicações menor ou igual a 10 mm 2 dm2 Classe 2 de Qualidade 1 Nenhuma indicação arredondada com dimensão a 4 mm 2 Nenhuma indicação linear 3 Nenhuma indicação alinhada 4 A superfície total de indicações menor ou igual a 20 mm 2 dm2 Classe 3 de Qualidade 1 Nenhuma indicação arredondada com dimensão a 5 mm 2 Nenhuma indicação linear 3 Nenhuma indicação alinhada 4 A superfície total de indicações menor ou igual a 50 mm 2 dm2 Classe 4 de Qualidade 1 Nenhuma indicação arredondada com dimensão a 6 mm 2 Nenhuma indicação linear 3 Nenhuma indicação alinhada com L 10 mm 4 A superfície total de indicações menor ou igual a 125 mm 2 dm2 d Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 5 Classe 5 de Qualidade 1 Nenhuma indicação arredondada com dimensão a 8 mm 2 Nenhuma indicação linear com a 7 mm 3 Nenhuma indicação alinhada com L 10 mm 4 A superfície total de indicações menor ou igual a 250 mm2 dm2 Critério de Aceitação de Soldas Conforme o Código AWS D11 O critério de aceitação conforme AWS D11 é o mesmo para inspeção visual e que apresentamos a seguir O Código AWS D11 requer que a aplicação do ensaio seja feito de acordo com ASTM E165 Tradução livre da Tabela 61 do AWS D11 2010 Categoria da Descontinuidade e Critério de Inspeção Conexões não tubulares carregadas estaticamente Conexões não tubulares carregadas ciclicamente Conexões Tubulares para todos os tipos de carregamento 1 Proibição de Trincas Qualquer trinca é inaceitável independente do tamanho e localização X X X 2 Fusão entre metal base e solda Deve existir fusão completa entre passes adjacentes do metal de solda e do metal base e a solda X X X 3 Cratera Todas as crateras devem ser preenchidas para estabelecer a dimensão específica da solda exceto nos terminais de soldas de filete intermitente externas ao seus comprimentos efetivos X X X 4 Perfil das soldas O perfil das soldas devem estar conforme 524 da AWS D11 X X X 5 Período de Inspeção Inspeção visual das soldas em todos os aços podem iniciar imediatamente após a ter sido a soldagem completada e resfriada na temperatura ambiente Critério de aceitação para aços ASTM A514 A517 e A 709 Grau 100 e 100W devem estar baseados na inspeção visual realizada não antes que 48 horas da solda estar completada X X X 6 Soldas Subdimensionadas A dimensão da solda de filete em qualquer trecho contínuo pode ser menor que o valor nominal especificado L sem correção pelos seguintes valores de U L U Dimensão nominal específica da solda mm Redução permitida de L mm 5 2 6 25 8 3 Em todos os casos a porção de sobreposição não deve exceder a 10 do comprimento da solda Em soldas de flanges sobreposição não é permitida nos terminais para um comprimento igual a duas vezes a largura do flange X X X Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 6 Tradução livre da Tabela 61 do AWS D11 2010 CONT Categoria da Descontinuidade e Critério de Inspeção Conexões não tubulares carregadas estaticamente Conexões não tubulares carregadas ciclicamente Conexões Tubulares para todos os tipos de carregamento 7 Mordedura A Para materiais menores que 1 pol 25 mm de espessura mordeduras não devem exceder a 132 pol 1 mm com as seguites exceções não deve exceder a 116 pol 2 mm para um comprimento acumulado de 2 pol 50 mm em qualquer 12 pol 300 mm Para materiais iguais e maiores que 1 pol25 mm de espessura mordeduras não devem exceder a 116 pol 2 mm para qualquer comprimento de solda X NA NA B Em membros primários mordeduras não devem ser maiores que 001 pol 025 mm de profundidade quando a solda for transversal ao esforço de tensão sob qualquer condição de projeto de carga Mordeduras não devem ser maiores que 132 pol 1 mm em profundidade para todos os casos NA X X 8 Porosidade A Juntas de topo com penetração total transversal ao esfôrço de tensão projetada não deve ter porosidade visível Para outras soldas com chanfros e soldas de filete a soma dos diâmetros das porosidades visíveis de 132 pol 1 mm ou maior não deve exceder 38 pol 10 mm em qualquer polegada 25 mm linear de solda e não deve exceder a ¾ pol 20 mm em qualquer 12 pol 300 mm de comprimento de solda X NA NA B A frequência da porosidade em soldas de filete não deve exceder uma em cada 4 pol 100 mm de comprimento de solda e com máximo diâmetro de 332 pol 25 mm Exceção para juntas de filete em refôrços conectados a parte principal a soma dos diâmetros das porosidades não deve exceder a 38 pol 10 mm em qualquer polegada linear de solda e não deve exceder 34 pol 20 mm em qualquer 12 pol 300 mm de comprimento de solda NA X X C Juntas de topo com penetração total transversal ao esfôrço de tensão projetada não deve ter porosidade Para outras soldas com chanfros a frequência da porosidade não deve exceder uma em 4 pol 100 mm de comprimento e o máximo diâmetro não deve exceder a 332 pol 25 mm NA X X 1 Um X indica aplicabilidade para o tipo da junta a área sombreada indica não aplicabilidade NA Conforme pode ser observado a tabela acima apresenta as dimensões máximas das indicações permitidas para a inspeção visual e para testes superficiais não fazendo nenhuma distinção entre os métodos partículas magnéticas ou líquidos penetrantes e depende da condição de carga da peça a ser inspecionada Sendo assim fica sendo muito difícil a aplicação desta especificação pois a indicação por líquidos penetrantes é observada através da mancha do penetrante sobre o revelador e necessariamente a indicação é maior que a descontinuidade o que não é considerado pelo critério de aceitação acima Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 7 oteiro para Elaboração da Instrução para Ensaio A aplicação do ensaio por líquidos penetrantes requer um procedimento escrito e de acordo com a norma ou Código aplicável ao componente inspecionado O procedimento para ensaio por líquidos penetrantes deve conter itens julgados relevantes para sua aplicação Segue abaixo a itenização requerida pelo Código ASME Sec V Art 6 como segue Materiais formas ou tamanhos das peças a ser inspecionadas e extensão do ensaio Tipo número ou letra de designação de cada penetrante removedor emulsificador e revelador Detalhes de processamento para prélimpeza e secagem incluindo materiais de limpeza usados e tempo mínimo permitido para secagem Detalhes de processamento para aplicação do penetrante o tempo que o penetrante deve permanecer na superfície tempo de penetração temperatura da superfície e do penetrante durante o ensaio se diferente da faixa de 10 0C até 52 0C Detalhes de processamento de remoção do excesso de penetrante da superfície e para secagem da superfície antes de aplicar o revelador Detalhes de processamento para aplicação do revelador e o tempo de revelação antes da interpretação Iluminação mínima da superfície Requisitos de Qualificação de Pessoal Detalhes de processamento para limpeza após o ensaio O procedimento para ensaio deve ser qualificado ou demonstrado ao Inspetor do Cliente ou Autorizado de forma atender aos requisitos da norma Código ou do Cliente quando requerido através da aplicação da instrução em uma peça ou padrão contendo trincas conhecidas e gabaritadas As evidencias da demonstração devem estar disponíveis para eventuais verificações Sempre que alterações ou substituições for feita nas variáveis essenciais do procedimento ou no grupo de família de materiais penetrantes incluindo reveladores emulsificadores etc ou na técnica de processamento prélimpeza o procedimento deverá ser revisado e redemonstrado ou requalificado R Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 8 ICAS PARA A REALIZAÇÃO DO ENSAIO Esse capítulo é dedicado ao pessoal que deseja seguir um roteiro para aplicação do ensaio como também para aqueles que irão se submeter a exames práticos de certificação Atividade a ser realizada Dicas e Recomendações Seleção dos produtos para o ensaio Verifique no procedimento de ensaio quais os materiais penetrantes permitidos e se estes estão dentro do prazo de validade Caso se tratar de aços inoxidáveis não esquecer de verificar os certificados de contaminantes O inspetor de LP deve ter um relógio disponível para controlar as fases do ensaio assim como um termômetro luxímetro trena escala e iluminação adequada Preparação inicial da Superfície conforme o procedimento Caso se tratar de aços inoxidáveis não esquecer de usar ferramentas de mesmo material e removedores com controle de contaminantes Os panos usados não podem soltar fiapos Tempo para Secagem dos produtos de Limpeza Seguir o recomendado no procedimento de ensaio Aplicação do penetrante Conforme instruções do procedimento O uso de spray muitas vezes é prejudicial ao ambiente do ensaio evitar Em geral o pincel é ideal Medir a temperatura da peça antes da aplicação do LP 10 0C a 52 0C Tempo de penetração Conforme requerido no procedimento Em geral mínimo de 10 minutos é recomendado Remoção do Excesso de penetrante Se for remover com solvente este deve ser aplicado no pano de limpeza e não na peça Essa fase deve ser bem feita evitar excesso de lavagem com água Não esquecer de medir a temperatura da água antes da remoção Caso se tratar de aços inoxidáveis não esquecer que a norma N1596 limita o teor de cloretos da água em 50 ppm Tempo para Secagem dos produtos de Limpeza Seguir o recomendado no procedimento de ensaio D Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 4 9 Atividade a ser realizada Dicas e Recomendações Aplicação do Revelador Essa fase é conclusiva se o inspetor não conseguir aplicar uma camada fina e uniforme o ensaio terá resultado pouco confiável Lembrese de que o material inspecionado não pode se parecer com uma geladeira ou fogão após a revelação É a única fase que o inspetor deve ter um pouco de coordenação motora para revelar corretamente Usar a pulverização como forma de aplicação Se for usar ar comprimido lembrese do filtro de ar e pressão máxima 30 psi Tempo de Avaliação das indicações Após a secagem do revelador inicia as observações do inspetor quanto ao aparecimento de indicações Aquelas indicações maiores já reprovadas pelo critério de aceitação que mancham rapidamente devem ser registradas observando a forma da indicação Não esquecer da iluminação correta de 1000 Lux Laudo final e registros O laudo final será fechado no tempo estabelecido pelo procedimento que de acordo com o Código ASME é de 60 min O inspetor deve ter a mão e conhecer o formulário adequado para registro do ensaio Muitas vezes o formulário é incompleto e não atende à norma de referência nesse caso usar um campo de observações para completar as informações É bom registrar a identificação dos instrumentos usados para rastreabilidade Limpeza Final Deve ser executada quando o penetrante eou revelador residuais podem interferir com o processamento subseqüente ou com as condições de serviço da peça podendo ser empregadas técnicas tais como lavagem com água e limpeza com solvente Os produtos utilizados devem atender aos requisitos de contaminantes para inoxidáveis O inspetor deve ser organizado durante a seqüência do ensaio observar limpeza da área de trabalho segregar panos ou papel toalha já usados ter a mão todos os produtos e documentos relacionados à peça sob ensaio Não abandonar a peça durante a realização do ensaio se tiver que ir ao banheiro faça antes o início do trabalho Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 0 XERCÍCIOS DE REVISÃO 1 A diferença entre descontinuidade e defeito é a O defeito é uma imperfeição grande e descontinuidade é uma imperfeição pequena b A descontinuidade é sempre um defeito c uma descontinuidade é sempre inaceitável enquanto que o defeito pode não afetar o serviço da peça ou componente d O defeito é uma descontinuidade que pode comprometer o serviço ou performance da peça enquanto que descontinuidade é uma falha na estrutura da peça que pode ou não comprometer a peça 2 Qual das afirmações abaixo é verdadeira a O ensaio radiográfico é destinado a detecção de descontinuidades superficiais e internas b O ensaio ultrassonico é ideal para detecção de descontinuidades superficiais c O ensaio por partículas magnéticas é apropriado a detectar descontinuidades em materiais ferromagnéticos d O ensaio por líquidos penetrantes pode avaliar profundidades de trincas superficiais 3 Uma vantagem do ensaio por líquidos penetrantes em relação aos demais END é a o método pode ser aplicado em todos os materiais b o método não necessita de preparação da superfície c o ensaio pode detectar qualquer descontinuidade d o método é mais simples e de fácil interpretação dos resultados 4 Quais dos materiais abaixo o ensaio por líquidos penetrantes não é aplicável a aços inoxidáveis e plásticos b materiais forjados ou fundidos c materiais porosos d nenhuma das alternativas 5 Qual das seguintes alternativas corresponde a desvantagens para o ensaio por líquidos penetrantes a não pode ser aplicado a altas temperaturas b somente detecta descontinuidades abertas para a superfície c necessita preparação da superfície d as alternativas a e b são corretas E Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 1 6 Qual das seguintes descontinuidades não pode ser detectada pelo ensaio por líquidos penetrantes a uma trinca subsuperficial b uma inclusão subsuperficial numa solda c uma falta de fusão entre passes numa solda d todas as alternativas são verdadeiras 7 O método de ensaio por líquidos penetrantes está baseadoprincipalmente nas propriedades de dos líquidos a tensão superficial e capilaridade b densidade específica e viscosidade c penetrabilidade e viscosidade cinemática d densidade específica e capilaridade 8 Quais das seguintes descontinuidades pode ser detectada por líquidos penetrantes a porosidade superficial b trincas superficiais com abertura acima de 10 µm c dupla laminação na borda de chapas d todas as alternativas são corretas 9 Qual das propriedades abaixo é importante que nenhum penetrante possua a alto poder de capilaridade b boa molhabilidade c secagem rápida d alta tensão superficial 10Qual das seguintes propriedades é desejável que um bom penetrante deva ter a baixa viscosidade b alto grau de molhabilidade c ponto de fulgor não inferior a 90 0C d todas as alternativas são corretas 11Os penetrantes foram desenvolvidos para penetrar em aberturas a quaisquer b somente com aberturas maiores que 01 mm c com dimensões maiores que 1µm d lineares ou arredondadas 12Das alternativas abaixo qual representa uma denominação comumente usada para designar os líquidos penetrantes a penetrante removível com solvente b penetrante emulsificável c penetrante não aquoso d as alternativas a e b são corretas Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 2 13Qual das afirmativas abaixo é verdadeira a a preparação da superfície no ensaio por LP é somente importante se a superfície da peça estiver contaminada com óleo ou graxa b o esmerilhamento na preparação da superfície para ensaio por LP deve ser sempre evitada quando possível c a temperatura não tem influência no ensaio por LP d trinca de cratera na superfície da solda não pode ser detectada pelo ensaio de líquidos penetrantes 14O método mais desejável para a remoção do excesso de penetrante removível com solvente a jato de água e detergente com baixa pressão b forte jato de solvente qualificado c escova e pano úmido com solvente d pano limpo umedecido com solvente adequado 15 A borda de um chanfro preparado para soldagem foi cortado com o processo de oxicorte Neste caso na preparação da superfície para o ensaio por líquidos penetrantes pode ser feita a usandose apenas escova b por limagem c por limpeza com solvente e pano limpo d por esmerilhamento 16Ao se adquirir um lote de penetrante devemos a verificar se o produto está qualificado pelo procedimento aprovado b efetuar teste de sensibilidade numa amostra do lote usando padrão conhecido c verificar a data de validade do lote d todas as alternativas são aplicáveis 17A primeira etapa para a inspeção por líquidos penetrantes numa superfície que se encontra pintada é a aplicar o penetrante com relativo cuidado na superfície b lavar minuciosamente a superfície com detergente c remover completamente a pintura d escovar a superfície até reduzir a camada de tinta à metade 18Qual das técnicas abaixo podem ser utilizadas para a aplicação do líquido penetrante a mergulhando a peça em banho no penetrante b pulverizando o penetrante sobre a peça c através de rolo de pintura d todas as técnicas acima podem ser utilizadas Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 3 19Qual das técnicas abaixo é mais recomendada para a aplicação do revelador não aquoso a com pincel macio b com rolo de pintura c por pulverização d todas as técnicas podem ser utilizadas 20O termo usado para definir o período de tempo que o penetrante fica sobre a superfície ensaiada denominase a tempo de espera b tempo de escoamento c tempo de impregnação d tempo de penetração 21A técnica mais comum de se verificar se o excesso de líquido penetrante fluorescente foi totalmente removido antes da aplicação do revelador é a aplicar um jato de ar comprimido sobre a superfície b examinar a superfície com luz ultravioleta c examinar a superfície com luz infravermelha d passar pano limpo ou papel sobre a superfície para observar resíduos de penetrante 22Para a aplicação do revelador aquoso no ensaio por líquidos penetrantes laváveis com água a superfície a não precisa de estar seca mas isenta de penetrante b não precisa estar isenta de resíduos de penetrante c necessita estar limpa sem resíduos de penetrante e seca d não pode ser lisa ou usinada 23O problema do reensaio de uma peça por líquido penetrante que já tenha sido ensaiada por este método a meses é a o penetrante perderá parte de seu brilho e cor b o penetrante terá dificuldade na molhabilidade da superfície c o resíduo seco de penetrante dentro das descontinuidades pode não dissolver apresentando resultados pouco confiáveis d todas as alternativas são corretas 24A finalidade do uso do revelador no ensaio por líquidos penetrantes é a facilitar a ação de capilaridade do penetrante b absorver os resíduos emulsificantes c absorver o penetrante de dentro das descontinuidades e proporcionar um fundo branco d reagir com os resíduos de penetrante na superfície Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 4 25Um ensaio por líquidos penetrantes realizado utilizandose produtos classificados como sistema Tipo IIC necessariamente o excesso de penetrante deve ser removido por a escovamento com água b pano limpo sem fiapos umedecida com solvente c jato de água com pressão e temperatura controladas d emulsificação e posterior lavagem com água 26No ensaio por líquidos penetrantes de uma solda o inspetor utilizouse de uma luz negra para realizar o laudo final Concluise que a o inspetor deve ter se enganado com o tipo de luz recomendada para iluminação da superfície b o inspetor deve ter utilizado revelador fluorescente c o inspetor deve ter utilizado penetrante classificado como Tipo I d o inspetor deve ter utilizado a luz negra para aquecer a superfície até a temperatura permitida 27Qual das seguintes alternativas representa um desvantagem do método de inspeção por líquidos penetrantes pós emulsificável a necessita uma melhor preparação da superfície b requer uma operação adicional em relação aos outros c o tempo de penetração é demasiadamente longo d as alternativas b e c são corretas 28Os tipos de reveladores que dispomos para a inspeção por líquidos penetrantes são a pós secos b não aquosos c aquosos d todas as alternativas são corretas 29Qual das seguintes é uma maneira usual de designar um revelador a revelador não aquoso b revelador ferroso c revelador com alta densidade d revelador tipo A ou B 30Quanto à iluminação ambiente para a inspeção por líquidos penetrantes visível com luz natural de acordo com ASME SecV Art 6 a não há nenhum requisito importante b deve ser de no mínimo 500 lux c deve atender no mínimo de 1000 lux sobre a superfície d a luz deve ser apenas branca Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 5 31Qual das seguintes é causa para o mascaramento ou não aparecimento das indicações a lavagem e remoção vigorosa do excesso de penetrante b camada excessiva de revelador c limpeza do excesso de penetrante por pulverização de solvente sobre a superfície d todas as alternativas são verdadeiras 32O tipo de penetrante classificado como Tipo II C de acordo com ASME SECV SE165 tratase de a penetrante fluorescente lavável com água b penetrante visível com luz natural lavável com água c penetrante visível com luz natural removível com solvente d penetrante fluorescente removível com solvente 33A fase mais crítica na inspeção com penetrantes pósemulsificáveis é a no tempo de penetração b na preparação da superfície c no tempo de avaliação das indicações d no tempo de emulsificação 34O tipo de penetrante classificado como Tipo I A de acordo com ASME SECV SE165 tratase de a penetrante fluorescente lavável com água b penetrante visível com luz natural lavável com água c penetrante visível com luz natural removível com solvente d penetrante fluorescente removível com solvente 35Quando utilizamos penetrantes do Tipo II A a remoção do excesso de penetrante da superfície deve ser feita a com pano limpo umedecido com removedor b com jato de água com pressão e temperatura controlada c após a aplicação do emulsificador com uso de jato de água controlado d por imersão da peça no removedor 36Qual o método mais recomendável para preparação da superfície antes do ensaio por líquidos penetrantes a por limagem suave b esmerilhamento c escovamento manual ou rotativo d limagem Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 6 37Das afirmações abaixo qual a que define melhor o problema no uso de esmeril na limpeza prévia da superfície a a descontinuidade pode ser aquecida e se expandir b o óleo contaminante que é pulverizado pode ser fechado dentro da descontinuidade c o metal arrancado na superfície pode fechar a descontinuidade impedindo que o penetrante entre na cavidade d a operação com esmeril pode produzir outras descontinuidades 38A preparação da superfície de uma junta soldada de aço inoxidável austeníticodeve ser feita a da mesma maneira que aço carbono b com escovamento manual ou rotativo c com o uso de solventes ou limpeza química d com o uso de escovas ou ferramentas revestidas de mesmo material 39Uma forma usual de se fazer uma qualificação de produtos penetrantes ou mesmo testar o produto penetrante adquirido é a determinando a viscosidade dos produtos b comparar os resultados obtidos no ensaio de um bloco padrão de líquido penetrante c medir a umidade dos produtos d todas as alternativas devem ser aplicadas 40 Na inspeção de materiais austeníticos e ligas a base de níquel os produtos penetrantes devem a qual requisito importante a atender aos requisitos normativos do teor de contaminantes b ser fornecidos com número de lote dos produtos c ter na embalagem a data de fabricação e vencimentoclaramente identificados d ser sempre laváveis com água 41Qual dos tipos de penetrantes é mais indicado para o ensaio de peças fundidas ou com acabamento superficial grosseiro a penetrante visível colorido lavável em água b penetrante fluorescente removível com solvente c penetrante visível colorido removível com solvente d as alternativas b e c podem ser usadas 42O manchamento do revelador causado pelo afloramento do penetrante na superfície contido no interior da descontinuidade possui dimensões a menores que a dimensão real da descontinuidade b maior que a dimensão real da descontinuidade c igual que a dimensão real da descontinuidade d metade que a dimensão real da descontinuidade Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 7 43A função do emulsificador é a reagir com o penetrante tornandoo lavável com água b melhorar o brilho vermelho do penetrante c aumentar o poder de penetração do penetrante após a reação d aumentar a fluidez e a molhabilidade do penetrante 44Uma vantagem do revelador aquoso é a as indicações possuem cores mais vivas b não escorre depois de haver sido aplicado c não emite vapores inflamáveis d todas as alternativas são corretas 45Quando aplicamos um penetrante de um lado de uma peça e procedemos a revelação pelo lado oposto a esta mesma peça estamos realizando a um procedimento em desacordo com as normas b um ensaio de estanqueidade por líquido penetrante c a qualificação dos produtos d este procedimento não pode ser executado em nenhum caso 46Se no ensaio de uma peça por líquidos penetrantes o processo de esmerilhamento para limpeza prévia a não é recomendado pois poderá haver obstrução das aberturas na superfície b pode ser utilizado desde que for de material abrasivo do tipo óxido de alumínio c as aberturas superficiais se tornarão mais fáceis de serem observadas d o tempo de penetração deverá ser aumentado para compensar 47A avaliação final fechamento do laudo do ensaio por líquidos penetrantes conforme ASME SecV Art 6 deve ser feita a após um período de 10 minutos observando o tamanho real das indicações b em 60 minutos observando o tamanho da mancha do líquido penetrante difundido no revelador e comparando com o critério de aceitação c imediatamente após a aplicação do revelador aplicando o critério de aceitação estabelecido d após um tempo de revelação que o inspetor desejar observando o tamanho da mancha difundido no reveladore comparando com os critérios de aceitação aplicáveis Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 8 48No ensaio por líquidos penetrantes o tempo de penetração depende a do tipo de material a ser ensaiado b do tipo do líquido penetrante utilizado c do acabamento superficial da peça d as alternativas a e b são corretas 49A faixa limite de temperatura padrão que a superfície pode estar para ser aplicado o ensaio por líquidos penetrantes conforme o ASME SecV Art 6 é a 5 a 52 0C b 5 a 50 0C c 16 a 60 0C d 15 a 60 0C 50Qual a iluminação mínima recomendável quando utilizando penetrantes fluorescentes conforme ASME Sec V Art 6 a 800 µWcm2 b 1000 lux c 540 lux d 1000 µWcm2 51Qual é a única fase do ensaio por líquidos penetrantes que é exigido uma certa habilidade manual do inspetor a na aplicação do penetrante b na limpeza inicial c na aplicação do revelador d na agitação dos produtos aerosol 52As avaliações intermediárias após a aplicação do revelador são necessárias para a definir a forma da indicação e diferenciar entre arredondada e linear b registrar e dimensionar as indicações maiores que mancham rapidamente o penetrante c verificar se não vai ocorrer contaminações durante a revelação das indicações d facilitar o registro final das indicações 53Qual das afirmações abaixo é verdadeira a o ensaio por LP pode avaliar profundidade de trincas b o ensaio por LP pode detectar qualquer descontinuidade superficial c uma camada de revelador mais fina proporciona melhor sensibilidade no ensaio por LP d penetrantes fluorescentes são menos sensíveis que os visíveis com luz natural Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 5 9 54Indicações consideradas relevantes conforme o Código ASME Sec VIII Div1 são a qualquer mancha do penetrante no revelador com dimensões acima de 15 mm b qualquer indicação proveniente de descontinuidade com dimensões acima de 15 mm c indicações circulares ou elípticas com comprimento maior que três vêzes a largura d qualquer indicação proveniente de descontinuidade com dimensões menores que 15 mm 55Na inspeção de soldas em aço carbono na temperatura de 25 0C o tempo de penetraçãode acordo com o recomendado no ASME Sec V Art 6 deve ser no mínimo de a 5 minutos b 10 minutos c 30 minutos d depende se o produto é lavável a água ou removível com solvente 56Qual das alternativas define melhor a função do profissional Nível II certificado para o ensaio por líquidos penetrantes de acordo com SNQC a interpretar códigos e normas sobre o método b relatar e julgar os resultados do ensaio c orientar o profissional Nível I d as alternativas b e c são corretas 57Na remoção do excesso de líquido penetrante removível com solvente da superfície o inspetor usou pano limpo e umedecido com tetracloreto Neste caso a o inspetor agiu de forma correta b o inspetor não procedeu corretamente uma vez que não utilizou o produto qualificado c o inspetor não agiu corretamente uma vez que deveria ter aspergido o solvente sobre a superfície primeiramente d nenhuma das alternativas são corretas Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 0 O croquis abaixo representa os resultados obtidos no ensaio por LP numa solda na escala 11 De acordo com o Código ASME SecVIII Div1 Ap8 responda as questões de 58 a 61 58No croquis indicado são indicações lineares a 1 2 3 e 4 b 2 e 4 c 3 e 4 d não há indicações lineares 59No croquis indicado são indicações inaceitáveis a 2 4 5 b 2 5 6 c 2 4 5 e 6 d 2 e 5 60No croquis indicado são indicações arredondadas a 6 e 1 b 1 5 6 e 3 c 1 2 5 e 6 d não há indicações arredondadas Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 1 61O croquis abaixo representa o resultado da inspeção por líquidos penetrante de uma solda acabada 1 2 3 a as indicações lineares são reprovadas b as indicações 1 e 2 são aceitáveis c somente a indicação 3 é inaceitável d todas as indicações são reprovadas 62A limpeza do excesso de líquido penetrante lavável a água deve ser feita através de a por jato vigoroso de água sobre a superfície b por pano umedecido com solvente c por jato de água com pressão e temperatura controlada d escovas especiais 63Em geral trincas são a vazios intermetálicos b defeito provocado por uma ruptura do metal c inclusões indesejáveis d inclusões aleatórias 64A natureza das inclusões em juntas soldadas podem ser a metálicas b escórias c não metálicas d todas as alternativas são corretas 65Uma descontinuidade que se origina no interior da solda onde houve contração do metal do estado líquido para o sólido se chama a inclusão de escória b falta de penetração c porosidade d trinca Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 2 66Descontinuidades em soldas que se originam na raizpor falta de deposição de material denominase a falta de penetração b falta de fusão c porosidade d trinca 67Observe a figura abaixo e numere os círculos indicados na figura de acordo com a tabela 1 metal depositado 2 metal base 3 zona térmicamente afetada 4 raiz da solda 68Nas figuras abaixo identifique as descontinuidades existentes escrevendo o nome sob cada figura Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 3 69Associe as colunas 1 TIG 2 Arco Submerso 3 Eletrodo revestido união dos metais com um arco elétrico entre um eletrodo nu e o metal base sob um manto de fluxo granulado 4 MIG 5 MAG arco elétrico entre um eletrodo nu e o metal base com um gás inerte protegendo o arco arco elétrico entre um eletrodo de tungstênio e o metal base com um gás inerte protegendo o arco arco elétrico entre um eletrodo com revestimento e o metal base 70Um inspetor estabeleceu um procedimento de ensaio de líquidos penetrantes para determinar profundidade de trincas por este método Qual das alternativas é correta a isto é possível desde que o inspetor tenha um corpo de prova padrão b isto é possível desde que o inspetor utilize penetrante removível com solvente c este método de ensaio não foi desenvolvido para esta finalidade d isto somente é possível se a trinca tiver pelo menos 10 µm de abertura 71Um inspetor de líquidos penetrantes ao inspecionar uma solda de material austenítico usando penetrante lavável com água poderá remover o excesso de penetrante da superfície através do seguinte a solvente com certificado de contaminantes b com jato água c com água com certificado de conteúdo de cloro e flúor d com água com certificado de conteúdo de enxofre 72Qual dos métodos abaixo é que deve ser utilizado jato de água com pressão e temperatura controlada a na lavagem do excesso de penetrante lavável em água b na lavagem do revelador após o ensaio c na limpeza prévia do ensaio por líquido penetrante d nunca deve ser utilizada tal técnica no ensaio por líquido penetrante 73O inspetor de líquidos penetrantes após aplicar o revelador foi almoçar voltando depois de 50 minutos De acordo com ASME Sec V Art 6 é aceitável a conduta do inspetor a sim b sim se o inspetor for qualificado c sim pois o limite é 60 minutos para o laudo final d não Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 4 74A temperatura no ensaio por líquidos penetrantes a é um fator importante que deve ser controlado para a realização do ensaio b não é um fator importante pois a temperatura pode oscilar de um local para o outro c deve estar pelo menos sempre acima da temperatura ambiente d sómente é importante quando do ensaio de peças sensíveis a alterações de temperatura 75Qual dos produtos abaixo é mais indicado para limpeza prévia de uma peça contendo resíduos oleosos a limpeza com água b escovamento com querosene c uso de solventes ou removedores d todas as alternativas 76Peças em aço carbono usinadas acabadas que devam ser inspecionadas por líquidos penetrantes é mais adequado o uso de penetrantes a removíveis com solvente b removível com solvente emulsificável c laváveis com água d fluorescentes 77Se uma certa quantidade de um produto penetrante possui data de validade vencida neste caso a o inspetor pode usar normalmente pois este produto possui uma validade que pode ser estendida b o inspetor pode misturar na proporção de 50 este produto com outro dentro do período de validade assegurando boa sensibilidade no ensaio c o produto deve ser descartado d o inspetor deve procurar o fabricante para conseguir uma validade maior do produto 78Considere as afirmações a seguir I O ensaio por líquidos penetrantes pode determinar a profundidade de uma trinca superficial II Em geral solventes orgânicos possuem alto poder de capilaridade III Indicações superficiais arredondadas são menos perigosas que as lineares Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 5 IV Qualquer pano de limpeza pode ser utilizado no ensaio por líquidos penetrantes Qual alternativa é correta a As afirmativas I e II são corretas b As afirmativas II e III são corretas c As afirmativas I II e IV são falsas d Todas as afirmativas são falsas 79 O inspetor de líquidos penetrantes utilizou um produto penetrante da Metal Chek e para revelação o produto da Magnaflux único existente no estoque De acordo com as recomendações do ASME Sec V Art 6 qual a alternativa correta a o inspetor utilizou produtos não qualificados b o inspetor misturou produtos de fabricantes diferentes o que não é permitido c o inspetor efetuou a remoção usando produto inadequado d poderá ser utilizado desde que o Cliente aprove 80A foto abaixo representa o resultado em verdadeira grandeza da inspeção de uma região de uma peça fundida que sofreu reparos Qual das indicações marcadas é reprovada com base no Código ASME Sec VIII Div 1 Ap8 a indicações 1 2 e 5 b indicação 5 c indicações 2 e 5 d nenhuma 1 2 3 4 5 Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 6 81Qual dos exames físicos abaixo o inspetor de líquidos penetrantes Nível 1 ou 2 deve estar aprovado a exame radiográfico do pulmão b exame de acuidade visual no mínimo J2 e contraste de cores c exame de hemograma d todos acima são importantes 82Se durante o processo de revelação ocorrer um escorrimento do produto revelador na superfície da peça então a não há problema pois isto não influirá no resultado do ensaio b o inspetor deverá remover com pano limpo a área afetada e re aplicar o produto c o inspetor deverá repetir o ensaio desde o começo d o escorrimento é difícil de ocorrer 83Qual das seguintes poderia ser uma fonte para falsas indicações sobre a superfície da peça no ensaio por líquidos penetrantes a resíduo de penetrante sobre a bancada de ensaio b penetrante nas mãos do inspetor c contaminação do revelador com penetrante d todas as alternativas são possíveis 84Qual dos instrumentos de medição abaixo é importante e mais comum para a avaliação das indicações no ensaio por líquidos penetrantes a lupa graduada b micrômetro calibrado c goniômetro d trena escala ou régua calibrada em mm 85O resultado das forças de coesão entre as moléculas que formam a superfície dos líquidos é conhecido como uma propriedade denominada a molhabilidade b inércia química c penetrabilidade d tensão superficial 86O ponto de fulgor dos líquidos é um fator importante para a segurança de sua utilização Em geral os fabricantes desses produtos o fazem com qual ponto de fulgor a 100 0C b 90 0C c 300 0C d 500 0C Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 7 87Um feixe de luz ao atravessar uma solução colorida é absorvido de forma constante e proporcional à espessura da camada de solução Essa afirmação se deve à a lei de Avogrado b lei de Lambert c lei de Beer d lei de Brag 88O líquido penetrante quando estocado não deve reagir com sua embalagem tampouco com o material a ser inspecionado quando utilizado Esta propriedade denominase a viscosidade b tensão superficial c inércia química d volatilidade 89Os produtos reveladores que se apresentam em um veículo de secagem rápida é classificado como a revelador aquoso b revelador não aquoso c revelador úmido d as alternativas b e c são possíveis 90Um inspetor de líquidos penetrantes após aplicar o revelador aguardou 60 minutos para a avaliação final de acordo com ASME Sec V Art 6 mas no entanto ele teve que se retirar do local chamando um outro inspetor para finalizar a interpretação e registro Nessa situação a o inspetor agiu de acordo com a norma b não acorreu nenhum problema se o inspetor for qualificado c o inspetor não poderia ter deixado o local pois o segundo inspetor não acompanhou o aparecimento das indicações desde o início d o inspetor aguardou muito tempo acima do requerido pela norma 91As figuras abaixo consiste num padrão de verificação da habilidade visual do inspetor em ver cores denominado Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 8 a Jeager b Snellen c Ishihara d Cartas de cores OrthoRated 92Nas figuras da questão 91 que número mostra a figura da direita a 33 b 16 c 8 d 6 Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 6 9 B BRAS CONSULTADAS 1 American Society of Mechanical Engineers ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section V Ed 2013 2 Leite Paulo GP Curso de Ensaios Não Destrutivos 8a edição Associação Brasileira de MetaisABM 1966 3 American Society of Mechanical Engineers ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Div1 e 2 Ed 2013 4 Mac Master R Non Destructive Testing Handbook NYork Ronald Press 1959 Vol 1 5 SENAI Soldagem São Paulo SP 1997 6 Sakamoto A Ensaio por Líquidos Penetrantes ABENDE 7 American Society of Non Destructive Testing ASNT SNTTC1A Ed 2006 Ohio EUA 8 Petrobras Norma N1596 F Ensaio Não Destrutivo Líquido Penetrante O Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 7 0 ABARITO DAS QUESTÕES Questão Resposta Questão Resposta 1 d 51 c 2 c 52 a 3 d 53 c 4 c 54 b 5 d 55 a 6 d 56 d 7 a 57 b 8 d 58 b 9 c 59 a 10 d 60 b 11 c 61 a 12 d 62 c 13 b 63 b 14 d 64 d 15 d 65 d 16 d 66 a 17 c 67 azul1 amarelo3 branco2 18 d 68 mordedura f penetração trinca de cratera 19 c 69 2 4 1 3 20 d 70 c 21 b 71 c 22 a 72 a 23 c 73 d 24 c 74 a 25 b 75 c 26 c 76 a 27 b 77 c 28 d 78 b 29 a 79 b 30 c 80 nenhuma 31 d 81 b 32 c 82 c 33 d 83 d 34 a 84 d 35 b 85 d 36 c 86 b 37 c 87 c 38 d 88 c 39 b 89 d 40 a 90 c 41 a 91 c 42 b 92 d 43 a 44 c 45 b 46 a 47 b 48 d 49 a 50 d G Ensaio por Líquidos Penetrantes Ricardo Andreucci F e v 2 0 1 4 7 1 DIREITOS RESERVADOS DE PUBLICAÇÃO E VENDAS COM A AUTORIZAÇÃO DO AUTOR ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS E INSPEÇÃO Rua Guapiaçu 05 04024020 São Paulo SP wwwabendiorgbr Tel 0XX1155863199 email abendiabendiorgbr