Augusto KlassenHenrique Fiorot Fabrcio NettoGraciliano CostaLirielly VitorugoRaiane LecchiENSAIO NO DESTRUTIVO POR ULTRASSOMDefinioO ensaio de ultrassom um mtodo de ensaio no destrutivo baseado em ondas de ultrassom para deteco de defeitos ou descontinuidades internas em matrias ou para medio de espessura de paredes e deteco de corroso;Os ensaios so aplicados, na maioria dos casos, em aos-carbonos e, em menor porcentagem, em aos inoxidveis.ObjetivoDeteco de defeitos ou descontinuidades internas (bolhas de gs em fundidos, dupla laminao em laminados, micro-trincas em forjados, escrias em unies soldadas, entre outros) presentes nos mais variados tipos ou forma de materiais ferrosos ou no ferrosos;

Permite a inspeo de todo o volume da pea.ImportnciaGarantir a qualidade de peas de grande espessura, geometria complexa de juntas soldadas, chapas;Materiais no ferrosos so difceis de serem examinados, e requerem procedimentos especiais.

Realizao do ensaio de ultrassomO ensaio consiste em fazer com que o ultrassom, emitido por um transdutor*, percorra o material a ser ensaiado, efetuando-se a verificao dos ecos recebidos de volta, pelo mesmo ou por outro transdutor. A onda ser interrompida e ento parcialmente devolvida, de pontos com imperfeio interna ou da parte posterior da parede do material.

*Os transdutores convertem energia eltrica em energia mecnica de vibrao (ultrassom) e vice-versa para a recepo.Princpios fsicosDisperso, absoro, atenuao snica e divergncia do feixe snico;Reflexo das ondas sonoras;Propriedade de uma onda (frequncia, comprimento de onda e velocidade de propagao).Frequncia das ultrassons:Acima de 20.000 Hz

Frequncia audvel pelo ouvido humano entre 20 e 20.000 Hz.Tipos de transdutoresNormal ou reto;Angular;Duplo-cristal.

Transdutor Normal ou Reto

Transdutor Angular

Transdutor Duplo-Cristal

Tcnicas de ensaioTransparncia;Pulso eco;ImersoTcnica de Transparncia

Utilizado dois transdutores separados, um transmitindo eoutro recebendo as ondas ultrassnicas. Neste caso necessrio acoplar ostransdutores nos dois lados da pea , de forma que estes estejam perfeitamentealinhados. Este tipo de inspeo, no se pode determinar a posio dadescontinuidade, sua extenso, ou localizao na pea.Tcnica de TransparnciaTcnica onde somente um transdutor responsvel por emitir e receber asondas ultrassnicas que se propagam no material. Portanto, o transdutor acoplado em somente um lado do material, podendo ser verificada a profundidadeda descontinuidade , suas dimenses, e localizao na pea.

Tcnica de TransparnciaEmpregado um transdutor de imerso prova d'gua, preso a umdispositivo. O transdutor pode se movimentar, tanto na distncia at a pea quantona inclinao do feixe de entrada na superfcie da pea. Na tcnica de imerso apea colocada dentro de um tanque com gua, propiciando um acoplamentosempre homogneo.

Preparao da superfcie preciso remover carepas, tintas, xidos, p, graxa e tudo que possa mascarar ou impedir a penetrao do feixe snico na pea a ensaiar. A limitao de temperatura da pea deve ser levada em conta e est associada ao modelo e tipo do transdutor, pois altas temperaturas (acima de 60C) podem danificar os transdutores.A frequncia e o ngulo do transdutor selecionado podem ser significativos, dependendo da estrutura metalrgica do material ensaiado e da espessura. Em geral utilizam-se 4MHz de frequncia e ngulos de 60 e 70 para espessuras do metal de base at 15mm e 45 e 60 para espessuras de metal de base acima de 15mm.A curva de sensibilidade estabelecida por meio do posicionamento do transdutor angular (posies l ,2, 3 e 4), de modo a detectar o furo de referncia do bloco nas quatro posies indicadas. O controle de ganho do aparelho deve ser ajustado a partir da posio, onde o controle ajustado at que o eco correspondente reflexo do furo tenha uma altura de 80% da tela do aparelho.A partir deste procedimento deve ser registrado o ganho do aparelho, que dever ser mantido at o final da inspeo e verificado periodicamente ou quando houver troca de operadores. Caso haja uma acentuada diferena de acabamento superficial entre o bloco e a pea a ser inspecionada, deve-se aplicar o procedimento de transferncia de ganho do bloco para a pea, para restabelecer o nvel de sensibilidade original.Calibrao do aparelhoO operador dever fazer a calibrao dos instrumentos e acessrios nas situaes em que haja trocas de transdutores no decorrer de inspeo, quando o aparelho for desligado, ou quando ficar ligado durante 90 minutos e quando houver troca de operadores.Os ajustes de ganho, de energia e do supressor de rudos so efetuados com base em procedimentos especficos; entretanto, a calibrao da escala pode ser feita previamente, independente de outros fatores. A calibrao da escala feita mediante a utilizao de blocos especiais denominados blocos-padro, em que todas as dimenses e formas so conhecidas e calibradas; os blocos-padro permitem ajustar os controles concomitantemente, at que os ecos de reflexo, correspondentes ao caminho do som no bloco-padro, permaneam em posies definidas na tela do aparelho.InspeoPara realizar a inspeo, o transdutor deve ser acoplado pea; quando isso feito, estabelece-se uma camada de ar entre a sapata do transdutor e a superfcie da pea. Esta camada ar impede que as vibraes mecnicas produzidas pelo transdutor se propaguem para a pea em razo das caractersticas acsticas (impedncia acstica) muito diferentes das do material a inspecionar. Por esta razo, deve-se usar um lquido que estabelea uma reduo desta diferena e permita a passagem das vibraes para a pea. Esse lquido, denominado lquido acoplante, escolhido em funo do acabamento superficial da pea, de condies tcnicas e tipo da pea. Recomenda-se efetuar algumas medidas no mesmo local, pois variaes de acabamento superficial, presso do transdutor sobre a superfcie e outros, podem variar os resultados.InspeoO transdutor deve ser deslizado sobre a superfcie de varredura com o feixe ultrassnico voltado perpendicularmente solda, de modo que as ondas atravessem totalmente o volume da solda. Caso haja alguma descontinuidade no volume de solda, haver reflexo nesta interface e parte da energia ultrassnica retorna ao transdutor; consequentemente, a indicao na tela do aparelho aparece em forma de eco ou pulso.Atravs da anlise da posio do eco na tela do aparelho, o inspetor poder localizar a descontinuidade no volume de solda, assim como avaliar sua dimenso e comparar com os critrios de aceitao aplicveis.A presena do transdutor angular comum para todos os tipos de chanfros, devendo ser escolhidos no mnimo dois ngulos diferentes em funo da espessura do metal de base. O uso do transdutor normal ou duplo-cristal importante para chanfros em K, Y e T para deteco de falta de fuso com o metal de base.Avaliao dos resultadosO julgamento da descontinuidade encontrada deve ser feito de acordo com procedimento escrito, norma aplicvel, especificao do cliente, ou documento da Qualidade. As descontinuidades so julgadas pelo seu comprimento e pela amplitude do eco de reflexo, que so quantidades mensurveis pelo inspetor de ultrassom. Algumas normas estabelecem que o tipo de descontinuidade encontrada tambm deve ser avaliado pois decisivo na aceitao ou rejeio da junta soldada. Por exemplo, se o inspetor interpretou uma indicao como trinca, falta de fuso ou falta de penetrao, a junta soldada deve ser rejeitada, de acordo com o Cdigo ASME Sec.VIII Div.1 UW-53, Ed.95. independente do comprimento ou da amplitude de eco na tela do aparelho. No entanto, nem sempre fcil ou possvel avaliar a identificao do tipo de descontinuidade; isso depende da complexidade da junta, da experincia e do conhecimento do inspetor.VantagensPossui alta sensibilidade na detectabilidade de pequenas descontinuidades internas, por exemplo: trincas devido a tratamento trmico, fissuras e outros de difcil deteco por ensaio de radiaes penetrantes (radiografia ou gamagrafia).Para interpretao das indicaes, dispensa processos intermedirios, agilizando a inspeo.No caso de radiografia ou gamagrafia, existe a necessidade do processo de revelao do filme, que via de regra demanda tempo do informe de resultados.Ao contrrio dos ensaios por radiaes penetrantes, o ensaio ultrassnico no requer planos especiais de segurana ou quaisquer acessrios para sua aplicao.A localizao, avaliao do tamanho e interpretao das descontinuidades encontradas so fatores intrnsecos ao exame ultrassnico, enquanto que outros exames no definem tais fatores. Por exemplo, um defeito mostrado num filme radiogrfico define o tamanho mas no sua profundidade e em muitos casos este um fator importante para proceder um reparo.LimitaesRequer grande conhecimento terico e experincia por parte do inspetor.O registro permanente do teste no facilmente obtido.Faixas de espessuras muito finas, constituem uma dificuldade para aplicao do mtodo.Requer o preparo da superfcie para sua aplicao. Em alguns casos de inspeo de solda, existe a necessidade da remoo total do reforo da solda, que demanda tempo de fbrica.

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