Ensaios Não-Destrutivos Aplicados a Manutenção

Ensaios Não-Destrutivos Aplicados a Manutenção

Bruno Henrique Marques Margotto

Uenden Charli de Macedo Ribeiro

19 de Maio de 2017

RESUMO

Este trabalho introduz o conceito de ensaios não-destrutivos, bem como suas aplicações, vantagens e desvantagens. Faz-se o uso de ensaios não-destrutivos como ferramenta fundamental para a manutenção preditiva, método pertinente para as indústrias em geral no século XXI. Os métodos de ferrografia, líquido penetrante, análise de óleo lubrificantes e entre outros serão explorados, relatando os fenômenos físico-químicos no processo e suas aplicações, inserindo seus conceitos e mostrando o aumento da confiabilidade e disponibilidade de um dado equipamento.

Palavras-chave: Manutenção, Preditiva, Ensaio não-destrutivo, Indústria, Confiabilidade, Disponibilidade.

ABSTRACT

This work introduces the non-destructive testing concept, as well their applications, advantages and disadvantages. Non-destructive testing are used as fundamental tools for predictive maintenance, relevant method for industry on 21st century. Methods as ferrography, penetrating liquid, analysis on lubricants and among others are explored here, describing physical-chemical phenomena in the process and its applications, showing the reliability and availability growing.

Keywords: Maintenance, Predictive, Non-destructive testing, Industry, Reliability, Availability.

1. Introdução ao Ensaio Não-Destrutivo

Um ensaio não-destrutivo (também conhecido como END) consiste em utilizar técnicas e equipamentos para a verificação da presença de descontinuidades, em nível macro e microscópico, em peças acabadas ou semi-acabadas sem que a composição química e características físicas, mecânicas e dimensionais sejam comprometidas para que esta mesma possa ser utilizada posteriormente e realizar suas funções esperadas ou seja processada para se obter seu acabamento final. Em suma, os ensaios não-destrutivos são ensaios que asseguram a qualidade de um dado componente em questão a ser analisado e que continue intacta, sem ser danificada e funcionem normalmente após os ensaios.

Estes ensaios, visando a detecção de irregularidades presentes no componente de um equipamento, geram benefícios relevantes pois são utilizados como indicadores no controle de qualidade de materiais, produtos e equipamentos, contribuindo para o aumento de informações mecânico-físicoquímicas de um equipamento, redução de custo, aumento da qualidade e assim reputação do fabricante, redução de falhas inesperadas e indesejadas, que podem gerar acidentes leves/graves e/ou perda de produção e consequentemente prejuízo para a empresa, e aumento da confiabilidade e disponibilidade de um dado equipamento. Mas para se realizar ensaios não-destrutivos, deve-se atender algumas exigências pertinentes para que se obtenha um resultado válido e pertinente, pois violando-as pode-se obter resultados imprecisos ou até mesmo sem representatividade para análise da qualidade do equipamento. Podemos citar como exigências :

• Utilização de mão-de-obra treinada e qualificada;
• Procedimento dos ensaios baseados em normas e critérios muito bem definidos e reconhecidos no mercado;
• Os equipamentos para ensaio devem estar apropriadamente calibrados para se realizar medições satisfatoriamente precisas;

Estes ensaios são amplamente aplicados nos setores nuclear, aeroespacial, petroquímico, siderúrgico, ferroviário, naval, eletromecânico, automotivo e entre outros diversos setores. Entretanto, além do uso industrial, onde se é muito empregado e consolidado, as técnicas dos ensaios não-destrutivos estão em expansão para o setor pecuário (contrôle da camada de gordura de bovinos e suínos), medicina e conservação de obras de arte (onde se visa a menor interferência para preservação das mesmas).

A manutenção preditiva, de acordo com a Abraman, “permite garantir uma qualidade de serviço desejado, com base na aplicação sistemática de técnicas de análise, utilizando-se de meios de supervisão centralizados ou de amostragens, para reduzir ao mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva”. Ela se baseia “no acompanhamento ou monitoramento de determinados parâmetros do equipamento (vibração, temperatura, ruído)”, sendo assim a obtenção de indicadores é fundamental para o aumento da disponibilidade e confiabilidade de um equipamento, sendo assim justificável o uso dos ensaios não-destrutivos para a obtenção destes indicadores. A Figura 1 abaixo apresenta de maneira qualitativa a diferença entre as manutenções corretiva, preventiva, preditiva e detectiva e engenharia de manutenção quanto à disponibilidade do equipamento e o custo gerado. Percebe-se que a utilização da manutenção preditiva e detectiva gera um custo menor quando comparado com as outras manutenções e que o equipamento em questão estará com uma disponibilidade maior. Vale acrescentar que a confiabilidade de um equipamento também será maior, visto que a manutenção terá informações necessárias para detecção de um irregularidade.

Figura 1 – Tipo de Manutenção x Disponibilidade do Equipamento

[pic 1]

Fonte: . Retirado de "LOM 3084 –INSPEÇÃO E ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS", Prof. Dr. RUCHERT, Cassius

Existem inúmeros ensaios não-destrutivos, sendo os mais comuns citados abaixo:

• Inspeção visual;
• Inspeção visual remota;
• Líquido penetrante;
• Análise de óleo lubrificante;
• Ultrassom;
• Terropgrafia;
• Ferrografia;
• Entre outros.

A tabela abaixo apresenta um o mecanismo de deterioração, o respectivo tipo de descontinuidade, assim como os locais mais prováveis de acontecimento e o ensaio não-destrutivo mais indicado para tal mecanismo.

Tabela 1 - Mecanismo de deterioração e ensaios não-destrutivos indicados

MECANISMO DE DETERIORAÇÃO	TIPO DE DESCONTINUIDADE	LOCAIS MAIS PROVÁVEIS	“END”  MAIS INDICADO
Fadiga	Microtrincas superficiais	Pontos de concentração de tensões ( ex. soldas, ZTA de solda, canto reto de bocais, solda de suportes, etc.).	Partículas Magnéticas ou Líquidos Penetrantes.
Fluência	Trincas superficiais e deformações	Regiões de altas temperaturas com carregamento de tensões	Partículas Magnéticas ou Líquidos Penetrantes, Dimensional e Medição de Espessura.
Choque Térmico	Trincas superficiais e deformações	Locais sujeitos a grandes variações de temperaturas	Partículas Magnéticas ou Líquidos Penetrantes.
Corrosão Sob Tensão	Trincas superficiais	Pontos de concentração de tensões e meio propício ( geralmente locais com altas concentrações de cloretos)	Medição de Espessura ou Radiografia / Gamagrafia.
Corrosão	Perda de material	Frestas, sob depósitos, regiões com tensões diferenciais, bocais de pequenos diâmetros, locais com deficiência na proteção superficial.	Partículas Magnéticas ou  Líquidos Penetrantes e Medição de espessura.
Deterioração pelo Hidrogênio	Trincas superficiais e internas	Chapas com segregações, tensões diferenciais e dupla laminação.	Medição de espessura ou Radiografia / Gamagrafia.
Erosão	Perda de material	Regiões de mudança de fluxo, região com turbulência, bocais de pequeno diâmetro, e equipamentos que trabalhem com fluídos abrasivos.	Partículas magnéticas ou Líquidos Penetrantes, Ultrasom, Matalografia e Dureza.
Alterações Metalúrgicas	Trincas superficiais e internas e alterações micro estruturais	Pontos de concentração de tensão e ou regiões quentes	Partículas Magnéticas ou Líquidos Penetrantes, Ultrasom, Réplica metalográfica e Dureza.
Sobre Pressão	Trincas superficiais e internas	Pontos de concentração de tensões	Partículas Magnéticas ou Líquidos Penetrantes e Ultrasom.

Fonte: Escolha de Ensaios Não Destrutivos na Inspeção de Manutenção,

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