O que são métodos NDT de subsuperfície – Definição

A variedade de técnicas disponíveis também pode ser dividida em dois grupos: métodos de superfície, que são usados ​​para identificar defeitos superficiais e próximos à superfície, como rachaduras e porosidade da superfície, e métodos de subsuperfície, que podem ser usados ​​para detectar defeitos que estão sob a superfície do material. .

• Métodos de superfície
  • Testes visuais e ópticos
  • Teste de correntes parasitas
  • Teste de Líquido Penetrante
  • Teste de partículas magnéticas
• Métodos de subsuperfície
  • Teste ultrassônico
  • Exame de Radiografia

Teste ultrassônico

O teste ultrassônico é um amplo grupo de técnicas NDT baseadas na propagação de ondas ultrassônicas no objeto ou material testado. A técnica de teste ultrassônico mais comumente usada é o eco de pulso, em que feixes de ondas sonoras de alta frequência (normalmente variando de 1 a 5 MHz) são introduzidos em um objeto de teste e as reflexões (ecos) retornam a um receptor a partir de imperfeições internas ou da peça. superfícies geométricas.

O método básico de teste ultrassônico é transformar um pulso de tensão em um pulso ultrassônico usando um transdutor. Os transdutores usados ​​para UT tradicional consistem em um cristal piezoelétrico fechado dentro de um invólucro de plástico ou aço inoxidável. Os cristais piezelétricos se expandem quando carregados eletricamente, gerando assim uma onda acústica. O sinal viaja através do objeto em relação à sua geometria e defeitos existentes e então é transmitido para outro transdutor ou refletido de volta para o transdutor original. Os defeitos são detectados se produzirem uma alteração na impedância acústica no caminho do feixe ultrassônico. Uma trinca aberta cheia de ar tem impedância acústica muito baixa, refletindo praticamente toda a energia acústica incidente nela. Assim, as ondas sonoras viajam através do material e são refletidas de rachaduras ou falhas.

Como a velocidade do som no material original é conhecida, a energia do som refletida é exibida em função do tempo e analisada para definir a presença e localização de falhas ou descontinuidades.

Vantagens e Desvantagens do Teste Ultrassônico

As vantagens e desvantagens do método de teste ultrassônico são as seguintes:

Vantagens:

• O UT é flexível, portátil e possui alta profundidade de penetração.
• Alta sensibilidade, permitindo a detecção de defeitos extremamente pequenos.
• É aplicável em ampla gama de indústrias
• Alguma capacidade de estimar o tamanho, orientação, forma e natureza dos defeitos.
• Ao contrário dos testes radiográficos, não há riscos à saúde ou ao meio ambiente envolvidos

Desvantagens:

• Requer operadores altamente treinados e atenção cuidadosa por parte de técnicos experientes.
• Incapaz ou não eficiente na detecção de defeitos planares que estão em paralelo com a direção da onda sonora
• Peças ásperas, de formato irregular, muito pequenas ou finas ou não homogêneas são difíceis de inspecionar.
• pode ser muito caro

Testes radiográficos

O teste radiográfico (RT) envolve o uso de gama penetrante ou radiação X para examinar peças e produtos em busca de imperfeições. É um dos métodos NDT convencionais que está em uso há décadas e ainda é usado por empresas em todo o mundo.

• Os raios X, também conhecidos como radiação X, referem-se à radiação eletromagnética (sem massa de repouso, sem carga) de altas energias. A maioria dos raios X tem comprimento de onda variando de 0,01 a 10 nanômetros (3×10¹⁶ Hz a 3×10¹⁹ Hz), correspondendo a energias na faixa de 100 eV a 100 keV. Os comprimentos de onda dos raios X são mais curtos do que os dos raios UV e tipicamente mais longos do que os dos raios gama. A distinção entre raios X e raios gama não é tão simples e mudou nas últimas décadas. De acordo com a definição atualmente válida, os raios X são emitidos por elétrons fora do núcleo, enquanto os raios gama são emitidos pelo núcleo. Os raios X podem ser gerados por um tubo de raios X, um tubo de vácuo que usa uma alta tensão para acelerar os elétrons liberados por um cátodo quente a uma alta velocidade. Ao atingir o alvo, os elétrons acelerados são interrompidos abruptamente e raios X e calor são gerados.
• Os raios gama, também conhecidos como radiação gama, referem-se à radiação eletromagnética (sem massa de repouso, sem carga) de energias muito altas. Como os raios gama são, em substância, apenas fótons de energia muito alta, eles são matéria muito penetrante e, portanto, biologicamente perigosos. Os raios gama podem viajar milhares de metros no ar e podem passar facilmente pelo corpo humano. Os raios gama são emitidos por núcleos instáveis ​​em sua transição de um estado de alta energia para um estado inferior conhecido como decaimento gama. Na maioria das fontes práticas de laboratório, os estados nucleares excitados são criados no decaimento de um radionuclídeo pai, portanto, um decaimento gama normalmente acompanha outras formas de decaimento, como o decaimento alfa ou beta.

Em geral, a RT é um método de inspeção de materiais em busca de defeitos ocultos na subsuperfície, usando a capacidade dos raios X ou raios gama de penetrar em vários materiais de várias espessuras. A intensidade da radiação que penetra e passa através do material é captada por:

• um filme sensível à radiação (radiografia de filme)
• uma matriz mais plana de sensores sensíveis à radiação (radiografia em tempo real).

Princípio da Operação

A fonte de radiação pode ser uma máquina de raios X ou uma fonte radioativa (Ir-192, Co-60 ou, em casos raros, Cs-137). A escolha entre raios-X e radiação gama depende de alguns fatores, como espessura, nível de contraste e etc. Por exemplo, os raios-X normalmente funcionam com menor quantidade de energia do que os raios gama. A espessura é outro parâmetro que influencia os resultados. Por exemplo, em espessuras superiores a 50 mm, o uso de raios gama aumenta significativamente.

A radiação é direcionada através de uma peça e para o filme ou outra mídia de imagem. A radiografia resultante mostra as características dimensionais da peça. Tanto nos raios-X quanto na radiação gama como a radiação passa mais pelo material quanto mais escuro fica o filme na imagem produzida e, ao contrário, quanto mais o raio é absorvido pelo material mais clara fica a imagem naqueles pontos. Portanto, possíveis imperfeições são indicadas como mudanças de densidade no filme da mesma maneira que um raio X médico mostra ossos quebrados.

O teste radiográfico é comumente usado para verificação de solda em várias aplicações industriais. Na fabricação, as soldas são comumente usadas para unir duas ou mais peças de metal. Os efeitos da soldagem no material ao redor da solda podem ser prejudiciais – dependendo dos materiais usados ​​e da entrada de calor do processo de soldagem usado, o HAZ pode ter tamanhos e resistência variados. Por exemplo, o metal base deve atingir uma certa temperatura durante o processo de soldagem, deve resfriar a uma taxa específica e deve ser soldado com materiais compatíveis ou a junta pode não ser forte o suficiente para manter as peças unidas ou rachaduras podem se formar no solda fazendo com que ela falhe. Os defeitos geralmente encontrados incluem penetração incompleta, fusão incompleta, rebaixamento, porosidade e trincas longitudinais. Esses defeitos podem causar a ruptura de uma estrutura ou de uma tubulação.

Vantagens e desvantagens

Vantagens:

• Tem muito poucas limitações materiais.
• Detecção de defeitos internos para materiais espessos (por exemplo, tubulações).
• Mínima ou nenhuma preparação da peça é necessária.
• Uma das principais vantagens do RT é sua capacidade de documentação. RT fornece imagens do objeto sob inspeção.
• A probabilidade de má interpretação dos resultados é minimizada, pois cada imagem pode ser revisada por vários operadores.

Desvantagens:

• O impacto da radiação na saúde e no meio ambiente pode ser considerado uma das principais desvantagens dos exames radiográficos, pois poucos segundos de exposição à radiação podem resultar em lesões graves.
• É necessário um alto grau de habilidade e experiência para exposição e interpretação.
• A alta voltagem necessária para criar raios-X também é perigosa para a saúde humana.
• É um método bastante caro.
• Ineficaz para defeitos planares e para defeitos de superfície.

Veja acima:
NDT