NONDESTRUCTIVE TESTING HANDBOOK - Electromagnetic Testing
Manual de Ensaio Não Destrutivo - Ensaio Eletromagnético
- Parte 1. Ensaios Não Destrutivos
- Definição
- Métodos e Técnicas
- Propósitos dos Ensaios Não Destrutivos
- Aumento de Demanda nos Equipamentos
- Aumento na Demanda por Materiais Confiáveis
- Demanda Pública por Aumento na Segurança
- Aumento nos custo das Falhas
- Aplicação dos Ensaios Não Destrutivos
- Classificação dos Métodos de Ensaio
- Classificação Relativa ao Objeto Ensaiado
- Valor do Ensaio Não Destrutivo
- Resumo dos Outros Ensaios Não Destrutivos
- Ensaio Visual
- Ensaio de Líquidos Penetrantes
- Ensaio de Partículas Magnéticas
- Ensaio Radiográfico
- Ensaio Ultrassônico
- Teste de Vasamento
- Ensaio de Emissão Acústica
- Ensaio Infravermenlho e Térmico
- Outros Métodos
- Parte 2. Gerenciamento dos Ensaios Eletromagnéticos
- Seleção do Ensaio Eletromagnético
- Vantagens do Ensaio Eletromagnético
- Limitações do Ensaio de Correntes Parasitas
- Gerenciamento dos Programas de Ensaios Eletromagnéticos
- Prestadores de Serviço
- Consultores
- Programas Internos
- Procedimentos para Ensaios Eletromagnéticos
- Especificações Técnicas dos Ensaios Eletromagnéticos
- Métodos para Indução e Detecção dos Campos Magnéticos
- Frequência Empregada no Ensaio de Correntes Parasitas
- Interpletação dos Resultados
- Garantindo a Confiabilidade dos Resultados do Ensaio
- Normas dos Ensaios Eletromagnéticos
- Qualificação e Certificação de Pessoal
- Seleção da Prática Recomendada SNT-TC-1A
- Certificação Central
- Segurança dos Ensaios Eletromagnéticos
- Parte 3. Unidades de Medida nos Ensaios Eletromagnéticos
- Origem do Uso do Sistema Internacional
- Multiplos
- Unidades Internacionais do Ensaio Eletromagnético
- Unidades CGS
- Condutividade e Resistividade
- Referências Bibliográficas
1 ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
1.1 Definição
Os Ensaios Não Destrutivos (END) são definidos como sendo aqueles
métodos usados para ensaiar uma peça, um material, ou um sistema sem
prejudicar seu uso futuro. O termo é geralmente aplicado a verificações
fora da área médica da integridade do material.
No senso estrito,
essa definição de ensaios não destrutivos inclui diagnósticos não
invasivos médicos. Ultrassom, Radiografia e Endoscopia são usados tanto
por médicos como em ensaios não destrutivos na industria. Ensaios não
destrutivos da área médica, no entanto, tornaram-se muito diferentes
dos ensaios da área industrial que os médicos não empregam o termo não
destrutivo.
Os ensaios não destrutivos são usados especificamente para investigar a
integridade ou propriedade do material da peça ensaiada. Outras
tecnologias como por exemplo, radio astronomia, medição de voltagem e
amperagem e reometria (fluxo medição) são não destrutivos mas não
especificamente para avaliar as propriedades dos materiais. Radar e
sonar são classificados como ensaios não destrutivos quando empregados
para avaliar represas, mas não seriam assim chamadas se empregadas para
avaliar o perfil do fundo de rios.
Os ensaios não destrutivos perguntam: "Existe algo errado com esse
material?". Diferentemente, ensaios de performance e testes de
prova perguntam: "Esse componente funciona bem?. Não deve ser
considerado ensaio não destrutivo quando um inspetor verifica um
circuito elétrico pela passagem de corrente elétrica por ele. Ensaio de
pressão hidrostática é outro tipo de teste de prova, alguns que podem
destruir o objeto ensaiado.
Outra área cinzenta que convida a várias interpretações na definição de ensaio não destrutivo é a utilidade futura.
Algumas investigações de materiais envolvem a retirada de uma amostra
da peça testada para um ensaio que é inerentemente destrutivo. Uma
parte não crítica de um vaso de pressão pode ser raspada ou cortada
para obter uma amostra para microscopia eletrônica, por exemplo. Embora
a utilidade futura do vaso não seja prejudicada pela perda de material,
o procedimento é inerentemente destrutivo e a própria raspagem — em
certo sentido, o verdadeiro objeto de teste — foi removida permanentemente de serviço.
Outra ideia de utilidade futura que é relevante no contrôle da
qualidade de peças é a amostragem. Amostragem (isso é, menos que ensaio
total = 100% com o objetivo de obter informações/inferências sobre
peças não ensaiadas) é um ensaio não destrutivo se as amostras
ensaiadas retornam ao serviço após os ensaios. Se o aço é ensaiado para
verificar a liga em alguns parafusos que retornam ao serviço, o ensaio
é não destrutivo. Contrariamente, mesmo que espectroscopia seja usada
num ensaio tipicamente não destruvo se as amostras são descartadas após
o ensaio o ensaio será destrutivo.
Nondestructive testing is not confined
to crack detection. Other discontinuities
include porosity, wall thinning from
corrosion and many sorts of disbonds.
Nondestructive material characterization
is a growing field concerned with material
properties including material
identification and microstructural
characteristics — such as resin curing, case
hardening and stress — that have a direct
influence on the service life of the test
object.
1.2 Métodos e Técnicas
Nondestructive testing has also been defined by listing or classifying the
various techniques. This sense of
nondestructive testing is practical in that it
typically highlights methods in use by
industry.
In the Nondestructive Testing Handbook,
the word method is used for a group of test
techniques that share a form of probing
energy. Ultrasonic test methods, for
example, use acoustic waves faster than
sound. Infrared and thermal testing and
radiographic testing both use
electromagnetic radiation, each in a
defined wavelength range. A technique, in
contrast, has features that adapt the
method to the application.
Through-transmission immersion testing
is a technique of the ultrasonic method,
for example.
1.3 Purposes of
Nondestructive Testing
Since the 1920s, the art of testing without
destroying the test object has developed
from a laboratory curiosity to an
indispensable tool of fabrication,
construction, manufacturing and
maintenance processes. No longer is
visual testing of materials, parts and
complete products the principal means of
determining adequate quality.
Nondestructive tests in great variety are in
worldwide use to detect variations in
structure, minute changes in surface
finish, the presence of cracks or other
physical discontinuities, to measure the
thickness of materials and coatings and to
determine other characteristics of
industrial products. Scientists and
engineers of many countries have
contributed greatly to nondestructive test
development and applications.
The various nondestructive testing
methods are covered in detail in the
literature but it is always wise to consider
objectives before details. How is
nondestructive testing useful? Why do
thousands of industrial concerns buy the
testing equipment, pay the subsequent
operating costs of the testing and even
reshape manufacturing processes to fit the
needs and findings of nondestructive
testing?
Modern nondestructive tests are used
by manufacturers (1) to ensure product
integrity and in turn reliability, (2) to
avoid failures, prevent accidents and save
human life (see Figs. 1
and 2), (3) to make
a profit for the user, (4) to ensure
customer satisfaction and maintain the
manufacturer’s reputation, (5) to aid in
better product design, (6) to control
manufacturing processes, (7) to lower
manufacturing costs, (8) to maintain
uniform quality level and (9) to ensure
operational readiness.
These reasons for widespread and
profitable nondestructive testing are
sufficient in themselves but parallel
evelopments have contributed to its
growth and acceptance.
1.3.1 Increased Demand on Machines
In the interest of greater performance and
reduced cost for materials, the design
engineer is often under pressure to reduce
weight. This can sometimes be done by
substituting aluminum alloys, magnesium
alloys or composite materials for steel or
iron but such light parts may not be the
same size or design as those they replace.
The tendency is also to reduce the size.
These pressures on the designer have
subjected parts of all sorts to increased
stress levels. Even such commonplace
objects as sewing machines, sauce pans
and luggage are also lighter and more
heavily loaded than ever before. The stress
to be supported is seldom static. It often
fluctuates and reverses at low or high
frequencies. Frequency of stress reversals
increases with the speeds of modern
machines and thus parts tend to fatigue
and fail more rapidly.
Another cause of increased stress on
modern products is a reduction in the
safety factor. An engineer designs with
certain known loads in mind. On the
supposition that materials and
workmanship are never perfect, a safety
factor of 2, 3, 5 or 10 is applied. However,
a lower factor is often used that depends
on considerations such as cost or weight.
New demands on machinery have also
stimulated the development and use of
new materials whose operating
characteristics and performance are not
completely known. These new materials
could create greater and potentially
dangerous problems. For example, an
aircraft part was built from an alloy whose
work hardening, notch resistance and
fatigue life were not well known. After
relatively short periods of service, some of
the aircraft using these parts suffered
disastrous failures. Sufficient and proper
nondestructive tests could have saved
many lives.
As technology improves and as service
requirements increase, machines are
subjected to greater variations and to
wider extremes of all kinds of stress,
creating an increasing demand for
stronger or more damage tolerant
materials.
FIGURA 1. Trincas de Fadiga contribuiram para acidente com avião de passageiros durante vôo (Abril 1988).
FIGURA 2. Caldeiras operam com alta pressão de vapor interna.
Descontinuidades presentes no material podem levar a falhas repentinas
e violentas que venham a causar acidentes com pessoas e prejuízos
materiais.
1.3.2 Engineering Demands for Sounder
Materials
Another justification for nondestructive
tests is the designer’s demand for sounder
materials. As size and weight decrease and
the factor of safety is lowered, more
emphasis is placed on better raw material
control and higher quality of materials,
manufacturing processes and
workmanship.
An interesting fact is that a producer of
raw material or of a finished product
sometimes does not improve quality or
performance until that improvement is
demanded by the customer. The pressure
of the customer is transferred to
implementation of improved design or
manufacturing. Nondestructive testing is
frequently called on to deliver this new
quality level.
1.3.3 Public Demands for Greater Safety
The demands and expectations of the
public for greater safety are apparent
everywhere. Review the record of the
courts in granting high awards to injured
persons. Consider the outcry for greater
automobile safety, as evidenced by the
required automotive safety belts and the
demand for air bags, blowout proof tires
and antilock braking systems. The
publicly supported activities of the
National Safety Council, Underwriters
Laboratories, the Occupational Safety and
Health Administration and the Federal
Aviation Administration in the United
States, as well as the work of similar
agencies abroad, are only a few of the
ways in which this demand for safety is
expressed. It has been expressed directly
by passengers who cancel reservations
following a serious aircraft accident. This
demand for personal safety has been another strong force in the development of nondestructive tests.
1.3.4 Rising Costs of Failure
Aside from awards to the injured or to
estates of the deceased and aside from
costs to the public (because of evacuation
occasioned by chemical leaks) consider
briefly other factors in the rising costs of
mechanical failure. These costs are
increasing for many reasons. Some
important ones are (1) greater costs of
materials and labor, (2) greater costs of
complex parts, (3) greater costs because of
the complexity of assemblies, (4) greater
probability that failure of one part will
cause failure of others because of
overloads, (5) trend to lower factors of
safety, (6) probability that the failure of
one part will damage other parts of high
value and (7) part failure in an integrated
automatic production machine, shutting
down an entire high speed production
line. When production was carried out on
many separate machines, the broken one
could be bypassed until repaired. Today
one machine is tied into the production
of several others. Loss of such production
is one of the greatest losses resulting from
part failure.
1.4 Aplicações dos Ensaios Não Destrutivos
Nondestructive testing is a
branch of the
materials sciences that is concerned with
all aspects of the uniformity, quality and
serviceability of materials and structures.
The science of nondestructive testing
incorporates all the technology for
detection and measurement of significant
properties, including discontinuities, in
items ranging from research specimens to
finished hardware and products in service.
By definition nondestructive test methods
provide a means for examining materials
and structures without disruption or
impairment of serviceability.
Nondestructive testing makes it possible
for internal properties or hidden
discontinuities to be revealed or inferred.
Nondestructive testing is becoming
increasingly vital in the effective conduct
of research, development, design and
manufacturing programs. Only with
appropriate nondestructive testing
methods can the benefits of advanced
materials science be fully realized. The
information required for appreciating the
broad scope of nondestructive testing is
available in many publications and
reports.
1.5 Classificação dos Métodos
The National Materials Advisory Board
(NMAB) Ad Hoc Committee on
Nondestructive Evaluation adopted a
system that classified techniques into six
major method categories: visual,
penetrating radiation, magnetic-electrical,
mechanical vibration, thermal and
chemical/electrochemical. A modified
version is presented in Table 1.
TABELA 1. Categorias dos Ensaios Não Destrutivos
CATEGORIA
|
OBJETIVOS
|
Mecânico e Ótico
|
cor, trincas,
dimensões, espessura de camada, espessura, refletividade, distribuição
e instensidade das deformaçãoes, acabamento superficial,
descontinuidades superficiais, descontinuidades internas
|
Penetração da Radiação
|
Trincas, variações
de densidade e química, distribuição dos elementos químicos, objetos
estranhos, inclusões, micro porosidades, desalinhamentos, falta de
partes, seguegação, degradação em serviço, contração, espessura, vazios
|
Eletromagnético e Eletrônico
|
Teor de liga,
anisotropia, cavidades, trabalho a frio, deformação localizada,
endrecimento, composição, contaminação, corrosão, trincas, profundidade
da trinca, estrutura cristalina, condutividade elétrica, flocos,
tratamento térmico, dobras a quente, inclusões, concentração de ions,
dobras, deformações microestruturais, espessura de camada, teor de
umidade, polarização, segregações, contrações, estado de cura, tenão
residual, espessura, descolamento, vazios
|
Sônico e Ultrassônico
|
iniciação e
propagação de trinca, trincas, cazios, fator de amortecimento, grau de
cura, grau de impregnação, grau de sinterização, delaminação,
densidade, dimensões, modulo de elasticiedade, tamanho de grão,
inclusões, degradação mecânica, desalinhamento, porosidade, degradação
radioativa, estrutura de compósitos, tensões superficiais, tensões
compressivas e de cizalahamento, descolamento, desgaste
|
Infravermelho e Térmico
|
anisotropia,
camadas, composição, emissividade, contorno térmico, espessura de
camada, porosidade, refletividade, tensões, condutividade térmica,
espessura, vazios, trincas, delaminações, tratamento térmico, estado de
cura, umidade, corrosão
|
Químico e Analítico
|
identificação de
ligas, composição, trincas, analise e distribuição de elementos,
tamanho de grão, inclusões, macorstrutura, porisdade, segregação,
anomalias superficiais
|
Geração de Imagens (AUXILIAR)
|
variações
dimensionais, desempenho dinâmico, caracterização e definição de
anomalias, distribuição de anomalias, propagação de anomalias,
configuração do campo magnético
|
Análise de Sinal de Imagem (AUXILIAR)
|
seleção de dados,
processamento e apresentação, mapa de anomalias, correlação e
identificação, realce de imagem, separação de múltiplas variáveis,
analise de sinal
|
Each method can be completely
characterized in terms of five principal
factors: (1) energy source or medium used
to probe the object (such as X-rays,
ultrasonic waves or thermal radiation);
(2) nature of the signals, image or
signature resulting from interaction with
the object (attenuation of X-rays or
reflection of ultrasound, for example);
(3) means of detecting or sensing
resultant signals (photoemulsion,
piezoelectric crystal or inductance coil);
(4) means of indicating or recording
signals (meter deflection, oscilloscope
trace or radiograph); and (5) basis for
interpreting the results (direct or indirect
indication, qualitative or quantitative and
pertinent dependencies).
‘Ihe objective of each method Is to
provide information about one or more of
the following material parameters:
(1) discontinuities and separations (cracks,
voids, inclusions, delaminations and
others); (2) structure or malstructure
(crystalline structure, grain size,
segregation, misalignment and others);
(3) dimensions and metrology (thickness,
diameter, gap size, discontinuity size and
others); (4) physical and mechanical
properties (reflectivity, conductivity,
elastic modulus, sonic velocity and
others); (5) composition and chemical
analysis (alloy identification, impurities,
elemental distributions and others);
(6) stress and dynamic response (residual
stress, crack growth, wear, vibration and
others); (7) signature analysis (image
content, frequency spectrum, field
configuration and others); and
(8) abnormal sources of heat.
Material characteristics in Table 1 are
further defined in Table 2 with respect to
specific objectives and specific attributes
to be measured, detected and defined.
The limitations of a method include
conditions to be met for method
application (access, physical contact,
preparation and others) and requirements
to adapt the probe or probe medium to
the object examined. Other factors limit
the detection or characterization of
discontinuities, properties and other
attributes and limit interpretation of
signals or images generated.
1.5.1 Classificação Relativa ao Objeto Ensaiado
Nondestructive testing techniques may be
classified according to how they detect
indications relative to the surface of a test
object. Surface methods include liquid
penetrant testing, visual testing, grid
testing and moiré testing.
Surface/near-surface methods include tap,
potential drop, holographic,
shearographic, magnetic particle and
electromagnetic testing. When surface or
near-surface methods are applied during
intermediate manufacturing processes,
they provide preliminary assurance that
volumetric methods performed on the
completed object or component will
reveal few rejectable discontinuities.
Volumetric methods include radiography,
ultrasonic testing, acoustic emission
testing and less widely used methods such
as acoustoultrasonic testing and magnetic
resonance imaging. Through-boundary
techniques include leak testing, some
infrared thermographic techniques,
airborne ultrasonic testing and certain
techniques of acoustic emission testing.
Other less easily classified methods are
material identification, vibration analysis
and strain gaging.
No one nondestructive testing method
is all revealing. In some cases, one
method or technique may be adequate for
testing a specific object or component.
However, in most cases, it takes a series of
test methods to do a complete
nondestructive test of an object or
component. For example, if surface cracks
must be detected and eliminated and if
the object or component is made of
ferromagnetic material, then magnetic
particle testing would be the appropriate
choice. If the material is aluminum or
titanium, then the choice would be liquid
penetrant or electromagnetic testing.
1.6 Value of Nondestructive
Testing
The contribution of nondestructive
testing to profits has been acknowledged
in the medical field and computer and
aerospace industries. However, in
industries such as heavy metals, although
nondestructive testing may be reluctantly
accepted, its contribution to profits may
not be obvious to management.
Nondestructive testing is sometimes
thought of only as a cost item and can be
curtailed by industry downsizing. When a
company cuts costs, two vulnerable areas
are quality and safety. When bidding
contract work, companies add profit
margin to all cost items, including
nondestructive testing, so a profit should
be made on the nondestructive testing.
The attitude toward nondestructive
testing is positive when management
understands its value.
Nondestructive testing should be used
as a control mechanism to ensure that
manufacturing processes are within design
performance requirements. When used
properly, nondestructive testing saves
money for the manufacturer. Rather than
costing the manufacturer money,
nondestructive testing should add profits
to the manufacturing process.
TABEKA 2. Objetivos dos Métodos de Ensaio Não destrutivo
OBJETIVO PRINCIPAL
|
OBJETIVO SECUNDÁRIO
|
ATRIBUTO MEDIDO OU DETECTADO
|
Descontinuidades e Separação
|
Anomalias Superficiais
|
rugosidade, riscos, amassamentos, trincamento, pites, material estranho embebido
|
Descontinuidades e Separação
|
Anomalias Conectadas com a Superficia
|
trincas, porosidades, furos, dobras, sobreposições, inclusões
|
Descontinuidades e Seaparação
|
Anomalias Internas
|
trincas, separações,
trincas a quente, trincas a frio, contrações, vazios, falta de fusão,
poros, cavidades, delaminações, descolamentos, união fraca, inclusões,
segregações
|
Estrutura
|
Microestrutura
|
estrutura molecular,
estrutura cristalina e/ou deformação, estrutura cristalina, falhas de
empilhamento cristalino, vazios cristalinos, deformações
|
Estrutura
|
Estrutura Matricial
|
estrutura de grão,
dimensões cristalinas, orientações e fases, sinterizações e
porosidades, impregnações, distribuição anômala ou reforçada,
anisotropia, heterogeneidade, segregação
|
Estrutura
|
Anomalias Estruturais Pequenas
|
vazamentos (falta de selagem ou através de furos), ajuste inadequado, partes soltas, partículas soltas, objetos estranhos
|
Estrutura
|
Anomalias Estruturais Grosseiras
|
erros de montagem, desalinhamento, espaço ou ordem inadequados, deformação, má formação, partes ausentes |
Dimensional e Metrologia
|
Deslocamento; posição
|
medidas lineares, separação, espaçamento, tamanho, altura, localização e orientação da discontinuidade
|
| Dimensional e Metrologia |
Variações dimensionais
|
desigualdade, falta de uniformidade, excentricidade, forma e contorno, variação de dimensão e de massa
|
| Dimensional e Metrologia |
Espessura; densidade
|
filme, revestimento, camada, cladding, espessura de lâmina e parede, variações de densidade ou espessura
|
Propriedades Físicas e Mecânicas
|
Propriedades elétricas
|
resistividade, condutividade, constante dielétrica e fator de dissipação
|
| Propriedades Físicas e Mecânicas |
Propriedades magnéticas
|
polarização, permeabilidade, ferromagnetismo, força coerciva, suscetibilidade
|
| Propriedades Físicas e Mecânicas |
Propriedades térmicas
|
condutividade, constante de tempo térmica e potencial termoelétrico, difusibilidade, efusibilidade, calor específico
|
| Propriedades Físicas e Mecânicas |
Propriedades mecânicas
|
compressiva, tensão
(e módulo) de tração e de cizalhamento, relação de Poisson, velocidade
sônica, dureza, tenacidade e fragilidade
|
| Propriedades Físicas e Mecânicas |
Propriedades superficiais
|
cor, refletividade, indice de refração, emissividade
|
Composição e Análise Química
|
Análise de elementos
|
detecção, identificação, distribuição e/ou perfil
|
| Composição e Análise Química |
Concentração de impurezas
|
contaminação, depleção, difusão
|
| Composição e Análise Química |
Conteudo metalúrgico
|
variação, identificação de liga, verificação e separação
|
| Composição e Análise Química |
Estado físico-químico
|
teor de umidade, grau de cura, concentração de ions e corrosão, produtos da reação
|
Resposta a Tensão (Dinâmica e Monotônica)
|
Tensão, deformação, fadiga
|
tratamento térmico, efeitos dp recozimento e do trabalho a frio, tensão e deformação, dano por fadiga e vida (residual)
|
| Resposta a Tensão (Dinâmica e Monotônica) |
Dano mecânico
|
desgaste, lascamento, erosão, efeitos do atrito
|
| Resposta a Tensão (Dinâmica e Monotônica) |
Dano químico
|
corrosão, corrosão sob tensão, transformação de fase
|
| Resposta a Tensão (Dinâmica e Monotônica) |
Outros danos
|
danos radioativos e interrupção de alta voltagem
|
| Resposta a Tensão (Dinâmica e Monotônica) |
Resposta dinâmica
|
iniciação de
trincas, propagação de trincas, deformação plástica, fluência,
movimento excessivo, vibrações, amortecimento, tempos dos eventos,
qualquer comportamento anômalo.
|
Análise de Sinais
|
Campo eletromagnético
|
potencial, intensidade, distribuição e forma do campo
|
| Análise de Sinais |
Campo térmico
|
isotermas, contorno
de calor, temperatura, fluxo de calor, distribuição de temperatura,
vazamentos térmicos, pontos quentes, contraste
|
| Análise de Sinais |
Acústico
|
ruído,
características da vibração, amplitude da frequência, espectro
harmônico, análise de harmônicos, emissão sônica, emissões ultrassônicas
|
| Análise de Sinais |
Radioativo
|
distribuição e difusão de isotops e traçadores
|
| Análise de Sinais |
Análisde de sinal ou imagem
|
enriquecimento de
imagem e quantização, reconhecimento de padrões, densitometria,
classificação dos sinais, separação e correlação, identificação de
descontinuidades, análise de definições (tamanho e forma) e
distribuição, mapeamento e apresentação de descontinuidades
|
1.7 Resumo dos Outros Ensaios Não Destrutivos
To optimize the use of nondestructive
testing it is necessary first to understand
the principles and applications of all the
methods. This volume features
electromagnetic testing (Fig. 3) — only
one of the nondestructive test methods.
The following section briefly describes
several other methods and the
applications associated with them.
FIGURA 3. Ensaio Eletromagnético
(a) características do ensaio por correntes parasitas
(b) detecção de descontinuidades no campo
1.7.1 Visual Testing
Principles.
Visual testing (Fig. 4) is the
observation of a test object, either directly
with the eyes or indirectly using optical
instruments, by an inspector to evaluate
the presence of surface anomalies and the
object’s conformance to specification.
Visual testing should be the first
nondestructive testing method applied to
an item. The test procedure is to clean the
surface, provide adequate illumination
and observe. A prerequisite necessary for
competent visual testing of an object is
knowledge of the manufacturing processes
by which it was made, of its service
history and of its potential failure modes,
as well as related industry experience.
FIGURA 4. Ensaio Visual empregando Boroscópio para observar o interior de um cilíndro.
Applications.
Visual testing provides a
means of detecting and examining a
variety of surface discontinuities. It is the
most widely used method for detecting
and examining for surface discontinuities
associated with various structural failure
mechanisms. Even when other
nondestructive tests are performed, visual
tests often provide a useful supplement.
When the eddy current testing of process
tubing is performed, for example, visual
testing is often performed to verify and
more closely examine the surface
condition. The following discontinuities
may be detected by a simple visual test:
surface discontinuities, cracks,
misalignment, warping, corrosion, wear
and physical damage.
1.7.2 Liquid Penetrant Testing
Principles
Liquid penetrant testing (Fig. 5)
reveals discontinuities open to the
surfaces of solid and nonporous materials.
Indications of a wide variety of
discontinuity sizes can be found regardless
of the configuration of the work piece and
regardless of discontinuity orientations.
Liquid penetrants seep into various types
of minute surface openings by capillary
action. The cavities of interest can be very
small, often invisible to the unaided eye.
The ability of a given liquid to flow over a
surface and enter surface cavities depends
principally on the following: cleanliness
of the surface, surface tension of the
liquid, configuration of the cavity, contact
angle of the liquid, ability of the liquid to
wet the surface, cleanliness of the cavity
and size of surface opening of the cavity.
FIGURA 5. Indicação de Trinca com Líquidos Penetrantes.
Applications.
The principal industrial uses
of liquid penetrant testing include
postfabrication testing, receiving testing,
in-process testing and quality control,
maintenance and overhaul in the
transportation industries, in-plant and
machinery maintenance and in testing of
large components. The following are some
of the typically detected discontinuities:
surface discontinuities, seams, cracks, laps,
porosity and leak paths.
1.7.3 Magnetic Particle Testing
Principles.
Magnetic particle testing
(Fig. 6) is a
method of locating surface
and slightly subsurface discontinuities in
ferromagnetic materials. It depends on the
fact that when the material or part under
test is magnetized, discontinuities that lie
in a direction generally transverse to the
direction of the magnetic field will cause a
leakage field to be formed at and above
the surface of the part. The presence of
this leakage field and therefore the
presence of the discontinuity is detected
with fine ferromagnetic particles applied
over the surface, with some of the
particles being gathered and held to form
an outline of the discontinuity. This
generally indicates its location, size, shape
and extent. Magnetic particles are applied
over a surface as dry particles or as wet
particles in a liquid carrier such as water
or oil.
FIGURA 6. No ensaio de partículas magnéticas, as partículas se acumulam
"alinhadas" com o vazamento do campo mangético devido a presença da
descontinuidade.
Applications.
The principal industrial uses
of magnetic particle testing include final,
receiving and in-process testing; for
quality control; for maintenance and
overhaul in the transportation industries;
for plant and machinery maintenance;
and for testing of large components. Some
of the typically detected discontinuities
are surface discontinuities, seams, cracks
and laps.
1.7.4 Radiographic Testing
Principles.
Radiographic testing (Fig. 7) is
based on the differential absorption of
penetrating radiation — either
electromagnetic radiation of very short
wavelength or particulate radiation
(X-rays, gamma rays and neutron rays) —
by the part or object being tested.
Different portions of an object absorb
different amounts of penetrating radiation
because of differences in density and
variations in thickness of the part or
differences in absorption characteristics
caused by variation in composition. These
variations in the absorption of the
penetrating radiation can be monitored
by detecting the unabsorbed radiation
that passes through the object. This
monitoring may be in different forms.
The traditional form is through radiation
sensitive film. Radioscopic sensors provide
digital images. X-ray computed
tomography is a radiographic technique.
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