O que é teste não destrutivo (NDT) na fabricação de recipientes sob pressão

O que são testes não destrutivos (END) na fabricação de vasos de pressão

Respondendo à questão central:O que são testes não destrutivos na fabricação de vasos de pressão?Ensaios não destrutivos, ou END, são o conjunto de métodos de exame que verificam a integridade de placas, peças forjadas e soldas sem cortar o vaso ou prejudicar seu serviço. Na fabricação de vasos de pressão, os seis métodos são testes radiográficos, testes ultrassônicos, testes de partículas magnéticas, testes de líquido penetrante, testes visuais e as variantes avançadas Phased Array e difração de tempo de voo. O END prova que o limite de pressão está livre de descontinuidades inaceitáveis ​​antes que a embarcação seja testada hidrostaticamente e colocada em serviço.

1. Métodos END usados ​​na fabricação

Seis métodos cobrem toda a gama, da superfície ao volume. Cada um detecta uma classe diferente de defeito:

• Testes Radiográficos e Ultrassônicos:Os testes radiográficos utilizam raios X ou radiação gama para visualizar o volume da solda e revelar porosidade, escória, falta de fusão e rachaduras, aplicados em 2 a 100 por cento das costuras, dependendo da especificação do projeto. O teste ultrassônico utiliza ondas sonoras para medir a espessura da parede e localizar falhas internas, com precisão de 0,5 a 1 mm, e é o método de volume preferido para vasos espessos de cromo-molibdênio e revestidos com sobreposição. Ambos são métodos de volume: eles veem o que está dentro do metal, não apenas em sua superfície, e é por isso que são especificados para o limite de pressão.
• Teste de Partículas Magnéticas e Líquido Penetrante:O teste de partículas magnéticas induz um campo no aço ferromagnético e revela trincas superficiais e próximas à superfície pelo padrão de partículas no vazamento; o teste de líquido penetrante atrai um corante para uma descontinuidade de superfície aberta em qualquer material. Ambos encontram trincas superficiais que os métodos volumétricos podem deixar passar na raiz crítica e no topo de uma solda, e são aplicados em soldas, reparos e na zona afetada pelo calor após o teste hidrostático, porque uma falha de ruptura superficial é o ponto de início mais provável para falha no serviço.
• Testes visuais e métodos avançados:O teste visual é a base, aplicado durante toda a fabricação para ajuste, perfil de solda, alinhamento e limpeza, e detecta a maioria dos defeitos grosseiros antes do exame volumétrico caro. Os testes ultrassônicos de phased array e a difração de tempo de voo são as variantes avançadas que geram imagens da solda em uma varredura setorial com maior resolução e registros permanentes do que a radiografia de filme, cada vez mais exigidas para embarcações críticas e de serviço de hidrogênio porque quantificam o tamanho e a localização da falha com precisão para avaliação de aptidão para o serviço.
• Padrões de aceitação e pessoal:Cada método é avaliado de acordo com um padrão de aceitação escrito na especificação de fabricação, geralmente ASME VIII com ASME V para o método ou as regras EN equivalentes, e os resultados não têm sentido sem pessoal qualificado. A equipe de END é certificada pela ISO 9712 Nível 2 para desempenho e Nível 3 para procedimento e interpretação, e o procedimento, a calibração e o registro são revisados ​​como parte do arquivo do navio. Um teste executado por pessoal não certificado ou contra o padrão errado não tem peso de conformidade.

2. Onde e quando o END é aplicado

O END não é uma inspeção no final; é encenado através da fabricação. Quatro pontos são importantes:

• Metal Básico e Forjados no Recebimento:Placas, peças forjadas e tubos são examinados na chegada quanto a laminações, inclusões e propriedades documentadas, porque um defeito na matéria-prima não pode ser reparado posteriormente e anula a rastreabilidade. O teste ultrassônico da placa para laminações e a verificação do certificado de teste do material em relação ao número de calor são os primeiros passos, e o material que falha é rejeitado antes do início de qualquer corte, o que é muito mais barato do que descobri-lo em uma costura acabada.
• Durante a soldagem e após cada passagem:Soldas críticas, especialmente em serviços de hidrogênio e seções espessas, são examinadas progressivamente: partículas magnéticas ou líquido penetrante após cada passagem para detectar rachaduras superficiais precocemente, testes volumétricos após a conclusão e uma verificação final após o tratamento térmico pós-soldagem, pois o tratamento térmico pode abrir uma rachadura latente. Preparar o exame significa que uma solda ruim será encontrada e reparada quando ainda é pequena, e não depois que o vaso estiver totalmente montado e testado hidrostaticamente.
• No final e após o teste hidrostático:O vaso concluído recebe o exame volumétrico e de superfície especificado completo e, em seguida, um teste de superfície repetido após o teste hidrostático a 1,3 vezes a pressão de projeto, porque a carga de prova pode abrir uma falha estanque. Qualquer indicação que exceda o padrão de aceitação é reparada dentro do limite de reparo documentado, reexaminada e registrada. Somente após esta sequência a embarcação recebe seu carimbo e seu relatório de dados U-1A.
• Em serviço e on-stream:O END continua durante toda a vida útil da embarcação: visual externo em cada parada, inspeção interna em um intervalo baseado em risco de 5 a 10 anos e monitoramento da espessura na corrente por meio de testes ultrassônicos para corrosão sob o isolamento. Os registros de fabricação tornam-se a linha de base com a qual as inspeções posteriores são comparadas, de modo que a qualidade do END original determina com que confiança a embarcação pode ser reclassificada e mantida em serviço à medida que envelhece.

Matriz de comparação de métodos END

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Qual é a diferença entre testes destrutivos e não destrutivos?

R: Os testes destrutivos cortam, dobram, quebram ou atacam quimicamente uma amostra para medir suas propriedades, o que comprova o material, mas destrói a amostra, por isso é aplicado em cupons e peças de teste, não no próprio recipiente. Os ensaios não destrutivos examinam a embarcação real sem prejudicar o seu serviço, utilizando radiação, som, campos magnéticos, corante ou visão para encontrar descontinuidades. Nos testes destrutivos de fabricação de vasos de pressão qualificam o material e o procedimento de soldagem em cupons, enquanto o END verifica as soldas reais e a placa no lugar, e somente o END permite que o vaso acabado seja aceito sem danos.

P: Por que os testes radiográficos ou ultrassônicos são aplicados às soldas?

R: A solda é o local mais provável para uma descontinuidade, porque é onde duas peças são fundidas sob o calor e a microestrutura é mais perturbada. Métodos volumétricos, radiografia e ultrassom veem o interior da solda e revelam porosidade, escória, falta de fusão e rachaduras que os métodos de superfície não detectam na raiz. A extensão, de 2 a 100 por cento das costuras, segue a especificação do projeto e o perigo: um tanque de água de baixa pressão pode precisar apenas de radiografia pontual, enquanto um reator de serviço de hidrogênio de alta pressão precisa de exame volumétrico completo de cada junta.

P: Qual é o papel do phased array e da difração de tempo de voo?

R: O teste ultrassônico de phased array e a difração de tempo de voo são variantes ultrassônicas avançadas que escaneiam a solda eletronicamente e produzem uma imagem do setor com tamanho e localização precisos da falha, proporcionando melhor resolução e um registro digital permanente do que a radiografia de filme. Eles são cada vez mais necessários para embarcações críticas e de serviço a hidrogênio porque quantificam as falhas para uma avaliação de aptidão para o serviço, em vez de apenas sinalizá-las, e evitam os riscos de radiação e os limites de acesso da radiografia na oficina e no campo.

P: Quem está qualificado para realizar END em um vaso de pressão?

R: O END deve ser realizado e interpretado por pessoal certificado pela ISO 9712, normalmente Nível 2 para realizar o teste e Nível 3 para escrever o procedimento e interpretar os resultados, trabalhando de acordo com um procedimento e padrão de aceitação escrito na especificação de fabricação, geralmente ASME V com ASME VIII ou equivalente EN. O procedimento, a calibração e o registro são revisados ​​como parte do arquivo do navio. Um teste executado por pessoal não certificado ou contra o padrão errado não tem peso de conformidade e não satisfará o inspetor ou a autoridade.