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Procedimento qualificado e de acordo com a norma ABNT NBR 15824

Paulo Cesar Francisco Henriques US N3 SNQC 029

ENSAIO NO DESTRUTIVO ULTRA-SOM

MEDIO DE ESPESSURAS Folha 1/11

Controle de Revises

Reviso Item Data Descrio 0 - 12/04/2013 Emisso inicial

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SUMRIO

1. Objetivo 2. Normas de Referncia 3. Material a ser Inspecionado 4. Instrumento de Medio 5. Cabeotes 6. Calibrao Sistema de Medio 7. Condio Superficial e Tcnica de Preparao da Superfcie 8. Temperatura da Superfcie 9. Acoplante 10. Requisitos Adicionais 11. Sistemtica de Correo da Medio a Quente 12. Critrios de Aceitao e Registro 13. Sistemtica de Registro dos Resultados e Rastreabilidade 14. Relatrio de Ensaio 15. Qualificao de Pessoal 16. Limpeza Final 17. Requisitos de Segurana, Meio Ambiente e Sade

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1. OBJETIVO Este procedimento fixa as condies exigveis para a execuo do ensaio no destrutivo por ultra-som medio de espessuras.

2. NORMAS DE REFERNCIA 2.1 Normas Nacionais

ABENDI NA 01 Qualificao e Certificao de Pessoal (2012); ABNT NBR NM ISO 9712 Ensaios no Destrutivos Qualificao e

Certificao de Pessoal; ABNT NBR 15824:2012 - Ensaios No Destrutivos - Ultrassom - Medio De

Espessura.

2.2 Normas Internacionais ASME Section V Nondestructive Examination (2010)

3. MATERIAL A SER INSPECIONADO

Metal Base Grupo de Material Faixa e Espessura (mm) Ao carbono 1 2,0 a 100,0

Aos de baixa liga 1 2,0 a 100,0 Ao inoxidvel austentico 2 4,0 a 30,0

4. SISTMA DE MEDIO

Fabricante Modelo GE / Krautkramer DM 2 / DM2B GE / Krautkramer DM4 DL / DM4 / DM4E

GE DM 5 E Tecnomedio SMEP II

Olympus / Panametrics 26 MG CYGNUS CYGNUS 2

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5. CABEOTES

5.1 Dados Tcnicos

Fabricante Modelo Tipo Dimetro (mm)

Freqncia (MHz)

GE/Krautkramer DA 201 Duplo-cristal 12,5 5,0 GE/Krautkramer DA 205 Duplo-cristal 12,5 5,0 GE/Krautkramer DA 301 Duplo-cristal 12,5 5,0 GE/Krautkramer DA 401

DM 401 GP Duplo-cristal 12,5

17,8 5,0

GE/Krautkramer DA 412 Duplo-cristal 7,5 10,0 GE/Krautkramer FH2E Duplo-cristal 9,6 7,5 GE/Krautkramer HT 400 Duplo-cristal 12,5 5,0

GE DA 501 Duplo-cristal 12,5 5,0 Tecnomedio TM 510 CL Duplo-cristal 10,0 5,0 Tecnomedio TM 410 T Duplo-cristal 10,0 4,0

Oympus/Panametrics D 790 Duplo-cristal 8,0 5,0 Cygnus Cygnus Normal 13 2,25

5.2 Utilizao de Medio at 50 C

Instrumento Modelo

Cabeote Modelo Material Faixa de Temperatura

(C) Faixa de Espessura

(mm)

DM 2 DA 301 DA 201

Ao carbono e baixa liga

0 a 50 2,0 a 100,0

Ao inoxidvel 0 a 50 2,0 a 30,0 DM4 DL

DM 4 DM4E

DA 301 DA 401/DM 401 GP

DA 412 * FH2E **


0 a 50 2,0 a 100,0

Ao Inoxidvel 0 a 50 2,0 a 30,0

26 MG D 790 Ao carbono e baixa liga

0 a 50 2,0 a 100,0

Ao inoxidvel 0 a 50 2,0 a 30,0

SMEP II TM 510 CL Ao carbono e

baixa liga 0 a 50 2,0 a 100,0


CYGNUS 2 CYGNUS Ao carbono e

baixa liga 0 a 50 3,0 a 80,0


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Instrumento Modelo

Cabeote Modelo Material Faixa de Temperatura


(mm) DM 5 E DA 501


0 a 50 2,0 a 100,0


(*) O cabeote DA 412 est qualificado para faixa de espessura de 2,0 a 20,0 mm para ao carbono, baixa liga e inoxidvel austentico. (**)O cabeote FH2E est qualificado para faixa de espessura de 2,0 a 50,0 mm para ao carbono, baixa liga e de 2,0 a 20,0 mm inoxidvel austentico.

5.3 Utilizao de Medio acima 50 C

Instrumento Modelo

Cabeote Modelo

Material Faixa de Temperatura


(mm) DM 2 DA 205 Ao carbono e

baixa liga 50 a 450 2,0 a 100,0

Ao inoxidvel 50 a 450 2,0 a 30,0 DM4 DL

DM 4 DM 4E

HT 400


50 a 200 2,0 a 100,0


26 MG D 790 Ao carbono e baixa liga

50 a 450 2,0 a 100,0


SMEP II TM 410 AT Ao carbono e

baixa liga 50 a 200 2,0 a 100,0

Ao Inoxidvel 50 a 200 3,0 a 30,0 CYGNUS 2 CYGNUS Ao carbono e

baixa liga 50 a 150 4,0 a 32,0

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6. CALIBRAO DO SISTEMA DE MEDIO Os itens do sistema de medio que devem ser periodicamente calibrados so o medidor de espessura por ultrassom, cabeote e blocos-padro.

A periodicidade de calibrao do medidor de espessura por ultrassom no deve ser superior a 24 meses.

NOTA 1 Os certificados de calibrao so emitidos por laboratrios acreditados conforme a ABNT NBR ISO/IEC 17025.Quando no houver laboratrio acreditado para a grandeza a ser calibrada, podem ser utilizados laboratrios com padres rastreados Rede Brasileira de Calibrao (RBC) ou laboratrio com seu sistema metrolgico nacional ou internacionalmente reconhecido.

NOTA 2 A periodicidade de calibrao dos itens do sistema de medio descritos acima depende da frequncia e condies de utilizao. Recomenda-se que a periodicidade de calibrao no seja superior a 12 meses.

NOTA 3 Qualquer reparo ou manuteno no sistema de medio implica necessidade de nova calibrao, independentemente da periodicidade estabelecida.

6.1 AJUSTE DO SISTEMA DE MEDIO 6.1.1 Medio at 50 C O ajuste ser efetuado a cada:

- incio de servio; - meia hora contnua de trabalho; - reincio de trabalho aps cada interrupo; - mudana da faixa de espessura ajustada; - no final do servio.

6.1.2 Medio acima de 50 C O ajuste ser efetuado a cada:

- incio de servio; - a cada dez medies a quente realizadas; - reincio de trabalho aps cada interrupo; - mudana da faixa de espessura calibrada; - no final do servio.

6.1.2 Medio submersa Realizar o ajuste conforme 6.1.1 e adicionalmente verificar se o ajuste realizado a seco mantida para a condio submersa.

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6.2 AJUSTE DO INSTRUMENTO 6.2.1 O ajuste ser executado em bloco padro, do mesmo material que a pea a ser medida. A espessura a ser utilizada para o ajuste ser selecionada em funo da espessura da pea, utilizando-se a tabela 1. Para aparelho no micro processado, este ser considerado ajustado para medir espessuras numa faixa +/- 25% da espessura utilizada no ajuste (ex. se o ajuste for feito numa espessura de 10 mm, o instrumento ser considerado ajustado para medir de 7,5 mm a 12,5 mm). No caso de instrumentos micro processados o ajuste deve ser realizado conforme as instrues do fabricante e adicionalmente a estas, deve ser efetuado no mnimo um ajuste na espessura padro igual ou maior quela que ser medida e verificar o ajuste na menor espessura padro.

6.2.2 A velocidade snica a ser ajustada no aparelho Krautkramer DM2 ser de 5920 m/s para aos carbono e aos de baixa liga e 5770 m/s para aos inoxidveis.

Tabela 1 Bloco Padro Nmero do Degrau Espessura do

Degrau (mm) Faixa de

Espessura Calibrada (mm)

1 1 2,0 2,0 a 2,5 1 2 3,0 2,2 a 3,7 1 3 4,0 3,0 a 5,0 1 4 6,0 4,5 a 7,5 1 5 10,0 7,5 a 12,5 1 6 16,0 12,0 a 20,0 1 7 26,0 19,5 a 32,5 2 8 43,0 32,2 a 53,5 2 9 70,0 52,5 a 87,5 2 10 80,0 60,0 a 100,0 2 11 100,0 75,0 a 125,0

6.1 Bloco Padro

6.1.1 O bloco padro ser do mesmo material ou grupo do material da pea sob inspeo, com dimenses conforme figuras 1 e 2, podendo os degraus serem separados ou agrupados de outra forma.

6.1.2 O bloco padro para medio de espessuras de aos inoxidveis austenticos ter apenas os degraus 3 a7.

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6.1.3 As espessuras dos degraus do bloco sero calibrados por entidade da RBC, dentro de uma tolerncia 0,05 mm e o valor real marcado em cada degrau. O bloco padro ser calibrado a cada dois anos.

Observaes: Dimenses em mm Rugosidade das superfcies de medio = 0,8 m

Figura 1 Bloco Padro

35,0

35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0

245,0

2 1

3 4

5

6

7

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Observaes: Dimenses em mm Rugosidade das superfcies de medio = 0,8 m

Figura 2 Bloco Padro 2

7. CONDIO SUPERFICIAL E TCNICA DE PREPARAO DA SUPERFCIE

7.1 Condio Superficial A superfcie de contato entre o cabeote e a pea dever estar limpa e livre de irregularidades que possam interferir no acoplamento do cabeote, tais como rugosidade excessiva, carepas, respingos, tintas, exceto se o instrumento possuir capacidade de medio desprezando o valor da espessura de camada.

200,0

50,0

50,0

50,0 50,0

8

9

10

50,0

11

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7.2 Tcnica de Preparao da Superfcie 7.2.1 A superfcie dever ser preparada por esmerilhamento, lixamento ou escovamento, conforme necessrio.

7.2.2 Para aos inoxidveis as ferramentas de preparao da superfcie devem ser utilizadas exclusivamente para estes materiais e atender aos seguintes requisitos: a) ser de ao inoxidvel ou revestida com este material; b) os discos de corte e esmerilhamento devem ter alma de nylon ou material similar.

7.2.3 No caso de medio de espessura submersa, os pontos selecionados devem ser limpos em uma extenso de 50 mm de dimetro, no podendo ficar qualquer resduo que possa provocar distores nas medies.

8. TEMPERATURA DA SUPERFCIE A temperatura da pea dever estar compreendida entre 0 e 400C para a medio da espessura.

9. ACOPLANTE 9.1 Medio at 50 C Ser utilizado metil celulose, leo automotivo ou graxa.

9.2 Medio acima de 50 C Sero utilizados os seguintes acoplantes:

Acoplante Fabricante Faixa de temperatura (C)

Graxa Lubrax Gatz Petrobras Distribuidora Acima 50 at 200

Pasta ZGM ou ZGT Krautkramer Acima 50 at 200

Pasta ZGM Krautkramer Acima 200 at 400

Pasta Sono 600 Sonotech / Magnaflux Acima 50 at 315

Notas: 1- O acoplante deve ser aplicado no cabeote e no diretamente na pea. 2- O tempo mximo de acoplamento de 4 segundos.

9.3 Quando o acoplante for aplicado em superfcies de ao inoxidvel austentico, o mesmo deve ter certificado de contaminantes (cloro e flor).

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9.3.1 Anlise de Contaminantes Colocar 50 g de acoplante em uma placa petri descoberta de 150 ml de dimetro para evaporar a uma temperatura entre 90C e 100C. Caso o resduo seja igual ou exceda a 0,0025 g, o mesmo dever ser analisado de acordo com a norma ASTM D 808 ou SE 165. O teor de cloro somado ao do flor no deve exceder a 1% do resduo em peso.

10. REQUISITOS ADICIONAIS 10.1 Durante a medio deve ser observado o tempo mximo de contato do cabeote com a superfcie em funo da temperatura, de acordo com as caractersticas do cabeote. O cabeote deve ser resfriado aps cada medio, conforme tabela a seguir:

Tempo de resfriamento (s) Faixa de temperatura (C) 15 200 a 260 30 >260 a 371 60 >371 a 400

10.2 Para superfcies cilndricas, como tubulares, por exemplo, o cabeote deve ser posicionado de forma que o isolamento acstico do mesmo seja perpendicular ao eixo axial do tubo.

10.3 Os padres devem ser calibrados a cada dois anos por instrumentos rastreveis pelo INMETRO.

10.3.1 Os padres devero ter certificado de calibrao com as seguintes informaes:

Desenho esquemtico cotado; Avaliao da incerteza de medio para cada medida; Rastreabilidade das medidas a padres da RBC ou a padres internacionais; Medidas dentro da tolerncia ( 0,05 mm).

10.4 Para cada registro de medio em um ponto, duas medidas a quente devem ser efetuadas. Deve-se registrar a menor espessura medida, desde que a variao entre elas no seja maior que 5%.

10.5 Realizar sempre a medio de temperatura na superfcie de medio com pirmetro de contato antes de efetuar as medies de espessura. Registrar a mdia de pelo menos trs valores lidos.

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10.6 Para medio a frio, a diferena mxima entre a temperatura do bloco-padro e a pea a ser ensaiada deve ser de 14C.

11. SISTEMTICA DE CORREO DA MEDIO A QUENTE Quando a superfcie a ser medida apresentar temperaturas elevadas (na faixa de 60 a 550C), os valores encontrados devem ser corrigidos segundo um dos seguintes mtodos citados abaixo. O mtodo A por ser terico, deve ser empregado somente quando se pretende obter um valor aproximado da espessura. Quando for requerida preciso, o mtodo B deve ser empregado.

11.1 Mtodo A: O valor espessura real aproximada determinada atravs da aplicao da seguinte frmula:

Ea = Emq X (Vsa K T) / Vsa

Onde: Ea = espessura aproximada (mm); Emq = espessura medida a quente (mm); Vsa = velocidade do som no bloco temperatura ambiente; T = diferena entre temperatura da superfcie do bloco e do material inspecionado (C); K = constante de reduo da velocidade em funo do aumento da temperatura, igual a 1 m/s/C.

Nota: Usando outra constante que no a indicada, esta dever ser registrada no campo das observaes do relatrio.

11.2 Mtodo B: O valor da espessura real determinado atravs da aplicao de um fator de correo ao valor da espessura medida a quente. O fator de correo determinado da seguinte forma:

O aparelho deve ser calibrado com o auxlio de dois blocos-padro idnticos, sendo que um deve ser mantido na temperatura ambiente e outro na temperatura que se encontra o equipamento que ter sua espessura medida. A temperatura do bloco aquecido deve ser verificada por meio de termmetro de contato calibrado. Calibrar o equipamento na espessura aplicvel do bloco temperatura ambiente e em seguida efetuar a leitura no bloco aquecido.

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Dividir o valor da medio a frio pelo valor obtido na medio quente. O valor obtido denominado de fator de correo. Para se determinar o valor da espessura real do equipamento, deve-se multiplicar o valor da espessura medida a quente pelo fator de correo.

11.2.1 Com a finalidade de simplificar futuras calibraes, recomenda-se registrar, para cada valor de espessura medida e temperatura, o valor da velocidade obtido quente, pois esta velocidade poder ser usada para calibrar diretamente o equipamento, sem a necessidade de ter-se que determinar novamente os fatores de correo.

12. CRITRIOS DE ACEITAO E REGISTRO O critrio de registro e aceitao do resultado da medio da espessura deve estar de acordo com as normas especficas do produto. Para inspeo em servio, o critrio de aceitao deve ser aquele indicado pela contratante.

13. SISTEMTICA DE REGISTRO DE RESULTADOS E RASTREABILIDADE 13.1 O resultado das medies sero registrados de maneira que seja possvel correlacionar o relatrio com a localizao fsica do local medido e vice-versa, utilizando-se a sistemtica adotada pela IN-SHORE ou pela empresa para a qual o servio estiver sendo prestado.

13.2 Os pontos considerados reprovados sero indicados no equipamento atravs de giz de cera, marcador industrial ou outra forma adequada.

13.3 Devem ser construdos isomtricos ou croquis para o registro das localizaes dos pontos. Os pontos devem ter amarrao com o equipamento, estruturas ou outro item de fcil visualizao, tais como uma vlvula, boca de visita, etc.

13.4 Regies com espessuras abaixo dos valores especificados em projeto, devem ser demarcadas fisicamente na pea, com giz ou marcador industrial.

13.5 Os resultados das medies devem ser registrados no Relatrio de Medio de Espessura por Ultrassom, mostrado no formulrio anexo.

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14. RELATRIO DE ENSAIO 14.1 Ser emitido um relatrio contendo no mnimo:

- logotipo da IN-SHORE; - indicao numrica; - identificao da pea, equipamento ou tubulao; - nmero e reviso deste procedimento; - temperatura da pea; - velocidade snica e espessura do bloco de calibrao utilizado; - instrumento utilizado, indicando o nmero de srie; - cabeotes utilizados, indicando nmero de srie; - acoplante utilizado; - registro das medies; - norma e ou valores de referncia para interpretao dos resultados; - laudo indicando aceitao, rejeio ou recomendao de ensaio

complementar; - data; - identificao e assinatura do inspetor responsvel; - identificao e assinatura da fiscalizao.

14.2 O formulrio para relatrio ser conforme apresentado no anexo 1, podendo ser substitudo por outro que atenda ao contedo mnimo citado em 14.1.

15. QUALIFICAO DE PESSOAL A execuo do ensaio de ultra-som medio de espessuras, ser feita por inspetor qualificado pelo SNQC / ABENDI, como US N1- ME ou outro nvel / sub-nvel, conforme norma ABENDI NA 01.

16. LIMPEZA FINAL Todo o resduo de acoplante ser removido aps o ensaio, visando no prejudicar as etapas posteriores a serem realizadas no equipamento / componente inspecionado.

17. REQUISITOS DE SEGURANA, MEIO ANBIENTE E SADE 17.1 Antes do incio dos trabalhos de inspeo dentro das instalaes da contratante, deve ser obtida uma permisso de trabalho, conforme a norma especfica do produto, onde so definidos os requisitos de segurana para a execuo dos trabalhos de inspeo. Em caso de no conformidade, comunicar ao rgo gestor da segurana industrial e meio ambiente.

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17.2 Devem ser considerados os aspectos e impactos ambientais, riscos e perigos causados pela inspeo por ultrassom. Cuidados adicionais devem ser tomados na inspeo de equipamentos em operao.

17.3 Utilizar os equipamentos de proteo individual necessrios para execuo dos servios de inspeo, de acordo com a Portaria n 3214 do Ministrio do Trabalho.

17.4 Os acessos, andaimes e iluminao devem ser suficientes e adequados para a execuo da inspeo por ultrassom.

17.5 Os trabalhos executados em reas prximas no podem oferecer riscos segurana da equipe e da inspeo por ultrassom.

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MEDIO DE ESPESSURAS Folha 16/11 ANEXO 1

Aparelho Cabeotes Modelo N de srie Modelo N de srie

Relatrio de Ensaio No Destrutivo ULTRA-SOM

Medio de Espessuras

Nmero

Folha

Cliente_________________________________ Obra / Contrato_________________ Local do Ensaio__________________________ Equipamento___________________

Norma de Referencia_____________________ Procedimento N_______ Rev.______

Acoplante__________________________ Temperatura da Pea_________________

Nmero da

Medio

Medida Nominal

(mm) Medida

Encontrada (mm)

Laudo

Nmero da

Medio

Medida Nominal

(mm) Medida

Encontrada (mm)

Laudo

Croqui

LEGENDA A-Aprovado R-Reprovado REC-Recomendao de Exame Complementar Inspetor Controle da Qualidade Cliente Assinatura Assinatura Assinatura

Identificao Identificao Identificao

Data Data Data

Velocidade Snica___________________ Espessura do Bloco __________________

me_in_shore

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