UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”

AVM – FACULDADE INTEGRADA

OS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS COMO FERRAMENTA

INDISPENSÁVEL NA GARANTIA TOTAL DA QUALIDADE NOS

PROJETOS DE ENGENHARIA DE TECNOLOGIA MILITAR

DA MARINHA DO BRASIL

Por: CIRLEI DE SOUZA LOURENÇO

Orientador

Prof. NELSOM MAGALHÃES

Rio de Janeiro

2012

2

UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”

AVM – FACULDADE INTEGRADA

OS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS COMO FERRAMENTA

INDISPENSÁVEL NA GARANTIA TOTAL DA QUALIDADE NOS

PROJETOS DE ENGENHARIA DE TECNOLOGIA MILITAR

DA MARINHA DO BRASIL

Apresentação de monografia à Universidade

Candido Mendes – AVM Faculdade Integrada como

requisito parcial para obtenção do grau de

especialista em ENGENHARIA DE PRODUÇÃO.

Por: CIRLEI DE SOUZA LOURENÇO

3

AGRADECIMENTOS

A todos os membros de minha Família que, de

uma forma ou de outra, permaneceram ao meu lado

durante todo o transcurso desta caminhada

contribuindo, apoiando, incentivando e repondo,

carinhosamente, as forças que precisava para

execução de mais uma tarefa Acadêmica, em

especial, a minha querida Esposa MARIA IZABEL e

aos meus dois Filhos, duas maiores Jóias

Preciosas, que compõe nosso maior Tesouro:

WELLINGTON e WENDELL.

Rendo minhas mais altas homenagens a todos

os guardiões espirituais dos meus ancestrais na

figura dos Espíritos dos Guerreiros do Conselho

Tribal das Nações que compuseram a linhagem dos

meus antepassados.

4

DEDICATÓRIA

Dedico, em primeiro lugar, a meu grande

DEUS, amantíssimo, que assim o concebo e,

considero como detentor, de um imenso e

inigualável PODER SUPERIOR, que administra e

rege todo o Universo e que me deu a condição de

ser um eterno privilegiado, por ter nascido e, fazer

parte do contexto da Família LEÃO, tendo duas

LEOAS, que me defenderam, ensinaram e me

orientaram, nas figuras respeitosas da Sr.ª REGINA

PEREIRA LEÃO e da Sr.ª LUZIA LEÃO DA SILVA

“In Memorian”, onde, ambas sempre fizeram parte

da minha trajetória de vida.

Aos fiéis amigos e companheiros de luta e do

dia-a-dia que, por sua sólida amizade, consideraram

este trabalho como se deles fosse, antevendo a

proximidade de uma nova vitória.

5

RESUMO

Neste trabalho de pesquisa, visa-se primordialmente, abordar e

demonstrar a evolução contida na modernização da indústria naval brasileira

que se processou através da passagem do período das embarcações de

madeira à implantação das estruturas metálicas e de aço, além de novas

tecnologias, tanto na área mercantil quanto na área militar.

E também, comenta sobre o desenvolvimento de novas metodologias

de abordagem em relação às necessidades do aparato tecnológico militar das

Forças Armadas incrementa-se com a mudança no paradigma dos princípios

construtivos dos meios navais, apresentando instrumentos e ferramentas que

assegurassem a garantia da qualidade dos projetos em todas as suas fases e

aspectos, além do estabelecimento de convênios com nações aliadas na

obtenção de inovações na área técnica de dispositivos de defesa.

Exemplifica, dentre os vários instrumentos tecnológicos, a

implementação dos Ensaios Não Destrutivos nos projetos de Engenharia Militar

Naval, mostrando, como estes, tornaram-se as ferramentas de aferição e

verificação da capacidade do plano de garantia de qualidade dentro do

Planejamento Estratégico firmado no escopo da Gestão do Gerenciamento de

Projetos do Ministério da Defesa do Brasil.

Nas narrativas deste trabalho, dividido em seus capítulos, busca-se

apresentar as contextualizações do histórico da indústria naval, da garantia da

qualidade e da introdução e utilização das técnicas de Ensaios Não

Destrutivos, abordando as formas de avaliação das várias fases e etapas

realizadas na construção e reparo dos meios de transportes militares navais,

visando a atender, principalmente, a implementação da modernização e

inovações tecnológicas contidas nas demandas do Programa Diretor de

Reaparelhamento, Segurança e Desempenho dos meios Navais, Aeronavais e

de Fuzileiros Navais da Marinha do Brasil estabelecido pelo Governo Federal.

6

METODOLOGIA

Para elaboração deste trabalho de pesquisa foram utilizados, como

recursos bibliográficos, livros e revistas acadêmicas especializadas na área,

além de consultas aos artigos e matérias disponibilizados na Rede Mundial de

Dados, buscando-se uniformizar os entendimentos sobre o tema.

Adicionalmente, buscou-se a pesquisa em diferentes organismos de

Classificação e Normatização dos produtos e modalidade de Ensaios Não

destrutivos ensejados neste trabalho.

Para maior ênfase quanto à aplicabilidade da verificação das vertentes

contidas na pesquisa do Programa de Reaparelhamento da Marinha do Brasil

adotou-se a verificação da Articulação da Marinha do Brasil em consonância

com as publicações periódicas da Revista Marítima Brasileira; e

Utilizou-se como referência à aplicabilidade dos ensaios aqui descritos,

as características técnicas desenvolvidas pela equipe técnica do corpo docente

da Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos – ABENDI; Literaturas e

experiências no desenvolvimento de trabalhos realizados pelos membros da

Fundação Brasileira de Tecnologia de Soldagem – FBTS em trabalhos

conjuntos com os Engenheiros do Centro de Pesquisa da Petrobras – CENPES

e, através dos dados estatísticos disponibilizados pelo SINAVAL - Sindicato

Nacional das Indústrias de Construção Naval e Off-shore.

7

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO. 08

CAPÍTULO I – Da Narrativa Histórica da Construção Naval no Brasil. 10

CAPÍTULO II – Da Narrativa Histórica dos Ensaios Não Destrutivos no

Brasil. 27

CAPÍTULO III – Histórico do Desenvolvimento do Sistema de Garantia

de Qualidade na Construção Naval do Brasil.

40

CAPÍTULO IV – Os Métodos de Ensaios Não Destrutivos utilizados na

Construção Naval da Marinha do Brasil em

Desenvolvimento dos Projetos de Engenharia de

Tecnologia Militar.

55

CONCLUSÃO. 133

ANEXOS. 136

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA. 152

WEBGRAFIA 156

ÍNDICE. 159

FOLHA DE AVALIAÇÃO. 165

8

INTRODUÇÃO

Denomina-se ensaio não destrutivo (END ou NDT em inglês -

nondestructive testing) a qualquer tipo de ensaio praticado a um material que

não altere de forma permanente suas propriedades físicas, químicas,

mecânicas ou dimensionais. Os ensaios não destrutivos implicam um dano

imperceptível ou nulo. São técnicas utilizadas na inspeção de materiais e

equipamentos sem danificá-los, sendo executados nas diversas etapas de

fabricação, construção, montagem e manutenção de vários projetos de peças e

equipamentos.

Ensaios não destrutivos representam um conjunto amplo de técnicas

de análise utilizadas na ciência e na indústria para avaliar as propriedades de

um material, componente ou sistema, sem causar danos, baseando-se na

aplicação de fenômenos físicos tais como ondas eletromagnéticas, acústicas,

elasticidade, emissão de partículas subatômicas, capilaridade, absorção e

qualquer tipo de teste que não implique um dano considerável à amostra

examinada.

Constituem uma das principais ferramentas do controle da qualidade

de materiais e produtos, contribuindo para garantir a qualidade, reduzir os

custos e aumentar a confiabilidade da inspeção. Contribuem para a qualidade

dos bens e serviços, redução de custo, preservação da vida e do meio

ambiente, sendo fator de competitividade para as empresas que os utilizam.

São largamente utilizadas nos setores petróleo/petroquímico, químico,

aeronáutico, aeroespacial, siderúrgico, naval, eletromecânico e papel/celulose.

Os ensaios não destrutivos são técnicas altamente valiosas, uma vez

que permitem o controle das propriedades dos materiais, com economia de

9

tempo e dinheiro, e permitem que o material testado volte intacto para o local

de trabalho após a inspeção.

Os END‟s incluem métodos que informam os defeitos de um

determinado produto, das características tecnológicas de um material, ou

ainda, da monitoração da degradação em serviço de componentes,

equipamentos e estruturas. Os métodos mais utilizados em estruturas

metálicas soldadas são: ensaio visual, líquido penetrante, partículas

magnéticas, ultra-som e radiografia – Raios X e Gama.

Para obter resultados satisfatórios e válidos, devem ser considerados

como elementos fundamentais para os resultados destes ensaios, pessoal

treinado, qualificado e certificado, equipamentos calibrados e procedimentos de

execução de ensaios qualificados com base em normas e critérios de aceitação

previamente definidos e estabelecidos.

10

CAPÍTULO I

DA NARRATIVA HISTÓRICA DA CONSTRUÇÃO NAVAL

NO BRASIL

"Há três métodos para ganhar sabedoria: primeiro, por

reflexão, que é o mais nobre; segundo, por imitação, que

é o mais fácil; e terceiro, por experiência, que é o mais

amargo."

(CONFÚCIO Apud THOREAU, 1854, p.20)

1.1 – História da Construção Naval

As impressionantes máquinas navais que transportam pessoas e

cargas gerando riqueza no comércio, na pesca ou na exploração de petróleo;

ou mesmo as máquinas de guerra flutuantes, são fruto de três milênios de

avanços tecnológicos.

Quando o homem se sedentarizou, salvo exceções, procurou locais

próximos aos grandes rios. Ali além da caça e da pesca, tornou-se viável a

pratica da agropecuária. Esse novo modo de vida se traduziu numa grande

revolução para o homem. A sedentarização permitiu o crescimento das forças

produtivas e esse crescimento tornou possível a criação de excedentes de

produção. O homem foi colocado diante de um problema: O que fazer com

esse excedente?

Surgia a prática do comércio – uma ótima solução para escoar esse

excedente. No início, feito por terra e pelos grandes rios. E quanto mais crescia

a produção e o comércio, mais necessário era a construção de barcos cada

vez maiores e em maior número. O homem começava a passar das canoas

11

para grandes barcos a remo e depois a vela. Daquelas civilizações destacam-

se a Mesopotâmia, com os rios Tigre e Eufrates; a Índia, com o rio Ganges; a

China, com os rios Amarelo e Azul, e o Egito, com o Nilo.

A produção de riquezas e o comércio crescente beneficiam algumas

civilizações. Com os Fenícios, por volta de 3.000 a.C. a arte da navegação deu

um grande salto. Favorecidos pela geografia local, com portos naturais e

terreno acidentado e pouco fértil, eles foram impelidos para o mar. No início,

praticavam a pesca e, conforme desvendavam o Mar Mediterrâneo, foram

conquistando o posto de maiores comerciantes marítimos da Idade Antiga.

Mais tarde os gregos, de posse do conhecimento fenício (e também

favorecidos pela geografia local) ficaram famosos pelo comércio no

Mediterrâneo, sendo superados pelos romanos, que dominaram esse mar por

séculos, passando até a chamá-lo de Mare Nostrum (nosso mar). Enquanto

isso, no norte da Europa, os Vikings construíam as histórias que até hoje os

caracterizam como destemidos navegantes.

No final da Idade Média, portugueses e espanhóis aderiram à arte da

navegação comercial, concretizando a descoberta das dimensões planetárias,

a integração entre diferentes culturas e o comércio de produtos inusitados entre

os diversos cantos do planeta, até serem suplantados pela Inglaterra nos

séculos XVIII e XIX.

Esses dois séculos foram marcados por grandes avanços tecnológicos

na construção naval. Na esteira da herança das aventuras heróicas, os homens

do mar, desde os construtores aos navegantes, se lançaram ao domínio dos

mares. O poder naval havia se consolidado como uma questão estratégica

para as nações; e os navios se tornaram fundamentais para o comércio e para

a guerra. O século XX e os desafios e perspectivas do século XXI,

necessariamente, refletem esse “agigantamento” das necessidades humanas

em relação ao mar.

12

Figura n.º 01 – Desenho Esquemático – Navio Viking (A QUILHA, 2009, p.1)

1.2 – A Construção Naval no Brasil

A história da construção naval brasileira remonta aos tempos coloniais,

podendo ser considerada a primeira modalidade industrial instalada no Brasil.

Datam do final do século XVI os primeiros registros desta atividade no

país.

Os portugueses, que na época da Descoberta eram grandes

construtores navais; logo perceberam as vantagens de construir navios aqui,

aproveitando a abundância e excelência das madeiras. As primeiras

embarcações de tipo europeu construídas foram dois bergantins feitos no Rio

de Janeiro em 1531.

Contudo, apenas no século XIX, com a transferência da Família

Real portuguesa e, conseqüentemente, dos principais órgãos e instituições

políticas, administrativas e militares para o Brasil, é que a capacidade de

fabricação dos estaleiros e arsenais que por aqui se encontravam,

13

sobretudo o do Rio de Janeiro, seriam ampliados a fim de adequar-se

aos planos de reestruturação das forças militares portuguesas.

Figura n.º 02 – Estaleiro da Ponta da Areia (A QUILHA, 2009, p. 2)

Muitos estaleiros foram fundados em vários pontos do nosso litoral,

mas, o mais importante, e que continuou como o mais importante até meados

do Século XIX, foi o Arsenal de Marinha da Bahia, em Salvador, fundado por

Thomé de Souza.

No decorrer da década de 1820, visto as necessidades de

manutenção da unidade territorial do Império recém-independente, a

organização da Marinha de Guerra Nacional e Imperial fez-se urgente.

Segundo Arias Neto (2001), fruto deste quadro, obteve-se como resultado:

A primeira esquadra foi formada pelo confisco dos navios da Armada portuguesa estacionados no Rio de Janeiro, e pela aquisição de outros. Em fins de setembro de 1822 foi lançado um „plano de organização da Armada‟, que não passava de uma campanha de subscrição „popular‟, que durou três anos, para aquisição de novos navios, reforma dos navios confiscados e manutenção das guarnições (ARIAS NETO, 2001, Cap. I, p. 32).

14

Tratava-se, portanto, de uma esquadra improvisada para atender as

dificuldades momentâneas então enfrentadas pela instituição.

O fato é que, desde, então, a construção naval ocupou um papel

de destaque nos planos de constituição do Império brasileiro, como bem

evidenciam as palavras do Ministro da Marinha em 1829, Miguel de Souza

Mello e Alvim, para quem o Império do Brasil não podia:

(...) prescindir de ser uma potência essencialmente marítima, sem quebra de sua glória, de sua dignidade e de seus mais caros interesses (...) [se não] possuir atualmente uma Marinha respeitável, tanto pelo número e qualidade dos vasos que a compõe, como pela quantidade de marinheiros e soldados aguerridos, e mais do que tudo, pela benemérita corporação de oficiais de Marinha. .(TYPOGRAFIA NACIONAL, 1876, p.42-43)

Apesar das contendas que se seguiram à Independência, em 1822, a

situação do material flutuante da Marinha não era das melhores. Grande

parte das embarcações empregadas carecia de necessários e caros reparos,

sem contar que boa parte dos vasos de guerra estavam praticamente

arruinados.

Acontece que, a manutenção do velho navio de madeira requeria

além de tempo, dinheiro e grande número de mão-de-obra, coisas que a

Marinha pouco dispunha.

Apenas com o desenvolvimento da economia capitalista, na transição

dos anos de 1840 para os de 1850, com a supressão do tráfico de

escravos e o (re)direcionamento dos fundos de capitais para outras

atividades mercantis, é que o Estado passou a arrecadar maior renda em

impostos.

Boa parcela destes recursos foram destinados à ampliação e

renovação da Armada, que deveria seguir o rastro dos interesses e projetos

15

políticos vislumbrados para o Brasil. É nesta época que a Marinha brasileira

passa a incentivar a admissão de navios mistos: à vela e a vapor.

Deve-se salientar que mesmo as novas máquinas adquiridas e

empregadas na construção naval demandavam elevada e constante

manutenção, sem falar da necessidade de gente com anos de especialização

em academias e oficinas para desempenhar tais funções, configurando

nos mesmos problemas de antes, talvez um pouco mais acentuados: falta de

fundos e de gente qualificada para o desempenho das atividades inerentes ao

reparo e à indústria naval.

1.3 – A transitoriedade da madeira para o aço

Figura n.º 03 – Treinamento da Armada Imperial em 1870 (FERREZ apud JACOBINO, 2010, p.1)

Notadamente, no ponto de vista financeiro, a utilização inicial de navios

a vapor, nas palavras do Professor da Real Academia Militar da Inglaterra,

John Keegan (2006), trouxe à tona os chamados fatores contingentes:

dificuldades com os suprimentos, aprovisionamentos e equipamentos,

advindos das limitações das inovações tecnológicas desenvolvidas até

então. Paradoxalmente, a substituição da vela pelo vapor levou a maior

dependência das belonaves em relação com a costa, uma vez que até a tardia

adoção do óleo como combustível, as caldeiras das embarcações

consumiam grande quantidade de carvão, que além de escasso, ocupava um

16

espaço considerável do interior do navio, já dividido entre a tripulação,

suprimentos, armamentos e a sala das máquinas.

Demonstra Arias Neto (2001) que, dada a existência destas

desvantagens quanto ao uso dos meios a vapor – unitários ou mistos – que,

durante algum tempo, os responsáveis pela Marinha se colocaram em

posições divergentes, ora defendendo a conservação dos velhos navios a vela

que estivessem em bom estado e, com o qual já havia certa familiaridade no

tocante aos reparos e ao espaço interno das embarcações; ora

defendendo a substituição da esquadra por vasos mais modernos, por

demonstrarem maior capacidade de auxílio e de fogo.

A opção pela construção de navios mistos pela Marinha do Brasil fez-

se, portanto, de forma serena e racional, ponderando as vantagens e

desvantagens da navegação à vela e a vapor. De tal forma, sem ceder ao

entusiasmo da evolução tecnológica pelo qual passavam as principais

Marinhas do mundo – a saber: a britânica, a francesa e a norte-

americana – os responsáveis pela Armada nacional brasileira

conseguiram conciliar as necessidades modernizadoras do poderio naval

brasileiro às dificuldades financeiras e contingentes enfrentadas pela

instituição.

Paralelo a estes fatos, surgiam profissões realizadas nos arsenais e

a bordo das embarcações, fruto da transição da substituição das práticas

tradicionais da navegação à vela com as inovações trazidas pela navegação a

vapor.

A mudança do paradigma tecnológico na construção naval com base

na madeira para o ferro ocorreu na Inglaterra, em meados do século XIX. No

Brasil, podemos assistir a uma mudança parcial, durante a Guerra do Paraguai,

dentro do AMC, que se viu na obrigação de construir os primeiros

encouraçados brasileiros. No início da República houve um processo de

17

centralização no aglomerado de estaleiros, que não resistiu à transição da

construção naval para o ferro.

Mesmo assim, o nível de complexidade das embarcações construídas

no território nacional ainda era com base nos adventos do paradigma

tecnológico antigo. No final do século XIX, as pequenas fundições cariocas

atendiam a demandas de baixa intensidade, andando na contramão da

moderna indústria naval que exigia vultosos volumes de ferro e mecânica.

1.4 – A Marinha brasileira e a Construção Naval

Durante o período colonial, nas principais cidades do litoral, havia

pequenos estaleiros artesanais. Segundo Arias Neto (2001), a construção de

canoas e barcos era realizada por moradores e proprietários locais, para

atender às demandas do transporte de cabotagem regional de pessoas e

mercadorias. Esses mesmos estaleiros artesanais também eram responsáveis

pelos reparos realizados nas embarcações maiores que atracavam na Colônia.

A construção de embarcações de porte um pouco maior começou a ser

realizada com a fundação dos Arsenais da Marinha, que também produziam

munições e armamentos e realizavam obras civis e hidráulicas.

Em 1761, foi fundado o Arsenal do Pará, localizado no sul da cidade de

Belém. Em 1763, foi fundado o Arsenal do Rio de Janeiro, localizado em frente

ao Morro de São Bento. Em 1770, foi a vez do Arsenal da Bahia, localizado na

cidade baixa de Salvador, o mais importante da Colônia até 1822.

Em 1789, foi construído o Arsenal de Pernambuco, situado no centro

da cidade de Recife. Por volta de 1820, foi fundado o Arsenal de Santos, no

litoral paulista, e, por último, o Arsenal de Mato Grosso, que existia, desde

1827, em Cuiabá, como trem naval, transformado em arsenal em 1860, e

transferido para Ladário em 1873. Ao longo do século XIX, esses arsenais

passaram ora por momentos de intensas atividades, ora por completo

abandono.

18

Conforme se encontra descrito nos anais do Comando da Marinha

(2010, p. 1-2), excluindo o arsenal do Rio de Janeiro, os demais foram

desativados. O primeiro foi o de Santos, em 1883, abandonado e transformado

em depósito para carvão. Em seguida, foram os de Pernambuco e da Bahia,

que, após várias tentativas para reerguê-los, foram extintos pelo Decreto n.º

3.188, de 5 de janeiro de 1899. Já os Arsenais do Pará e de Ladário foram

transformados em Distritos Navais da Marinha.

O Arsenal Real da Marinha (ARM) foi criado em 1763, pelo Vice-Rei

Conde da Cunha, no mesmo ano da transferência da capital da Colônia de

Salvador para o Rio de Janeiro. Nas suas dependências, foi construída a nau

São Sebastião, a primeira grande embarcação fabricada na Colônia, lançada

ao mar em fevereiro de 1767. Durante o período que se estende até 1822, o

ARM, além das oficinas de funileiros, vidraceiros, canteiros, pedreiros,

bandeireiros e correeiros e da fundição de canhões e caronadas, executou,

apenas, serviços de reparos nas embarcações que atracavam no Rio de

Janeiro.

O material utilizado nos reparos navais era, principalmente, a madeira,

amplamente disponível na Mata Atlântica, e a araucária. Os demais insumos

eram importados, mas, aos poucos, foram sendo produzidos na Colônia,

exceto lonas e cabos, aduz Greenhalgh (1951). O Arsenal de Marinha da Corte

(AMC), assim denominado após 1822, retoma a construção naval com o

lançamento da corveta Campista, em fevereiro de 1827. Seguiu ativamente,

construindo navios até 1890, período em que foram lançados ao mar 46 navios,

incluindo quatro encouraçados e quatro cruzadores, com destaque para o

cruzador Tamandaré, o maior navio fabricado no Brasil até 1960. Além dos

navios, também foram entregues pequenas embarcações, como saveiros,

batelões, lanchas, canoas e chalanas. O momento de maior intensidade na

construção naval no AMC foi o da Guerra do Paraguai (1864-1870), quando

foram construídos 14 navios, incluindo o encouraçado Tamandaré.

19

As exigências da guerra ampliaram as atividades de construção e

reparo de navios, de fabricação de munições e armamentos, indica o Comando

da Marinha do Brasil em seus documentos do período entre 1831-1872 (2010,

p. 27-30). O primeiro navio a vapor construído no AMC foi o Tetis, em 1842,

com 115m de comprimento, motor de 70 HP e capacidade para transportar

241t. A partir desse momento, iniciou-se a construção de embarcações,

combinando vela e vapor. O último navio à vela foi construído em 1861, o

Paraíba, com 22 m.

O maior avanço ocorreu com a construção do encouraçado

Tamandaré, lançado ao mar em 1865, com capacidade de 754 t, 48 m de

comprimento e motor de 80 HP com uma hélice.

Como é sabido, o país ainda não tinha uma indústria pesada

internalizada no seu território, capaz de sustentar uma moderna construção

naval, pautada no ferro e na mecânica pesada. As rápidas mudanças que

ocorreram nas bases industriais nos países centrais, com os adventos da

Segunda Revolução Industrial, ancoradas na grande indústria pesada, química

e elétrica e no capital financeiro, alteraram a forma e a magnitude da indústria

da construção naval. O velho navio de madeira a vapor tinha ficado para trás.

Portanto, o Brasil só poderia progredir na indústria da construção naval

mediante avanços na sua base industrial. Esse problema se arrastava no AMC

desde os anos de 1860, quando os transatlânticos de ferro começaram a

imperar nos oceanos. A frota mercante nacional ainda combinava a vela com o

vapor, com forte presença da madeira. Enquanto a madeira era à base da

construção naval, o Brasil, comum a ampla reserva florestal, avançou, porém,

quando mudou para o ferro, o crescimento foi mais lento, e quando o aço

chegou o setor foi quase extinto, o que não significou a renovação da frota

naval.

20

Com a indústria local incapaz de atender à crescente demanda da

Marinha, que se modernizava, a solução era fazer encomendas aos estaleiros

europeus.

1.5 – O Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro

Em 1666, surge na ilha do Governador uma Fábrica de Fragatas,

situada na ponta do Galeão. Nela foi construída a nau Padre Eterno, por volta

de 1670, tido como o maior navio existente no mundo. Crescia a indústria naval

brasileira com estaleiros particulares, como o que existia em 1711, em

Cananéia e no Rio de Janeiro.

Na transferência da capital federal da Bahia para o sudeste, cria-se em

1763, o Arsenal da Marinha do Rio de Janeiro até hoje existente, e cuja

primeira construção foi a nau S. Sebastião, de 1767, responsável pelo

considerável impulso à construção naval. Outros Arsenais da Marinha foram

organizados pelo governo português no litoral brasileiro, em Recife e Belém.

A partir de 1840, foi contínua e notável a ampliação e modernização do

Arsenal do Rio, com a implantação de novas oficinas e com a vinda dos

primeiros brasileiros com curso formal de engenharia naval na Europa,

destacando-se os nomes de Napoleão Level, Trajano de Carvalho e Carlos

Braconnot.

O primeiro navio a hélice foi construído em 1852, o primeiro navio

encouraçado em 1865, e o primeiro de construção inteiramente metálica em

1883. Em 1890, foi construído o cruzador Tamandaré, de 4.537 toneladas,

navio cujo porte só seria ultrapassado 72 anos depois, em 1962.

Nos anos 1930, quando o padrão de acumulação da economia

brasileira passou a ser comandado pela industrialização, o aço, a mecânica

elétrica e o diesel definiam o novo paradigma tecnológico na indústria naval

nos países centrais. Mesmo com avanços na base industrial brasileira, a oferta

21

desses insumos ainda era insuficiente para prover uma construção naval

pesada. A situação se reverteu somente com a implantação da grande indústria

siderúrgica e da indústria eletro-metal-mecânica pesada, onde o problema da

falta de aço foi solucionado, somente, com a entrada em operação da

Companhia Siderúrgica Nacional, em 1946.

O Estado Novo em 1937 trouxe uma nova dinâmica à política

econômica e de desenvolvimento do Brasil. Essa nova postura permitiu a

retomada da construção naval no Brasil.

Isto só fora possível porque o Arsenal de Marinha da cidade do Rio de

Janeiro começou a melhorar sua situação quando da retomada das obras para

a construção de seu novo prédio, localizado na Ilha das Cobras, onde estavam

os diques Santa Cruz e Guanabara (atual Almirante Jardim) e uma usina de

eletricidade. Desta forma, surgia um novo Arsenal de Marinha da Ilha das

Cobras (atual Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro - AMRJ), retomando a

posição de indústria motriz na construção naval brasileira.

Figura n.º 04 – Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro-Ilha das Cobras (MARINHA DO BRASIL, 2011, p. 2)

22

Foi iniciado um período de grande volume de obras navais. Foram

construídos seis navios mineiros; três grandes contratorpedeiros da classe

Marcílio Dias, esses, navios de estrutura soldada que representaram um

grande progresso tecnológico. Depois vieram os seis contratorpedeiros da

classe Amazonas e vários outros navios menores, destacando-se os navios

hidrográficos da classe Argus, no final da década de 1950, que tiveram como

novidades a superestrutura de alumínio e a construção pelo sistema de

acabamento avançado, com a pré-fabricação de grandes blocos de estrutura.

Durante a Segunda Guerra, com as dificuldades para importar, as

demandas do novo AMRJ eram atendidas pela indústria nacional, sobretudo a

localizada no Rio de Janeiro.

No início de 1972, duas fragatas foram construídas, a última lançada

ao mar em 1975. Tratava-se de navios modernos, com complexos e

sofisticados sistemas de armas, máquinas e sensores, cuja construção

representou um grande desafio e um enorme avanço tecnológico. Seguiu-se a

construção de corvetas e navios-patrulha.

O maior desafio foi a construção dos submarinos classe Tupi, de

projeto alemão, também no Arsenal da Marinha, passando o Brasil para o

restrito número de países no mundo capaz de construir submarinos. Nessa

época, o Arsenal chegou a atingir um adiantamento técnico comparável ao que

havia nos centros mais avançados da Europa.

25

Brasil e França, através da passagem de tecnologia para a construção de

submarinos da classe “Scorpene”.

As obras da base naval onde serão construídos e mantidos os novos

submarinos convencionais e nuclear brasileiros seguem na baía de Sepetiba,

em Itaguaí, município da região metropolitana do Rio. Sob a gestão do

Programa de Desenvolvimento de Submarino com Propulsão Nuclear

(Cogesn).

A área vai abrigar a base naval, o estaleiro e a unidade de fabricação

de estruturas metálicas, onde serão feitos os segmentos dos cascos dos

submarinos. A previsão é que, com a construção deste complexo, a partir de

2014 o Brasil ingresse no reduzido grupo de países com capacidade de

construir um submarino nuclear. O primeiro deve entrar em operação em 2022.

Em 2016, o país vai lançar ao mar o primeiro submarino Scorpene, com cerca

de um terço do tamanho do submarino nuclear, mas muito parecido, o que vai

ajudar os engenheiros e técnicos a compreender os detalhes do projeto

principal.

Figura n.º 07 – Estaleiro ICN – Montagem Digital (WORLDPRESS, 2011, p. 2)

26

Figura n.º 08 – Estaleiro ICN – Montagem Digital (WORLDPRESS, 2011, p. 2)

Figura n.º 09 – Desenho Esquemático do Submarino “Scorpene” (WORLDPRESS, 2011, p. 3)

27

CAPÍTULO II

DA NARRATIVA HISTÓRICA DOS ENSAIOS NÃO

DESTRUTIVOS NO BRASIL

"A verdadeira medida de um homem não é como ele se

comporta em momentos de conforto e conveniência, mas

como ele se mantém em tempos de controvérsia e

desafio."

(KING JR. Apud BEGLIOMINI, 2005, p.95)

2.1 – Conceitos Iniciais

Notadamente, os ensaios não destrutivos surgiram em atendimento a

acidentes que, poderiam ter sido evitados caso já houvesse a existência e a

implantação destes métodos de avaliação e inspeção no sistema operativo.

Cumpre, neste entendimento, citar dois exemplos indicados por Souza (2010)

que já se tornaram notórios na própria história destes ensaios:

a) O grave acidente com a caldeira no Estado norte-americano de

Connecticut, em março de 1854, que vitimou várias pessoas, foi um

ponto de mudança importante no progresso da inspeção e END.

Dez anos depois, em 1864, o Estado de Connecticut aprovou a

“Boiler Inspection Law” (Manual de Inspeção em Caldeiras).

b) A próxima chave no desenvolvimento na história dos ensaios não-

destrutivos foi também devido a uma catástrofe – um grande

descarrilamento de trem. Isso resultou em um sistema de detecção

28

de campo magnético/indução de corrente elétrica que foi

desenvolvido por Dr. Elmer Sperry e H. C. Drake.

Figura n.º 10 – Explosão em Hartford, Connecticut - Ilustração (SOUZA, 2010, p.10)

Figura n.º 11 – Acidente com o trem nos EUA - Foto (SOUZA, 2010, p.12)

29

Nos tempos antigos, o som da lâmina da espada de Damascus seria

uma indicação do quão forte o metal seria no combate.Essa mesma técnica

“sônica” foi usada por décadas por ferreiros como eles ouviram o som de

diferentes metais que estavam sendo formados.

Figura n.º 12 – Ferreiro Medieval (SOUZA, 2010, p.7)

2.2 – Introdução dos Ensaios não Destrutivos (END) na

indústria

Wilhelm Conrad Roentgen fez a sua significativa descoberta dos Raios-

X em uma sexta-feira, 8 de novembro de 1895, em seu laboratório na

Universidade de Wurzburg, na Alemanha. Ampla matéria publicada na

Evaluation, revista da ASNT – American Society for Nondestructive Testing

(NDT), em 1995, diz ainda que no ano seguinte os jornais de todo o mundo

publicaram notícias desses novos raios e sua habilidade de passar através da

carne e outros materiais. As notícias foram motivadoras e causaram grande

repercussão da tecnologia no meio médico, embora Roentgen e outros

30

pesquisadores anteriores tenham mostrado imagens de “coisas” nos Raios-X,

como espingarda e bússola. Isso aconteceu muito tempo antes do uso não-

médico dos Raios-X tornar-se importante.

Figura n.º 13 - Wilhelm Conrad Roentgen (PORTAL DA RADIOLOGIA, 2010, p. 1)

Pode-se observar na Radiografia tirada por Roentgen de seu rifle de

caça, que há um pequeno defeito no cano. Com essa foto, Roentgen antecipou

o uso industrial dos raios-x como controle de qualidade de peças.

Figura n.º 14 – Radiografia de Roengtgen (PORTAL DA RADIOLOGIA, 2010, p. 1)

31

Documentos históricos mostram que o uso dos Raios-X na indústria

iniciou-se na Primeira Guerra Mundial, relacionado os armamentos. Existem

registros de inspeções realizadas na Alemanha na década de 1920. Apesar

desses esforços iniciais, o uso dos Raios-X em ensaios não destrutivos não se

tornou importante comercialmente até o período da Segunda Guerra Mundial.

Isso é verdadeiro, apesar de muitas investigações bem realizadas para

demonstrar a sua utilização para o exame de materiais.

Segundo se encontra no Portal da Radiologia (2010), nos EUA,

técnicos neste tipo de ensaio citam o trabalho inicial de Horace Lester, em

1922, no Arsenal Watertown, como o precursor do nosso uso atual dos Raios-X

em END. O trabalho de Lester foi significativo porque demonstrou claramente

que os Raios-X podiam ser usados para localizar falhas internas em fundidos,

soldas e outras formas metálicas e que estas falhas poderiam conduzir a uma

quebra prematura. As contribuições de Lester foram também importantes por

causa da sua posição preeminente no campo metalúrgico.

Neste rastro de estudos, seguiu-se ao método de ensaio por líquido

penetrante que se iniciou antes da primeira guerra mundial, principalmente pela

indústria ferroviária na inspeção de eixos, porém tomou impulso quando em

1942, nos EUA, foi desenvolvido o método de penetrantes fluorescentes. Nesta

época, o ensaio foi adotado pelas indústrias aeronáuticas, que trabalhando

com ligas não ferrosas, necessitavam um método de detecção de defeitos

superficiais diferentes do ensaio por partículas magnéticas (não aplicável a

materiais não magnéticos). A partir da segunda guerra mundial, o método foi se

desenvolvendo, através da pesquisa e o aprimoramento de novos produtos

utilizados no ensaio, até seu estágio atual.

32

Figura n.º 15 – Aparelhagem de Ultrasom (SOUZA, 2010, p. 15)

Figura n.º 16 – Aparelhagem de Correntes Parasitas (SOUZA, 2010, p. 13)

Esses processos são realizados pelos Ensaios não Destrutivos (END),

cujas técnicas são utilizadas na inspeção de materiais e equipamentos, que

investigam a sanidade do material sem, contudo destruí-lo ou introduzir

quaisquer alterações em suas características. Um dos ensaios mais

importantes para a documentação da qualidade de produto inspecionado pode

se dar à radiografia, por meio do raios-X ou gama, pois ela representa a

33

“Imagem” interna da peça inspecionada, o que nenhum outro ensaio não

destrutível é capaz de fazer.

Usados principalmente nas indústrias de petróleo e petroquímica,

geração de energia para inspeção principalmente de soldas e fundidos,

automobilísticas, siderúrgica, naval, aeronáutica e ainda na indústria bélica

para inspeção de explosivos, armamento e mísseis.

A radiologia industrial é, portanto, uma modalidade precursora dos

demais ensaios não destrutivos, que se aplica para diversos fins entre elas:

irradiação de alimentos, eliminação de bactérias e microrganismos em

cosméticos, embalagens, ervas medicinais, produtos farmacêuticos e produtos

médicos hospitalares descartáveis, no setor gemológico (cristais, diamantes ou

gemas preciosas) utiliza-se irradiação no beneficiamento de pedras preciosas

acelerando seu processo de envelhecimento no qual se estivessem na

natureza levariam centenas anos até virarem pedras preciosas.

Souza (2010) apresenta os seguintes fatos marcantes na área de END:

AC - Deus criou a Terra e surgiu a inspeção visual com laudo

1800 - Primeira observação termográfica por William Herschel.

1831 - Primeira observação de indução eletromagnética por Michael Farraday.

1840 - Primeira imagem infravermelha produzida pelo filho de Herschel, John.

1868 - Primeira referência em partículas magnéticas, Saxby.

1879 - Eddy currents, Hugues.

1895 - Descoberta do raios-X por Wilhelm Conrad Roentgen.

1922 - Radiografia industrial para metais, Lester.

1929 - Primeiros experimentos utilizando transdutores de quartzo para criar

vibrações ultrassônicas em materiais, Sokolov na Rússia.

1935/1940 - Técnicas penetrantes desenvolvidas nos EUA por Firestone.

1950 - Emissão Acústica, Kaiser.

34

2.3 – A História dos END no Brasil

O Professor Paulo Gomes de Paula Leite nasceu no dia 31 de março

de 1920, no Rio de Janeiro e faleceu aos 86 anos, no dia 30 de março de 2007.

Figura n.º 17 – Professor Paulo Gomes de Paula Leite (Fonte: ABENDI, 2011, p. 1)

Pioneiro e decano dos Ensaios Não Destrutivos no Brasil, trabalhou por

mais de 50 anos no Arsenal da Marinha do Rio de Janeiro (Ilha das Cobras),

tendo, como marco de seu trabalho, a introdução dos Raios-x em

equipamentos, além de ser um disseminador dos END em várias instituições

públicas e privadas. Também escreveu o primeiro livro de END editado em

nosso País pela Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais (ABM) e foi

sócio honorário e fundador da ABENDI.

35

Figura n.º 18 – Capa do Livro “Curso de Ensaios Não Destrutivos” (REVISTA ABENDI, 2011, p. 12)

O professor Paulo Gomes de Paula Leite escreveu sua trajetória

profissional no desenvolvimento dos END e é uma referência nessa área,

sempre lembrado por seus pares como uma figura pioneira e lendária na

introdução dos END no Brasil. Por esses méritos, a ABENDI criou o prêmio que

leva seu nome.

Segundo o emérito professor, no artigo “A Origem dos END no Brasil”,

publicado na Revista dos END, em 1989, os Ensaios Não Destrutivos foram

introduzidos pela Marinha Brasileira na década de 1940, para construção naval,

com a utilização dos Raios-X.

No artigo publicado na Revista dos END e citado acima, Paula Leite

ressalta que, no início da década de 40:

(...) foi um esforço muito grande para os nossos técnicos

iniciarem, praticamente sozinhos, as inspeções por raios-X em

36

obras de grande responsabilidade. Assim aconteceu no caso

da construção dos contratorpedeiros classe „M‟, os quais foram

terminados logo após serem lançados ao mar, entrando em

ação no Atlântico e também no Mediterrâneo, durante a

Segunda Guerra Mundial. Eles obtiveram ótimo desempenho

em missões de guerra, não tendo havido qualquer acidente em

soldas de alta responsabilidade de suas estruturas e

equipamentos. (REVISTA ABENDI, 2006, p. 16-17)

Paula Leite lembra no artigo que, apesar dos problemas decorrentes do

fato de o país estar em guerra, ainda se conseguia tempo para, com dois

equipamentos de raios-X, cooperarem com a indústria privada, que estava

empenhada na fabricação de grande número de peças e equipamentos

essenciais às atividades nacionais.

Como exemplo, ele cita o cruzador americano “Cincinati”, que aportou

no Rio de Janeiro em fevereiro de 1943 com o flange de aço molibdênio de sua

praça de máquinas vazando junto ao parafuso de fixação:

O flange foi retirado da praça de máquinas do “Cincinati” e

enviado ao Laboratório de Radiografia”. Ali, durante 15 horas,

pesquisamos toda a peça através de cerca de 80 radiografias.

Pela madrugada conseguimos detectar, dentro do flange, um

defeito de fundição que produziu o vazamento do interior da

válvula para um furo desse flange. A válvula foi então reparada

com todo o cuidado. O reparo foi assistido pelo chefe de

máquinas do referido navio.

Em menos de 24 horas o flange estava novamente colocado a

bordo, funcionando perfeitamente e sem vazamento. “Esse

evento foi um dos grandes motivos do nosso interesse

permanente na área da inspeção não destrutiva. (REVISTA

ABENDI, 2006, p. 17-18)

37

Duas décadas depois, em 1963, o jornal Diário do Comércio, publicado

em São Paulo, destacava em meia página o trabalho realizado na área de END

pela Metaltest Cia. Brasileira de Ensaios e Industrial, empresa fundada em abril

de 1959 e que foi a primeira de END no país.

Na área de END, em 1969, o maior problema era a falta de

conhecimento generalizado sobre a área de ensaios, tanto por parte de

gerentes quanto de compradores e, principalmente, dos usuários.

Na primeira metade da década de 70, o físico Oswaldo Rossi Jr., ex-

presidente da ABENDI, fundou a segunda empresa de END no Brasil, a NDT –

Sociedade Civil de Engenharia e Inspeções, atualmente NDT do Brasil. Seu

início se deu na área de ultra-som e também, logo em seguida, começou a

fazer inspeções radiográficas. Foi uma época com demanda elevada de

serviços, motivada pelo início da boa expansão industrial.

A implantação dos END no país deu-se por uma imposição da

indústria, que tinha que buscar a melhoria da qualidade tanto física como

técnica de seus produtos. Com essa implantação toda a indústria brasileira

cresceu em termos de qualidade.

Na indústria militar naval não poderia ser diferente: a complexidade dos

meios navais e a garantia de confiabilidade nas suas operações determinaram

a necessidade da implantação dos ensaios dentro do espectro do reparo e da

construção de navios e vasos de guerra. Melhorar era preciso.

A época foi muito promissora para os END. Os desafios se mostravam

na razão direta de ter que vencer as barreiras tecnológicas da construção de

equipamentos para a indústria química, petroquímica, nuclear, ferroviária e

siderúrgica, entre outras. Nos anos de 1970 o Brasil teve que se enquadrar

dentro do panorama tecnológico mundial, pois equipamentos de grande

responsabilidade estavam sendo construídos pelas nossas indústrias para a

implementação de novas refinarias, novas usinas hidroelétricas, novas usinas

38

siderúrgicas, plataformas marítimas e navios militares. Além disso, o programa

nuclear Brasil-Alemanha estava sendo iniciado. Dessa maneira, começou-se a

exigir no país requisitos de confiabilidade na execução dos Ensaios Não

Destrutivos equivalentes aos que eram exigidos no exterior, pois isso passou a

representar, no final, um aumento da segurança de operação desses

equipamentos.

Na década de 1970, o Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro surgia

com a construção das modernas fragatas, seguindo o projeto inglês e criando

seu próprio setor de controle da qualidade, com integrantes certificados; no

começo do ano de 1980, a PETROBRAS começava a contratar a construção

das primeiras plataformas de produção de petróleo da Bacia de Campos.

Neste contexto, a PETROBRAS passou a exigir que os operadores de

END fossem certificados e através do seu Serviço de Engenharia, criou um

centro de certificação de processos e pessoal de Ensaios Não Destrutivos em

São José dos Campos - Estado de São Paulo, o SL/SEQUI (Setor de

Certificação, Qualificação e Inspeção dos Serviços de Logística de

Engenharia).

Para a certificação era exigido que o candidato tivesse um treinamento

teórico e prático sobre aquele ensaio. As empresas fornecedoras de produtos e

serviços para a PETROBRAS não tinham que pagar nada pela qualificação dos

seus inspetores de Ensaios Não Destrutivos. Desta forma, a criação do SEQUI

foi um marco decisivo para a implementação dos Ensaios Não Destrutivos no

Brasil.

2.4 – Surgimento da ABENDI

A existência da associação está intimamente ligada à história dos END

no Brasil. No período do ano de 1978, havia empresas nacionais e outras

vindas do exterior e, com o crescimento dos trabalhos em END, surgiu a

necessidade de aglutinação dos técnicos especializados. A PETROBRAS já

39

estava em pleno desenvolvimento de seus planos de expansão e houve a

necessidade de organizar e aglutinar o setor de END.

Tempestivamente a ASNT – American Society for Nondestructive

Testing (NDT) tentava instalar-se no Brasil. Em reação a esta ação, brasileiros

ligados à área de ensaios não destrutivos fundaram a ABENDE – Associação

Brasileira de Ensaios Não Destrutivos, tornando-se, futuramente, na

ABENDI – Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção.

Juntos, os técnicos, os fiéis interessados, com forte apoio e adesão das

indústrias, inclusive da PETROBRAS, criaram uma entidade técnico-científica,

sem fins lucrativos, de direito privado, com sede em São Paulo, fundada em

Março de 1979, com a finalidade de difundir as técnicas de END e Inspeção,

através de ações voltadas ao aprimoramento da tecnologia e,

conseqüentemente, do pessoal e das empresas envolvidas no tema.

Esta Associação, através de seu trabalho de articulação entre

indústrias, instituições de ensino, de pesquisas e profissionais, contribui de

forma significativa para a exportação de bens e serviços nacionais,

impactando, diretamente, na segurança e saúde do trabalhador e na

preservação do meio ambiente.

À medida que os Ensaios Não Destrutivos evoluíram, a certificação dos

profissionais de END se fez necessária. A ABENDE criou o SNQC/END –

Sistema Nacional de Qualificação e Certificação de Pessoal em END. É a única

entidade acreditada pelo Inmetro como Organismo de Certificação de Pessoal

em END.

O SNQC/END foi estabelecido com o objetivo de harmonizar os

diversos sistemas nacionais existentes, segundo as necessidades da realidade

e da cultura brasileira, além de refletir conformidade com as principais normas

nacionais e internacionais.

40

CAPÍTULO III

HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA DE

GARANTIA DE QUALIDADE NA CONSTRUÇÃO NAVAL

DO BRASIL

"Existem três tipos de empresas (e pessoas). As que

fazem as coisas acontecer, as que ficam vendo as coisas

acontecer e as que se perguntam: O que aconteceu?"

(KOTLER, 2006, p.335)

3.1 – Conceitos Iniciais

No atual contexto mundial, perdura a mista equação vinculada ao

gerenciamento de qualquer Projeto, ou seja, custo x prazo x qualidade,

reusando a velha máxima conhecida que permeia em obter a busca da

perfeição como sendo algo que para ser alcançado deve ser antecedido de

uma mudança estrutural na concepção da empresa e, também, deve contar

com o esforço de todos os funcionários envolvidos na adoção dos

procedimentos a serem adotados nos Projetos resultantes da implementação.

O objetivo do nível de qualidade a ser alcançado deve ser fixado no

nível de gerencia e de direção, pois a qualidade do produto abaixo do ótimo tira

a competitividade da empresa e, acima deste, pode encarecer demais o preço

final de venda, o que também tira sua competitividade.

41

Na visualização do Parque Tecnológico que compõe a Indústria Naval

Militar do Brasil, há também espaço para as indústrias fabricantes de produtos

e as firmas prestadoras de serviços, estabelecendo, desta forma, os vários

elementos integrantes deste ramo de serviço, que se estruturam para atingir

um nível ideal de obtenção e garantia de qualidade.

Neste contexto, importante salientar, que a simples utilização dos

ensaios não destrutivos (END) não melhorará a qualidade do produto sem que

outras medidas sejam tomadas pelo conjunto produtivo. A busca da qualidade

é uma tarefa em que todos os funcionários e até mesmo possíveis empresas

terceirizadas, ligadas aos produtos e serviços oferecidos pela empresa, devem

se engajar num esforço comum. Os END são destinados a manter o nível da

qualidade determinada pela tomada de decisão, ótima ou péssima qualidade,

em função do nível de conformidade estipulado.

3.2 – O que é qualidade?

Na literatura de natureza mais analítica, parece existir um consenso

sobre a imprecisão e ambigüidade do conceito de qualidade total encontrado

nos manuais que prescrevem essa forma de intervenção organizacional. De

fato, o termo qualidade assumiu diferentes significados, dependendo não só do

enfoque teórico como também do período histórico e do processo produtivo a

que os autores se referem.

Segundo Ishikawa (1997), por exemplo, o significado do termo

qualidade encontrado nas discussões de Aristóteles, Sócrates e Platão referia-

se a um padrão ideal de excelência moral que deveria ser buscado pela

sociedade grega. O critério para definir esse padrão de excelência variava de

acordo com as circunstâncias em análise e era baseado na percepção

subjetiva de quem avaliava.

Na Europa, no período da pré-Revolução Industrial, a qualidade de um

produto era definida pela reputação da habilidade e do talento do artesão que o

42

produzia. Mais tarde, com a expansão do comércio pela burguesia, a qualidade

de um produto e da atuação de um artesão passa a ser definida e controlada

pelo sistema de guildas (fiscais controladores). Embora o termo qualidade

tenha permanecido ao longo do tempo sempre associado à idéia de excelência

ou superioridade de um produto ou serviço, o conceito foi aos poucos

incorporando outras dimensões de natureza quantitativa, sendo a primeira

delas o valor de mercado.

No contexto da transição para o sistema de manufatura e expansão do

comércio, explica Moreira (2000) que o preço passa a ser um indicador da

aceitação de um determinado produto no mercado e, portanto, um critério

quantitativo para definir qualidade. O significado de qualidade ligado à visão de

aumento de produtividade e redução de preços ocorre paralelo ao declínio do

controle de qualidade exercido pelas guildas sobre as práticas artesanais e da

dominância dos interesses comerciais em expandir mercados.

Desde a Revolução Industrial ao início deste século, o conceito de

qualidade permaneceu associado à idéia do menor preço pelo qual um produto

poderia ser trazido ao mercado. De fato, a questão do valor é ainda presente

nas definições contemporâneas de qualidade.

A idéia de qualidade associada à redução de desperdício de matéria-

prima, de tempo, recursos humanos e ao melhor uso do equipamento para

reduzir custos de produção é um argumento comum recorrente nos citados

gurus da qualidade.

3.2.1 – Definições de Qualidade.

Qualidade tem se tornado uma palavra-chave nos dias atuais e passa a

fazer parte dos objetivos e políticas das empresas, do Programa Brasileiro de

Qualidade e Produtividade, discursos, contratos, publicidade, slogans e

manuais do usuário, Barçante (1998) cita as principais conceituações como

mostra o quadro n.° 01:

43

ANO AUTOR DEFINIÇÃO DE QUALIDADE

1949 Ishikawa

Rápida percepção e satisfação das necessidades do mercado, adequação ao uso dos produtos e homogeneidade dos resultados do processo (baixa variabilidade).

1950 Deming Qualidade é sentir orgulho pelo trabalho bem-feito. Aprimoramento da Qualidade eleva a produtividade. Máxima utilidade para o consumidor.

1951 Feigenbaum

Qualidade é uma maneira de se gerenciar os negócios da empresa. Aprimoramento da Qualidade só pode ser alcançado em uma empresa com a participação de todos. Perfeita satisfação do usuário.

1954 Juran Qualidade é adequação ao uso. Satisfação das aspirações do usuário.

1979 Crosby Qualidade é conformidade com especificações, com os requisitos do cliente.

1990 Cerqueira Neto

Qualidade é sempre resultado de esforços inteligentes; Qualidade não é só para companhias. Indivíduos podem esforçar-se por excelência em seu dia-a-dia.

Quadro 01: Definições de qualidade segundo diversos autores. (BARÇANTE, 1998, p. 38)

A qualidade, portanto, pode ser entendida como obrigação contratual e

é mensurável. Ao longo do projeto, podem ser definidas métricas que fornecem

informações vitais sobre a qualidade do processo, produto, atividade ou

recurso. Estas métricas podem ser objetivas, metros e/ou subjetivas, bom,

médio e agradável. Quanto à abrangência, podem ser globais ou por fase do

projeto.

3.3 – A História do Controle da Qualidade

Segundo Barçante (1998), o controle da qualidade moderno teve seu

inicio na década de 1930, nos Estados Unidos, com a aplicação industrial do

consagrado gráfico de controle criado por Walter A. Shewhart na empresa de

telefonia “Bell Telephone Laboratories”. Em memorando datado de 16 de

maio de 1924, o Dr. Shewhart propôs o seu gráfico de controle para análise de

dados resultantes de inspeção, fazendo com que a importância dada à

inspeção, um procedimento baseado na detecção e correção de produtos

defeituosos, começasse a ser substituída por uma ênfase no estudo e

44

prevenção dos problemas relacionados à qualidade, de modo a impedir que os

produtos defeituosos fossem produzidos.

A partir da revolução industrial, com o desenvolvimento de ferramentas

de trabalho e dos sistemas de unidades de medida, o controle de qualidade

também foi adotado relativamente cedo na Inglaterra. Em 1935, os trabalhos

sobre controle da qualidade foram utilizados como base para elaboração dos

Padrões Normativos Britânicos (“British Standard BS 600”). Nos Estados

Unidos, naquela época, os procedimentos para o controle da qualidade foram

publicados sob a forma de normas, conhecidas como “American War

Standards Z1.1 – Z1.3”.

Com base na evolução da qualidade até nossos dias, Garvin (1988)

inferiu que tal evolução se deve, principalmente, a um processo através de

quatro Eras, dentro das quais a arte de obter Qualidade assumiu formas

especificas.

3.3.1 – As Eras da Qualidade segundo Garvin.

3.3.1.1 – 1ª Era: da Inspeção

No final do século XVIII e principio do século XIX, a Qualidade era

alcançada de uma forma muito diferente que hoje em dia. A atividade produtiva

era basicamente artesanal e em pequena escala. Os artesãos eram os

responsáveis pelo produto e pela qualidade final.

Com o desenvolvimento da industrialização, e o aparecimento da

produção em massa, foi necessário um sistema baseado em inspeções, onde

um ou mais atributos do produto eram examinados, medidos ou testados, a fim

de garantir sua qualidade.

O objetivo nesta fase era obter qualidade igual e uniforme em todos os

produtos e a ênfase centrou na conformidade. Esta fase prevaleceu por muitos

anos, não havia uma análise critica das causas do problema ou dos defeitos.

45

Visava-se a eliminação de erros e a retificação dos mesmos.

3.3.1.2 – 2ª Era: do Controle Estatístico da Qualidade

Na década de 1930, alguns desenvolvimentos significativos

começaram a acontecer, entre eles o trabalho pioneiro de pesquisadores para

resolver problemas referentes a qualidade dos produtos da Bell Telephone, nos

Estados Unidos, cujos esforços consideráveis em pesquisas levaram ao

surgimento do Controle Estatístico de Processos.

Shewhart foi o mestre de W.E. Deming. Este foi o primeiro a

reconhecer a variabilidade como inerente aos processos industriais e a utilizar

técnicas estatísticas para obter o controle de processos. Uma ferramenta

poderosa desenvolvida por ele na época foi o Gráfico de Controle de Processo

e até hoje muito utilizada.

Com a Segunda Guerra Mundial , exigiu que outras técnicas também

fossem criadas para combater a ineficiência e impraticabilidade da inspeção

100% na produção em escala ou em massa de armamentos e munições.

Neste período surge a técnica de amostragem criada nos Estados

Unidos, e que teve muita aceitação. Programas de capacitação de pessoal

começaram a ser oferecidos em larga escala nos EUA e Europa Ocidental,

para controle de processo e técnicas de amostragem.

3.3.1.3 – 3ª Era: da Garantia da Qualidade

Entre 1950 e 1960 em plena atividade da Escola de Recursos

Humanos e com trabalhos no estudo da motivação humana, vários destes

foram publicados no campo da qualidade. Mais uma ferramenta foi criada e a

prevenção e as técnicas foram além das ferramentas estatísticas, incluindo

conceitos, habilidades e técnicas gerenciais.

46

Os quatro principais movimentos que compõe esta era são: A

quantificação dos custos da qualidade; controle total da qualidade; As técnicas

de confiabilidade; programa “Zero Defeitos” de Philip Crosby.

a) A Quantificação dos Custos da Qualidade

Os custos da qualidade dão sustentação ao programa da Qualidade e

foram abordados pela primeira vez na publicação do livro “Quality Control

Handbook”, em 1951, que sinalizava aos gerentes os impactos das ações de

qualidade sobre os custos industriais, em especial os decorridos das falhas

internas e externas nos produtos. Foi demonstrado, com base em fatos e

dados, a evidência dos custos da qualidade ou da não qualidade e que o ideal

seriam ações preventivas para reduzir custos.

O resultado apontou os seguintes tipos de custos:

- Custos Totais de uma Empresa, compreendem todos os esforços e

recursos alocados no fornecimento de produtos e serviços aos clientes.

- Custos de Produção compreendem os gastos com materiais

diretamente consumidos, com mão-de-obra direta, equipamentos

utilizados e tecnologia empregada.

- Custos de Fabricação são a soma dos custos de produção com os

Custos Indiretos de Produção, tais gastos como com engenharia,

projeto, P& D, controle da produção, manutenção, além dos insumos

utilizados, salários e gastos administrativos associados a estas

atividades de apoio ã produção.

- Custos de Comercialização são compostos pelos custos de

marketing, vendas e distribuição dos produtos e serviços.

47

b) O que é o Controle Total da Qualidade (TQC)

O Controle da Qualidade Total – TQC. O TQC- Total Quality Control ou

Controle da Qualidade Total é um sistema de gerenciamento, nascido nos EUA

e aperfeiçoado no Japão (TQC no estilo japonês).

- Controle: Não é uma palavra muito simpática, por estar associada à

idéia de fiscalização ou limitação de liberdade. Mas no TQC seu

significado é outro. Quando se diz que o processo está sob controle

significa que as causas de não conformidade estão dominadas, ou

seja, o processo produz os resultados desejados.

- Qualidade: É o conjunto de características, intrínsecas ou

extrínsecas, concretas ou abstratas que fazem com que o consumidor

ou usuário prefira determinado produto ou serviço. Não é a simples

ausência de defeitos (não-conformidades) ou adequação ao uso.

A qualidade do produto ou serviço deve ser garantida em todas as

fases de seu desenvolvimento: projeto, produção, distribuição e assistência

pós-venda.

Por ser subjetiva e pessoal, a qualidade carece de medição, além da

preferência do cliente. Como a reclamação ou rejeição do cliente vem sempre

depois do produto estar no mercado, é necessário estabelecer indicadores de

qualidade, que meçam as dimensões da qualidade: qualidade, custo,

atendimento, moral, e segurança, que serão conceituadas mais adiante.

- Total: O Controle de Qualidade é dito Total por envolver todas as

pessoas e ser exercido em todos os lugares da empresa, envolvendo

todos os níveis e todas as unidades.

Quando falamos qualidade, não nos referimos apenas às

características intrínsecas do produto, mas sim a um conjunto de valores que

48

estão presentes ou acompanham o produto ou serviço. Para um melhor

entendimento detalhamos a seguir as dimensões da qualidade:

- Qualidade: chamada de qualidade intrínseca são as características

que podem ser medidas diretamente no produto. Para um produto

alimentício, as características de qualidade intrínsecas poderiam ser,

por exemplo: cor, textura, sabor, odor, carga microbiana, propriedades

físico-químicas, etc.

- Custo: de nada adianta ter o melhor produto do mundo se o cliente

não puder pagá-lo. Mesmo que possa, o cliente só pagará pelo produto

que custar igual ou menos que o valor que ele perceber no bem.

Assim, todo o esforço deve ser empreendido pelas pessoas da

empresa para reduzir os custos de produção, venda e assistência

técnica. O TQC tem várias ferramentas que possibilitam reduzir custos,

também chamado de MASP (Metodologia de Análise e Solução de

Problemas).

- Atendimento: O atendimento pode ser medido em termos de

quantidade, local e prazo de entrega.

- Moral: é a satisfação média dos colaboradores, expressa em termos

de sugestões apresentadas, ausências ao trabalho, rotatividade, etc.

Uma mais direta de medir o grau de satisfação da equipe é através de

diagnósticos motivacionais, realizados de forma a garantir o anonimato,

com a totalidade ou parcela representativa do quadro funcional e com

questionário elaborado com a participação dos próprios colaboradores.

- Segurança: o fornecedor deve garantir que o produto não coloque a

integridade física do consumidor ou usuário em risco. Isso é

particularmente importante no caso de produtores e prestadores de

serviços em alimentação. Neste caso medidas importantes são

contagem de microorganismos patogênicos e análise de aditivos.Sobre

49

essas dimensões da qualidade são estabelecidos indicadores de

qualidade e produtividade, denominados Itens de Controle.

Armand Feigenbaum, no ano de 1956, formulou e sistematizou os

princípios do que chamou de Total Quality Control – TQC, cujo objetivo básico

era o de criar um controle preventivo, desde o inicio do projeto até sua entrega

final ao cliente, com base num trabalho multifuncional.

Desta forma era necessário o envolvimento de todas as áreas da

empresa para garantir a qualidade do produto e serviço. Seu trabalho foi o

iniciador das normas de sistema de Garantia da Qualidade a nível mundial, que

mais tarde, na década de 1980, deram origem às normas internacional ISO

9000 (International Organization for Standardization-1987) com sede em

Genebra.

c) As Técnicas de Confiabilidade

No aperfeiçoamento das técnicas de confiabilidade, as teorias de

probabilidade e estatística foram estudadas com profundidade, o objetivo foi o

de evitar falhas do produto ao longo de sua vida útil. As empresas pioneiras

nesta abordagem foram: as indústrias espaciais, eletrônica e militar. As

técnicas desenvolvidas, com impacto direto nos projetos dos produtos foram:

Análise de efeito e modo de falha: que é uma revisão lógica e sistemática dos

modos pelos quais um componente de um sistema pode vir a falhar. Análise

Individual de cada componente: verificação da probabilidade de falhas dos

componentes-chave de um dado sistema. Redundância: utilização de

componentes em paralelo no sistema, a fim de garantir seu funcionamento

mesmo que um deles falhe.

d) O Programa Zero de Defeito de Crosby

O Programa “Zero Defeitos” teve origem nos Estados Unidos no ano de

1961 na construção dos mísseis Pershing, inspirado nos trabalhos de Philip

50

Crosby. Sua abordagem filosófica era fazer certo na primeira vez, desta forma

evitava-se o retrabalho e os custos perdidos Foi dada ênfase pela primeira vez

a aspectos motivacionais que tinham sido estudados desde 1940. Também foi

considerada a importância da iniciativa do fator humano através do

treinamento, definição de objetivos e divulgação de resultados da qualidade e o

reconhecimento pelo resultado, na abordagem motivacional.

Em síntese, a Era da Garantia da Qualidade evidenciou-se pela

valorização do planejamento para obter a Qualidade, da coordenação das

atividades entre os departamentos, do estabelecimento de padrões da

Qualidade, além das técnicas estatísticas.

Percebeu-se a necessidade das empresas desenvolverem um novo

tipo de especialista, não só de conhecimento de estatística, mas principalmente

gerenciais: surgiu o Engenheiro da Qualidade.

3.3.1.4 – 4ª Era: da Gestão da Qualidade Total – Gestão Estratégica

da Qualidade (Total Quality Management – TQM)

Esta Era teve inicio a partir da invasão no mercado americano dos

produtos japoneses de alta qualidade no final da década de 1970. A Era da

Gestão da Qualidade Total ou Gestão é a soma e conseqüência das três que a

precederam e está em curso até hoje, onde sofreu uma alteração para Gestão

Estratégica da Qualidade, onde se posiciona dentro dos enfoques da moderna

Gestão Estratégica.

A Figura n.° 19 apresenta a evolução das quatro Eras da Qualidade

segundo Garvin:

51

Figura n.°19 – Inter-relação das Eras da Qualidade (BARÇANTE, 1998, p. 64)

3.4 - A Evolução da Qualidade no Japão

Até o meio do século XX, os produtos japoneses eram conhecidos

como de baixa qualidade e baratos, e não gozavam da reputação que têm hoje

em dia. Naquela época, a qualidade no Japão era obtida através da inspeção.

Com o término da Segunda Guerra Mundial, o Japão era um país

pobre, arruinado totalmente destruído. Dispunha apenas de um recurso, sua

gente, sua poderosa força humana, que levantou a nação e a colocou no topo

do mundo econômico. Havia um grupo de jovens empresário que queriam se

dedicar ã construção de uma nova nação. O mundo conhece as marcas destes

empresários: Nikon, Sony, Toyota, Yamaha, Honda, entre outras, que se

tornaram sinônimos ou benchmarking de qualidade.

O Japão perdeu a guerra militar, mas tem ganhado a guerra econômica

de maneira absolutamente notável, a ponto de muitas nações e empresas

ocidentais buscarem ansiosamente copiar o modelo japonês.

Na visão de Fleury (1997), esta tentativa era infrutífera para muitos

países que não conseguiam perceber o invisível na sociedade organizacional

japonesa.

52

Barçante (1998) destaca também alguns fatores quanto a evolução da

Qualidade no Japão que de forma indireta influenciou muitos países:

A criação e ação da JUSE - Japanese Union of Scientist and

Engineers;

A padronização ampla dos produtos;

A ampla comunicação e educação pública;

A liderança e direção centralizadas;

Envolvimento e comprometimento da alta administração

empresarial;

O desejo de elevar a qualidade à condição de tópico de

importância nacional.

O Japão agregou valor ao conhecimento recebido do ocidente e

desenvolveu as seguintes abordagens:

A participação dos funcionários de todos os níveis da empresa.

Foco no cliente, com uma cuidadosa atenção à sua definição de

qualidade.

Aprimoramento contínuo (kaizen) como parte do trabalho diário de

todos os funcionários.

Pode-se sintetizar que o aconteceu no Japão foi um grande e

envolvente movimento organizado, através de um processo amplo difundido

nas empresas japonesas, cujas características fundamentais são as mesmas

apresentadas na Era da Gestão da Qualidade Total (TQM- Total Quality

Management). Inicialmente conhecido no Japão como CWQC – Company

Wide Quality Control, e atualmente é conhecido como TQC-Total Quality

Control.

3.5 - A Evolução da Qualidade no Brasil

No Brasil o movimento pela Qualidade é mais antigo do que o Japão,

porém faltou o mesmo envolvimento e comprometimento que aconteceu no

53

Japão e em outros países. A partir de 1990, teve no Brasil um crescimento

gigantesco em direção a Qualidade, que remonta à década de 1980, onde

foram lançadas as bases deste movimento. Até meados da década de 1990

ainda era incipiente um movimento coordenado e global, acontecia ações

isoladas de alguns segmentos empresariais em especial das empresas

multinacionais que recebiam orientação de suas matrizes no exterior.

O Brasil tem instituições ligadas a Qualidade desde 1876, portanto a

muito mais tempo do que o Japão e até mesmo os Estados Unidos. O Brasil

realiza anualmente um congresso nacional sobre Qualidade e Produtividade

desde 1991 coordenado pela União Brasileira de Qualidade-UBQ.

O Brasil possui a maioria dos requisitos para ter um sistema nacional

de qualidade: tem tradição desde 1876; recebeu treinamentos com os maiores

gurus mundiais da qualidade (Deming, Juran, Feigenbaum, Crosby e Ishikawa);

criou a ABNT, que cuida da normalização geral; criou o INMETRO, que é o

órgão acreditador das normas ISO e representa o Brasil junto aos organismos

internacionais.

O Brasil está com quase 10.000 certificados ISO 9000 emitidos e mais

de 1000 na ISO 14.000 e tem produzido material e principalmente recursos

humanos de padrão mundial na área de qualidade. Há muitos auditores

brasileiros credenciados por organismos internacionais. Empresas brasileiras

estão em nível de excelência mundial.

3.6 - Gestão da Qualidade na Área Tecnológica Militar no Brasil

Seguindo aos resultados referentes ao processo de qualidade no

Brasil, a indústria naval também se alinha aos princípios de certificação,

buscando adequar-se às necessidades de seus clientes.

Assim, na indústria militar, de caráter único e próprio, a busca pela

certificação de suas atividades inerentes aos processos de construção e reparo

54

dos meios navais, terrestres e aéreos passa a se tornar prioridade, visando a

excelência nas operações de garantia da segurança e soberania nacionais.

No universo a que pertence o pátio tecnológico da Marinha do Brasil, a

gestão da qualidade se dá em todas as etapas dos processos, visto que a

segurança dos sistemas desenvolvidos garante a integridade das vidas

humanas envolvidas. Certificação de Atividades, Gestão de pessoas, materiais,

procedimentos e processos, além de obtenção de novas tecnologias fazem

parte das metas alcançadas dentro do escopo da qualidade total.

O fortalecimento de órgãos gestores dentro da área de inspeção da

Qualidade, assim como uma maior atuação dos integrantes da área de

Engenharia Naval dentro dos segmentos executores das atividades de reparo e

construção, de igual forma, garantem a fiscalização e a aplicação adequada

dos procedimentos de inspeção, visando a melhor operacionalidade das

plataformas navais, contidas através do escopo da construção de navios e

submarinos.

55

CAPÍTULO IV

OS MÉTODOS DE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS

UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO NAVAL DA MARINHA

DO BRASIL EM DESENVOLVIMENTO DOS PROJETOS

DE ENGENHARIA DE TECNOLOGIA MILITAR

"Concentre todos os seus pensamentos no trabalho que

irá desempenhar. Os raios de sol não queimam enquanto

não se concentram sobre um foco."

(BELL Apud CORRÊA, 2003, p.13)

4.1 – Aspectos Iniciais

Como já foi visto, os Ensaios Não Destrutivos (END) são técnicas

utilizadas na inspeção de materiais e equipamentos sem danificá-los, sendo

executadas nas etapas de fabricação, construção, montagem e manutenção.

Para obter resultados satisfatórios e válidos, devem ser considerados como

elementos fundamentais para os resultados destes ensaios: pessoal treinado,

qualificado e certificado; equipamentos calibrados; e procedimentos de

execução de ensaios qualificados com base em normas e critérios de aceitação

previamente definidos e estabelecidos. A habilidade de um inspetor em END é

crucial para a eficiência do ensaio, logo treinamento é muito importante.

Três níveis de inspetores em END são recomendados:

56

Nível 1: Habilidade para realizar calibrações específicas, ensaios

específicos, e avaliações específicas de acordo com instruções

escritas.

Nível 2: Habilidade para configurar e calibrar equipamento,

interpretar, e avaliar resultados em acordo com códigos, normas,

e especificações, e também para registrar resultados.

Nível 3: Competência para estabelecer técnicas, interpretar

códigos, e designar os métodos de ensaio e técnicas a ser

usadas, tendo um conhecimento pratico na tecnologia e ser

familiar com outros métodos comumente usados em END.

A ASNT (American Society for Non-destructive Testing)

regulamenta as certificações em END em todo o mundo.

Os mecanismos de falhas sempre tem um componente mecânico e, em

alguns casos, este componente mecânico atua sozinho; em outros casos, atua

junto com outros fatores, tais como temperatura, ação química, ou radiação.

Alguns dos principais mecanismos de falha são:

1. Fadiga

2. Fluência

3. Corrosão

4. Oxidação

5. Fragilização térmica

6. Fragilização por radiação

As indicações obtidas durante a realização dos ensaios não-destrutivos

necessitam ser interpretadas e avaliadas. Qualquer indicação que é encontrada

é chamada de descontinuidade. Descontinuidades não necessariamente são

defeitos, mas necessitam ser identificadas e avaliadas.

57

Uma importante fonte de códigos, normas, e recomendações para END

é dada no livro Annual Book of The American Society of Testing and

Materials, ASTM. O volume 03.03 Nondestructive Testing é revisado

anualmente, cobrindo muitos procedimentos NDT incluindo emissão acústica,

corrente parasita, estanqueidade, líquidos penetrantes, partículas magnéticas,

radiografia, termografia, e ultrasom.

Para que se possa assegurar a garantia de qualidade nos processos

de construção e reparo dos meios navais faz-se necessário o rigoroso controle

dos procedimentos e ensaios não destrutivos. Este capítulo tem o intuito de

demonstrar, de maneira mais aprofundada, as características dos END

aplicáveis as mais variadas atividades dentro do meio tecnológico militar naval,

apresentando sua conceituação, área de execução e cuidados pertinentes.

4.2 - ENSAIO VISUAL

4.2.1 – Princípio

O ensaio é baseado no uso correto da luz como um detector.

Analisando-se a direção, amplitude e fase da luz difundida ou refletida pela

superfície de um objeto opaco, ou transmitida por um meio transparente,

obtém-se as informações sobre o estado físico do objeto examinado.

4.2.2 - Aplicações

Até recentemente os ensaio visuais abrangiam todas as técnicas que

permitiam a direta observação de superfícies, mesmo quando estas estavam

posicionadas em locais remotos ou pouco acessíveis; por definição as técnicas

estão limitadas à detecção de descontinuidades superficiais. Mais

recentemente, a definição passou a cobrir todas as técnicas, mesmo aquelas

mais sofisticadas, baseadas na detecção das interações entre os materiais e a

luz visível.

58

Paradoxalmente, os métodos ainda mais avançados também permitem

até a detecção de descontinuidades internas. O ensaio visual pode ser utilizado

para se detectar uma grande variedade de descontinuidades tais como trincas,

corrosão, descoloração devido ao superaquecimento, erosão, deformação,

irregularidades no acabamento superficial, erros de montagem em sistemas

mecânicos ou alterações dimensionais.

As técnicas mais sofisticadas, como a interferometria holográfica,

ampliaram o campo de análises e passaram a fornecer mais informações do

que os métodos óticos tradicionais. A interferometria holográfica, em particular,

é uma técnica extremamente sensível para as técnicas de medida sem contato.

Ela pode até mesmo ser usada para se detectar descontinuidades internas em

estruturas compostas (trinca, mossa, etc), em pneumáticos novos ou

recondicionados (separação, bolha, cavidade, etc), e em combustível sólido

(falta de homogeneidade, trinca, etc.). A técnica também é utilizada no estudo

de fenômenos dinâmicos, na análise de tensões dos materiais e para o projeto

de detalhes, componentes e estruturas.

4.2.3 – Técnica de Ensaio

4.2.3.1 - Técnicas tradicionais

Em todos os casos onde a superfície a ser ensaiada for de fácil acesso,

o ensaio é realizado a olho nu, com ou sem o auxílio de lente de aumento, ou,

até mesmo de uma câmara de vídeo. A realização das sofisticadas técnicas de

processamento de imagem é possível através do uso de sistemas de vídeo.

As superfícies sem acesso podem ser inspecionadas visualmente

usando-se endoscópios com fibras óticas rígidas ou flexíveis, que permitem o

acesso a complexas áreas internas. Os endoscópios mais modernos utilizam

câmaras de vídeo de 6 a 8 mm de diâmetro, guiadas para dentro da cavidade a

ser examinada.

59

4.2.3.2 - Técnicas Avançadas

Basicamente existem duas técnicas avançadas: exposição dupla e

interferometria holográfica em tempo real.

A técnica da exposição dupla consiste em se obter duas exposições

sucessivas da peça sob diferentes condições de tensões, na mesma placa

holográfica. Quando a imagem é reconstituída iluminado-se a placa com raios-

laser, as duas imagens virtuais interferem entre si dando origem a padrões

claros e escuros que representam os pontos que sofreram as mesmas

alterações. Através desta técnica os pontos de interferência são "congelados"

pelo holograma podendo ser reconstituídos pelo computador a qualquer

instante.

A técnica do tempo real é conseguida fazendo-se a interferência da

imagem holográfica com a da peça ainda sob tensão mecânica. Esta técnica

permite o desenvolvimento dos padrões de interferência que podem ser

monitorados em tempo real. O grau de micro movimentos pode ser avaliado

contando-se a quantidade de linhas de interferência do holograma.

4.2.4 - Limitações

Executando-se os métodos holográficos, os quais ainda não são muito

comuns, teremos como principal limitação do ensaio visual a possibilidade de

se detectar somente descontinuidades superficiais, assim como o subjetivismo

na interpretação dos sinais.

Todas as técnicas que fizerem uso da luz incidindo em ângulo muito

pequeno para a detecção de descontinuidades através da difusão são inúteis

em superfícies espelhadas.

O ensaio de grandes componentes envolve o problema do arranjo do

equipamento de interferometria, em virtude da necessidade de iluminação em

60

áreas extensas e a possibilidade de distúrbios provocados por pequenos

movimentos.

4.2.5 – Apresentação de descontinuidades

Nos métodos tradicionais as descontinuidades são simplesmente

observadas tal como elas aparecem nas superfícies examinadas, ou

ligeiramente ampliadas.

Nas técnicas mais avançadas, tal como interferometria holográfica, a

imagem da descontinuidade é processada pelo computador e é reconstituída

num monitor na forma de padrões de interferência.

4.2.6 – Desenvolvimentos

A introdução de micro-câmeras de vídeo conectadas aos

microcomputadores para o processamento da imagem permitiu a produção de

endoscópios extensos (até 30m), possibilitando o exame de cavidades

profundas. As pesquisas e desenvolvimentos mais recentes na interferometria

holográfica têm produzido sistemas de visão para o reconhecimento e a

inspeção de objetos complexos em tempo real.

Os sistemas eletrônicos para comparação de hologramas através de

câmaras de vídeo, em substituição à superposição fotográfica, permitiram o

desenvolvimento de uma interessante variação das técnicas holográficas

conhecida como ESPI (Eletronic Speckle Pattern Interferometry) a qual pode

ser aplicada na análise de vibrações em componentes industriais.

61

Figura n.° 20 – Inspeção Visual em leito de tubulação (JUNIOR; MARQUES, 2006, p. 12)

(a) (b)

Figura n.° 21 – Ensaio visual: (a) Utilização de endoscópio óptico; (b) Inspeção de cordão de solda com utilização de calibre de solda (JUNIOR; MARQUES, 2006, p. 13)

62

(a) (b)

Figura n.° 22 – Aparelhagem para inspeção visual: (a) Dispositivo remoto de inspeção interna; (b) Terminal de recepção de fonte de vídeo (JUNIOR; MARQUES, 2006, p. 14)

4.3 – ANÁLISE DE VIBRAÇÕES

4.3.1 - Princípio

A menor anomalia em um sistema dinâmico causa variações na

intensidade das vibrações do sistema. Em alguns casos, ocorrem picos de

intensidade que excedem o nível de ruído normal do sistema.

4.3.2 – Aplicações

O ensaio para vibrações mecânicas, em muitas plantas, é um método

indispensável para a detecção prematura de anomalias de operação em virtude

dos vários tipos de problemas, tais como falta de balanceamento das partes

rotativas, desalinhamento de juntas, rolamentos e polias, excentricidade,

interferência, erosão localizada, abrasão, ressonância, folgas, etc..

63

O método tem se provado útil na monitoração da operação de

máquinas rotativas (ventiladores, compressores, bombas, turbinas, etc.); na

detecção e reconhecimento da deterioração de rolamentos; no estudo de mal

funcionamento típicos em maquinaria com regime cíclico de trabalho,

laminadores, prensas, etc.; e na análise de vibrações proveniente dos

processos de trinca, notadamente em turbinas e outras máquinas rotativas.

A utilização do método proporciona uma grande confiabilidade na

operação de instalações e na possibilidade de seu desligamento em tempo

hábil antes do colapso, para substituição de peças desgastadas ; na usinagem

mecânica com ferramentas, a medição das vibrações é essencial para a

melhoria da qualidade final do produto; na engenharia civil para o estudo do

comportamento das estruturas sujeitas a carregamento provocados por um

tráfego de alta velocidade, permitem evitar catástrofes maiores.

4.3.3 – Técnicas de Ensaio

As técnicas de análise de vibrações estão bem desenvolvidas e vão

dos métodos mais simples (medição dos valores médios das amplitudes de

vibração) até os mais complexos (correlações e espectros de correlações).

Exemplificando, na verificação do grau de desbalanceamento de um

eixo, geralmente é suficiente a medição da amplitude e da fase de vibração na

freqüência de rotação, verificados através de um acelerômetro conectado

radialmente em um dos mancais do eixo.

Em outros casos, quando se está procurando anomalias localizadas

tais como áreas com erosão ou trincas nas pistas dos mancais, são

necessárias técnicas especiais que isolam os sinais provenientes das

anomalias, do ruído de fundo. Para os ensaios mais complicados nos setores

aeronáuticos e aeroespacial, são usados instrumentos mais sofisticados que

chegam a arquivar as especificações da máquina, os dados de referência com

os resultados do ensaio inicial e os pontos de medição, a freqüência, a

64

amplitude e as características de fase dos sinais de vibração registrados, as

condições de trabalho de quaisquer gráficos tais como o "gráfico de

dinamismo".

Desta forma as operações de manutenção podem ser estabelecidas

compilando-se um "diário" para a máquina em questão e comparando-o com o

"gráfico de dinamismo", acompanhando deste modo o comportamento do

sistema ao longo do tempo.

4.3.4 – Limitações

Mesmo as mais complexas técnicas de medição localizada são

afetadas pelo distúrbio causado por outras fontes de vibração da máquina

investigada;

Algumas vezes a interpretação dos sinais é complicada;

O aumento na sensibilidade do ensaio pode resultar no aumento de

alarmes falsos, quando os sinais captados não correspondem a reais

anomalias;

Montagem e desenvolvimento de complexos sistemas de diagnósticos

é extremamente cara.

4.3.5 – Apresentação das anomalias ou dos objetos

O espectro de vibrações a ser observado no ensaio dos componentes

pode ser obtido com o auxílio de sensores (acelerômetro, transdutores

eletromagnéticos, etc.) e convertidos em sinais elétricos, os quais são enviados

para um osciloscópio, digitalizados ou registrados na forma de gráfico.

4.3.6 – Desenvolvimentos

O progresso no campo dos microprocessadores tornou possível a

digitalização de sinais, o que antes era processado de forma analógica.

65

As técnicas foram estabelecidas através do uso de sensores de

deslocamentos baseados na interferometria a laser, fato que proporciona alta

confiabilidade e baixo custo, e que são capazes de medições de vibrações sem

contato, até de freqüências muito baixas.

Os avanços da inteligência artificial, tal como aqueles aplicados nos

sistemas dedicados, encontram aplicações na forma integrada e simultânea do

uso de informações provenientes de diferentes sensores (vibrações,

temperatura, pressão e carga); desta forma a operação de uma máquina pode

ser continuamente corrigida ou paralisada imediatamente no caso de uma

anomalia séria, antes de seu colapso.

Figura n.° 23 – Inspeção de vibração em mancal (FAEND, 2010, p. 1)

Figura n.° 24 – Inspeção de vibração em carcaça de proteção de induzido elétrico (FAEND, 2010, p. 3)

66

Figura n.° 25 – Análise de vibração de turbo-gerador (FAEND, 2010, p. 4)

Figura n.° 26 – Inspeção de vibração em corpo de turbina a gás (FAEND, 2010, p. 2)

Figura n.° 27 – Inspeção de vibração em turbo-ventilador (FAEND, 2010, p. 6)

67

4.4 – EMISSÃO ACÚSTICA

4.4.1 – Princípio

Emissão acústica é um fenômeno que ocorre quando uma

descontinuidade é submetida a solicitação térmica ou mecânica. Uma área

portadora de defeitos é uma área de concentração de tensões que, uma vez

estimulada, origina uma redistribuição de tensões localizadas. Este mecanismo

ocorre com a liberação de ondas de tensões na forma de ondas mecânicas

transientes. A técnica consiste em captar esta perturbação no meio, através de

transdutores piezoelétricos instalados de forma estacionária sobre a estrutura.

4.4.2 – Aplicações

O objetivo é o de avaliar a condição de integridade, localizando e

classificando as áreas ativas quanto ao grau de comprometimento que

eventuais descontinuidades impõem à integridade estrutural. Áreas ativas

classificadas como severas deverão ser examinadas localmente por técnicas

de ensaios não destrutivos, como o ultra-som e partículas magnéticas, para

caracterização da morfologia e dimensionamento dos defeitos presentes. A

maior contribuição da técnica é a de analisar o comportamento dinâmico das

descontinuidades, recurso este único dentro do elenco dos ensaios não

destrutivos. O método tem várias aplicações incluindo-se as seguintes:

Monitoramento do teste hidrostático inicial em vasos de pressão;

Monitoramento contínuo para equipamentos, componentes ou máquinas em operação, fadiga em serviço ou em protótipos, regiões em plataformas, vasos de pressão;

Monitoramento do desgaste de ferramentas e controle do processo de soldagem;

Caracterização de materiais compostos (fibras de vidro, fibra de carbono e concreto).

68

4.4.3 – Técnicas de Ensaio

O ensaio por emissão acústica permite a detecção, localização e a

classificação da fonte ativa. A localização da fonte é atingida medindo-se a

diferença dos tempos de chegada das ondas elásticas geradas pela fonte

emissora, quando elas atingirem os vários sensores instalados na estrutura. A

posição da fonte emissora é geralmente estabelecida pelo método da

triangulação utilizando-se três ou mais sensores. A quantidade de sensores

requerida para a verificação de toda a estrutura é dependente da espessura e

geometria do componente ensaiado. A possibilidade de localização das

descontinuidades sem a necessidade de movimentação dos sensores permite

o ensaio global de estruturas mesmo em áreas de difícil acesso.

4.4.4 – Vantagens e limitações

O ensaio não detecta descontinuidades estáveis que não

comprometem a integridade estrutural, assim como não dimensiona o defeito e

tão pouco indica sua morfologia. Daí a necessidade de ensaios

complementares de ultra-som e partículas magnéticas. A combinação do

ensaio global de emissão acústica e métodos complementares é a melhor

alternativa para avaliação de integridade.

A utilização de uma técnica de avaliação global como a Emissão

Acústica, produz os seguintes benefícios diretos:

Redução das áreas a inspecionar, com a conseqüente redução do tempo de indisponibilidade do equipamento;

Detecção e localização de descontinuidades com significância estrutural para as condições de carregamento durante o ensaio;

Ferramenta que permite uma avaliação de locais com geometrias complexas, com dificuldades de utilização de END´s convencionais;

Permite a realização do ensaio em operação ou durante resfriamento da unidade, anterior a parada.

69

Resultado com caracterização global da estrutura, permitindo ao

responsável pela avaliação da integridade uma visão sobre o comportamento

mecânico e a resposta do equipamento ao carregamento imposto.

4.4.5 – Desenvolvimentos

Diversas descontinuidades detectadas em equipamentos,

principalmente os mais antigos, são oriundas da fase de fabricação, não

interferindo nos aspectos relacionados à segurança ou sua funcionalidade.

Assim a utilização apenas de ensaios não-destrutivos de alcance local, na

maioria dos casos, não é suficiente para uma definição sobre a capacidade

operacional do equipamento. A integração de uma técnica global de inspeção

em serviço (emissão acústica), técnicas localizadas de dimensionamento e

caracterização (ultra-som e partículas magnéticas), e a análise da influência da

presença de descontinuidades na estrutura (mecânica da fratura) é a resposta

para os usuários e executantes dos ensaios não destrutivos envolvidos com a

avaliação de integridade estrutural em serviço, situação esta na qual o ensaio

de emissão acústica tem relevante contribuição.

É o caso da monitoração de cilindros contendo gás sob pressão para

abastecimento, do teste hidrostático e pneumático em vasos de pressão, teste

de fadiga, p, g, controle de processos de soldagem, e ainda da caracterização

de materiais caracterização de materiais.

70

Figura n.° 28 – Monitoração de cilindros contendo gás sob pressão (FERREIRA, 2011, p. 26)

Figura n.° 29 – Demonstrativo da inspeção em programa específico (ABENDE, 1999, p. 3)

71

Figura n.° 30 – Demonstrativo da análise da inspeção em programa específico (ABENDE, 1999, p. 3)

Figura n.° 31 – Demonstrativo das curvas acústicas da inspeção em programa específico (ABENDE, 1999, p. 3)

72

Figura n.° 32 – Diagrama esquemático do ensaio de emissão acústica (ABENDE, 1999, p. 7)

Figura n.° 33 – Apresentação de campos distintos de trabalho e aplicação do ensaio de emissão acústica (ABENDE, 1999, p. 8)

73

4.5 - ESTANQUEIDADE

O ensaio de estanqueidade é uma técnica de inspeção não destrutiva

que permite não só localizar o vazamento de um fluído, seja ele líquido ou

gasoso, como também medir a quantidade de material vazando, tanto em

sistemas que operam com pressão positiva ou que trabalham com vácuo.

Os vazamentos ocorrem nas descontinuidades presentes em juntas

soldadas, brasadas, coladas, rosqueadas, encaixadas ou seladas por pressão,

bem como em flanges, tampas, válvulas, selos de vedação, conexões, etc.

Entretanto, veremos a seguir como são utilizados esta técnica de

ensaio, bem como estaremos apresentando alguns exemplos dos segmentos

dos ramos das indústrias, bem como dos produtos por elas fabricados, onde

sem sombra de dúvida nenhuma, encontramos com freqüência as

descontinuidades corriqueiras e, apresentaremos também, as peças, objetos e

elementos onde o ensaio de estanqueidade pode, ou deve, ser utilizado senão

vejamos:

Nuclear: encapsulamento de elemento combustível,

armazenamento de lixo atômico, produção, processamento e

manuseio de material radioativo, etc;

Petrolífero: oleoduto, gasoduto, petroleiro, tanque de

armazenamento, etc;

Caldeiraria: vaso de pressão, trocador de calor, caldeira, etc;

Autopeças: radiador, sistema de freio, roda, válvula termostática,

isolamento acústico e térmico, bomba de combustível, bateria,

bobina, amortecedor, etc

Gases industriais e medicinais: cilindro para transporte ou

tanque para armazenamento do CO2, argônio, oxigênio,

nitrogênio, hélio, etc;

Química: instalação de produção que trabalhe com ácidos, cloro,

amônia, ésteres, etc.

74

Energia: posto de gasolina(tanque de armazenamento de

combustível sistema de abastecimento de gás, gasolina, álcool ou

outro combustível), caminhão-tanque, fornecimento de gás de rua,

etc;

Refrigeração: geladeira, freezer, câmara frigorífica, ar

condicionado, etc;

Aeroespacial: tanque de combustível de foguete ou de avião,

selo de vedação, duto, componentes do motor a jato, etc;

Eletro-eletrônico: relé, chip, lâmpada, tubo de imagem, etc;

Alimentício: refrigerante, enlatado, embalagem a vácuo;

Pesquisa e desenvolvimento: fusão ou tratamento térmico a

vácuo, microscópio eletrônico de varredura e de transmissão,

ciclotron, equipamento de erosão catódica;

Outros: extintor de incêndio, lata de aerossol, rede de

abastecimento de água, marca-passo, equipamento de raios-X,

indústria de embalagens, produtos de limpeza e higiene, etc.

Tornar visível o desprendimento de bolhas em uma descontinuidade do

objeto de ensaio, de maneira que o local do vazamento possa ser identificado.

A diferença de pressão empregada no ensaio com o método da bolha é feita de

tal maneira que a pressão no interior do objeto de ensaio seja maior que a

pressão externa. A superfície externa do objeto de ensaio é molhado com

uma solução formadora de espuma de pequena tensão superficial e caso

exista uma descontinuidade através da qual escape uma quantidade

significativa de gás ou vapor, então haverá a formação de bolhas, que

dependendo do tamanho que apresentam e da freqüência com que se formam,

permitem determinar o tamanho da descontinuidade.

75

Figura n.° 34 – Diagrama esquemático do sistema de inspeção de estanqueidade (SOUZA, 2010, p. 23)

Figura n.° 35 – Ensaio de estanqueidade com surgimento de vazamento - bolhas (SOUZA, 2010, p. 26)

76

Figura n.° 36 – Seqüência de realização do procedimento de inspeção ((SOUZA, 2010, p. 27))

Figura n.° 37 – Verificação de limites durante ensaio de estanqueidade ((SOUZA, 2010, p. 29)

77

4.5.1 – Método da variação da pressão

Grande parte dos ensaios de estanqueidade é realizada empregando o

método da variação da pressão. Como esse método de ensaio muitas vezes

exige somente o uso de poucos equipamentos e instrumentos, bem como pelo

fato de não necessitar do emprego de gás rastreador caro, ele parece ser

relativamente simples de ser realizado.

Figura n.° 38 – Conjunto para aplicação de teste de estanqueidade (HASHIMOTO et al, 2003, p. 4)

4.5.2 – Método do gás de rastreamento – Hélio

Antes de se iniciar a inspeção com gás de rastreamento de um objeto

de ensaio, deve-se:

-Verificar quais são as exigências relativas ao método de ensaio,

bem como qual é a menor taxa de vazamento que deve ser

detectada;

- Certificar se todos os materiais de que ele é feito são

compatíveis com o gás de ensaio, isto é, se eles não são

agredidos pelo gás de ensaio;

78

- Tomar todas as medidas de segurança exigidas, inclusive

aquelas relativas à liberação do gás de ensaio na atmosfera;

- Observar qual é o estado das suas superfícies (interna e

externa) e conhecer a sua temperatura.

O elemento hélio é um gás presente na atmosfera, na concentração de

aproximadamente 5 ppm (partes por milhão). Ele é um gás inerte, o que torna

possível a exposição de qualquer material a sua presença, sem o risco de

modificar as propriedades do material submetido ao teste. O tamanho das

moléculas de hélio permite que este fluido escoe facilmente através de

pequenas descontinuidades presentes no material.

O teste de vazamento consiste em pressurizar o recipiente injetando-se

gás hélio até atingir a pressão de teste. Esta pressão geralmente tem o valor

da pressão de trabalho do recipiente, para observar o comportamento das

juntas de vedação e outros componentes como “o-rings”, selantes, juntas do

tipo gamah, quando pressurizados. Inicia-se então a varredura da superfície do

material e dos componentes utilizando-se um equipamento que detecta a

presença de gás hélio.

Figura n.° 39 – Equipamento para inspeção de estanqueidade por detecção de vazamento de gás hélio (HASHIMOTO et al, 2003, p. 7)

79

Figura n.° 40 – Detecção de vazamento com equipamento Helitest (HASHIMOTO et al, 2003, p. 8)

4.6 – CORRENTES PARASITAS

4.6.1 – Princípio

O Ensaio por Correntes Parasitas baseia-se fundamentalmente na Lei

de Indução de Faraday, onde o campo magnético, gerado por uma bobina

quando alimentada por uma corrente elétrica alternada, induz, na peça a ser

ensaiada, correntes elétricas, também denominadas correntes parasitas. Estas

correntes elétricas, por sua vez, afetam a impedância da bobina que as gerou.

Assim, quaisquer variações no fluxo das correntes parasitas geradas na peça

ensaiada implicarão em variações da impedância da bobina.

Este fato leva a uma das maiores aplicações deste método de ensaio

que é o de detectar a presença de possíveis descontinuidades existentes

nessa peça, que venham a interferir no fluxo das correntes parasitas, através

das variações ocorridas na impedância da bobina de ensaio. Através de

tratamento eletrônico específico, os sinais gerados das variações da

impedância, permitem ao inspetor não só detectar a presença de

80

descontinuidades, mas também fazer avaliações de suas profundidades,

classificando-as como internas ou externas à superfície em que se encontra a

sonda de ensaio. Analisando as amplitudes dos sinais gerados, é possível ter

estimativas do tamanho das descontinuidades detectadas.

4.6.2 – Aplicações

O método de ensaio por correntes parasitas é extremamente versátil

visto que pode ser utilizado para todas as aplicações onde possa ser

correlacionado com as variações geométricas, elétricas ou magnéticas.

Fazendo-se a devida adaptação a cada necessidade, sobretudo quanto ao tipo

e tamanho de sonda, o ensaio pode ser realizado para:

Detectar falta de homogeneidade no material tais como trincas, deformações, inclusões, variações de espessura, corrosão, etc.;

Medir espessura ou variação de espessura de camada não condutora aplicada em material condutor ou camada condutora aplicada em material de condutividade diferente;

Detectar variações associadas à condutividade do material, falta de homogeneidade em ligas, superaquecimento local e erros de tratamento térmico;

Detectar variações associadas à permeabilidade magnética através de medição das intensidades dos campos magnéticos.

Além de uma vasta área de aplicações, o ensaio por correntes

parasitas ainda oferece uma série de vantagens tais como: alta sensibilidade,

alta confiabilidade, rapidez de execução, facilidades para automação, não

exige contato direto entre a sonda e a superfície inspecionada, limpeza, etc. Na

área siderúrgica, os materiais podem ser diretamente ensaiados ainda quentes.

Da mesma forma, em superfícies polidas ou lapidadas, assim como no campo

das artes e arqueologia, não existe o risco de danos a superfície, à obra ou

achado arqueológico durante a realização do ensaio, uma vez que a sonda não

toca na superfície.

81

4.6.3 – Técnicas de ensaio

As técnicas em que se desdobra este método de ensaio, dependem do

material a ser ensaiado, se o ensaio a ser efetuado é manual ou

automaticamente e, sobretudo, do tipo e da localização das descontinuidades

que se deseja detectar.

Desta maneira, temos as seguintes técnicas de ensaio:

Técnica de Magnetização DC, para inspeção principalmente de

tubos, barras ou arames de material ferromagnético;

Técnica de Campo Remoto, para inspeção de tubos, barras ou

arames de material ferromagnético e não ferromagnéticos;

Técnica de Multifreqüência com Mistura de Sinais, destinada a

detectar e avaliar descontinuidades localizadas próximas ou sob

placas suportes ou chicanas;

Inspeção por controle remoto, em geradores de vapor de

centrais nucleares;

Inspeção com a utilização de sondas rotativas e/ou do tipo

“pancake” para detectar e avaliar descontinuidades em tubos,

soldados em espelhos de caldeiras e trocadores de calor.

Inspeção com a utilização de sonda rotativa para detectar

descontinuidades em furos sede de arrebites e parafusos, na área

aeronáutica.

4.6.4 – Limitações

A maior limitação apresentada por este método de ensaio está ligada

ao fato de que somente materiais eletricamente condutores podem ser

inspecionados.

82

Outras limitações, que de algum modo podem ser minimizadas, estão

intimamente ligadas às características do material ensaiado:

a) A profundidade de penetração das correntes parasitas pode ser

reduzida a fração de milímetro, em materiais de condutividade

maior, como é o caso do cobre e ligas de alumínio;

b) Materiais ferromagnéticos apresentam maior dificuldade na detecção

e avaliação de descontinuidades devido à variação de

permeabilidade magnética.

Outra limitação diz respeito ao profundo conhecimento que o operador

deve possuir sobre este método de ensaio, assim como a necessidade de

padrões conhecidos para calibração do aparelho.

Figura n.° 41 – Aplicação do procedimento de inspeção em corpo de prova (FERREIRA, 2011, p. 20)

83

Figura n.° 42 – Aplicação de inspeção por corrente parasita em tubulação de trocador de calor com utilização de sonda (FERREIRA, 2011, p. 19)

Figura n.° 43 – Equipamento para inspeção por corrente parasita (FERREIRA, 2011, p. 19)

84

Figura n.° 44 – Inspeção em feixe tubular de condensador com utilização do método de corrente parasita (FERREIRA, 2011, p. 18)

4.7 - TERMOGRAFIA

4.7.1 – Princípio

O princípio da termografia está baseado na medição da distribuição de

temperatura superficial do objeto ensaiado, quando este estiver sujeito a

tensões térmicas (normalmente calor). Medição esta que é realizada pela

detecção da radiação térmica ou infravermelha emitida por qualquer corpo,

equipamento ou objeto.

4.7.2 - Aplicações

Atualmente a termografia tem aplicações em inúmeros setores; na

indústria automobilística é utilizada no desenvolvimento e estudo do

comportamento de pneumáticos, desembaçador do pára-brisa traseiro, freios,

no sistema de refrigeração, turbo, etc.. Na siderurgia tem aplicação no

85

levantamento do perfil térmico dos fundidos, durante a solidificação, na

inspeção de revestimentos refratários dos fornos.

Na indústria aeronáutica é utilizada no ensaio de materiais compostos

para se detectar dupla laminação ou outros tipos de rupturas. Pontos quentes

assim como falhas de coesão em componentes elétricos e eletrônicos podem

ser determinados através da termografia.

A indústria química emprega a termografia para a otimização do

processo e no controle de reatores e torres de refrigeração.

As aplicações na engenharia civil incluem a avaliação do isolamento

térmico de edifícios e a possibilidade de se determinar detalhes construtivos

das construções, etc. Nas artes o método tem se mostrado de grande valia na

detecção de descascamento de pintura e de massas reconstituintes bem como

no diagnóstico geral para conservação e restauração.

4.7.3 – Técnicas de Ensaio

A termografia é uma das técnicas de inspeção chamada de: Técnicas

de Manutenção Preditiva definida por alguns como uma atividade de

monitoramento capaz de fornecer dados suficientes para uma análise de

tendências.

As técnicas termográficas geralmente consistem na aplicação de

tensões térmicas no objeto, medição da distribuição da temperatura da

superfície e apresentação da mesma, de tal forma que as anomalias que

representam as descontinuidades possam ser reconhecidas. Duas situações

distintas podem ser definidas:

Tensões térmicas causadas diretamente pelo próprio objeto

durante a sua operação: equipamento elétrico, instalações com

fluído quente ou frio, isolamento entre zonas de diferentes

temperaturas, efeito termoelástico, etc.

86

Tensões térmicas aplicadas durante o ensaio através de técnicas

especiais (geralmente aquecimento por radiação ou condução) e

certas metodologias a serem estabelecidas caso a caso, para que

se possa obter boa detecção das descontinuidades.

Em ambas as situações são necessários haver um conhecimento

prévio da distribuição da temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser

assumida com certa segurança), como um referencial comparativo com a

distribuição real obtida durante o ensaio. O caso mais simples ocorrerá quando

a distribuição da temperatura for uniforme e as descontinuidades se

manifestarem como áreas quentes (por exemplo: componentes com maior

resistência elétrica em uma instalação), ou áreas frias (fluxo interno de ar nos

materiais).

4.7.4 – Limitações

As variações na distribuição das temperaturas podem ser muito

pequenas para serem detectadas;

Discrepâncias muito pequenas podem ser mascaradas, pelo "ruído de

fundo", e permanecer sem detecção;

As principais organizações de normalização ainda não reconhecem a

termografia como um método confiável de END para avaliação e certificação

dos produtos ensaiados.

4.7.5 – Descontinuidades e apresentação do objeto

A distribuição de temperatura pode ser medida usando-se:

Pinturas sensíveis ao calor que alteram a sua cor de acordo com a

temperatura (termografia por contato);

87

Câmeras de vídeo termográficas que permitem a coleta de imagens no

monitor (branco e preto ou coloridas) da distribuição de temperatura da

superfície focalizada pela câmera, de acordo com a sua temperatura

(termografia infravermelha). O infravermelho é uma freqüência eletromagnética

emitida naturalmente por todos os corpos. Neste caso, as anomalias na

distribuição da temperatura superficial que correspondentes a possíveis

descontinuidades, serão mostradas como "manchas coloridas".

4.7.6 – Desenvolvimentos

Os melhoramentos nos sistemas de termografia computadorizada e

softwares específicos para o processamento de dados termográficos facilitarão

a aplicação dessa técnica, na medida em que os ensaios ficam mais precisos.

Considerando-se o numeroso potencial de aplicações do método, o

desenvolvimento do ensaio termográfico em todos os níveis industriais pode

ser até previsto.

Atualmente, outras técnicas estão sendo pesquisadas e analisadas

quanto aos fenômenos térmicos em amostras de laboratórios (misturas, têxteis,

compostos), associados com os ciclos de fadiga ou tensões de impacto.

Recentemente, a termografia foi utilizada nos testes de veículos no

túnel de vento; tanto a indústria automobilística quanto a aeroespacial está

realizando pesquisas nesta área.

88

(a) (b)

Figura n.° 45 – Inspeção por Termografia: (a) Inspetor com câmera termográfica e (b) resultado do ensaio termográfico assinalando sobrecarga térmica no isolador (FERREIRA, 2011, p. 39)

(a) (b)

Figura n.° 46 – Inspeção por Termografia: (a) unidade de aquecimento em operação; (b) resultado de inspeção termográfica do equipamento (FERREIRA, 2011, p. 39)

(a) (b)

Figura n.° 47 – Inspeção por Termografia: (a) Bomba centrífuga em operação; (b) resultado de inspeção termográfica do equipamento (FERREIRA, 2011, p. 38)

89

Figura n.° 48 – Detalhe da inspeção termográfica em isoladores de torre de transmissão de energia elétrica (FERREIRA, 2011, p.38)

(a) (b)

Figura n.° 49 – Inspeção por Termografia: (a) Inspeção em junta de expansão de tubulação; (b) resultado de inspeção termográfica do em transformadores elétricos (FERREIRA, 2011, p. 37)

4.8 – LÍQUIDO PENETRANTE

4.8.1 – Princípio

O ensaio por Líquidos Penetrantes é considerado um dos melhores

métodos de teste para a detecção de descontinuidades abertas à superfície em

diferentes matérias isentos de porosidade, tais como: Metais Ferrosos e Não-

Ferrosos, Ligas Metálicas, Cerâmicas, Vidros, alguns tipos de Plásticos ou

materiais organo-sintéticos. Líquidos Penetrantes também são utilizados para a

detecção de vazamentos em tubos, tanques, soldas e componentes.

90

Este método está baseado no fenômeno da capilaridade que é o poder

de penetração de um líquido em locais extremamente pequenos devido a suas

características físico-químicas como a tensão superficial. O poder de

penetração é uma característica bastante importante uma vez que a

sensibilidade do ensaio é enormemente dependente do mesmo.

Descontinuidades em materiais fundidos tais como gota fria, trincas de

tensão provocadas por processos de têmpera ou revenimento,

descontinuidades de fabricação tais como trincas, costuras, dupla laminação,

sobreposição de material ou ainda trincas provocadas pela fadiga do material

ou corrosão sob tensão, podem ser facilmente detectadas pelo método de

Líquido Penetrante.

O processo de ensaio se caracteriza pela utilização básica de três

produtos:

Líquido Removedor, para a pré-limpeza da superfície de ensaio.

Líquido Penetrante, para penetrar nas descontinuidades abertas

à superfície e formar as indicações.

Revelador, que irá evidenciar e revelar a descontinuidade.

A superfície do material recebe uma pré-limpeza com um Líquido

Removedor para que haja a eliminação de sujeiras, óleos, graxas ou resíduos

de materiais diversos que possam impedir a penetração do penetrante em

possíveis descontinuidades que se deseje detectar.

O líquido penetrante é aplicado por pincel, pistola, em aerossol ou

mesmo imersão sobre a superfície a ser ensaiada, que então age na superfície

por um certo tempo denominado de tempo de penetração (tempo necessário

para o Líquido Penetrante utilizar-se de seu poder de capilaridade para

penetrar nas descontinuidades). Faz-se então a remoção deste penetrante da

91

superfície por meio de lavagem com água ou remoção com solventes, sem que

haja a remoção do Líquido Penetrante retido nas descontinuidades.

A aplicação de um terceiro produto denominado Revelador

(substancias brancas utilizadas sob a forma líquida, dispersas em água ou em

solventes ou aplicadas sob a forma de pó puro através de pulverizadores,

pincéis ou mesmo por imersão), irá mostrar a localização das descontinuidades

superficiais por absorver para a superfície o Líquido Penetrante retido até então

dentro das descontinuidades formando o que chamamos de Indicação.

A inspeção destas descontinuidades reveladas é realizada em

ambiente com luz comum se o Líquido Penetrante for Vermelho ( portanto

visível ) e será dada pelo contraste formado entre a fina camada uniforme

branca, do revelador e o líquido penetrante, na cor vermelho intenso; ou então

em Cabine Escura sob uma luz Ultra Ultravioleta se o líquido penetrante

utilizado por o do tipo fluorescente.

4.8.2 – Aplicações

O ensaio se caracteriza pela facilidade que o método proporciona na

aplicação, em qualquer lugar, ou seja, em instalações industriais, oficinas ou

em campo, independente de disponibilidade de recursos, que outros métodos

necessitam.

As vantagens são o baixo custo, facilidade na aplicação, alta

sensibilidade e possibilidade de utilização em materiais como ferro, aço,

alumínio, ligas de titânio ou níquel, cerâmica, vidro, e etc; em processos de

fabricação como fundição, forjamento, laminação, solda e na verificação de

materiais em serviço quanto a fadiga ou corrosão sob tensão.

O ensaio se aplica normalmente a superfícies em temperatura

ambiente, entretanto, é possível utilização em superfícies com temperaturas de

até 65°C. Nestes casos os parâmetros de processo do ensaio como tempos de

92

penetração, de revelação e de secagem, devem ser adequados as condições

em que se realizarão o ensaio.

Os segmentos de maior aplicação do método são indústria aeronáutica,

automobilística, petroquímica, mecânica, naval, siderúrgica, ferroviária e

nuclear.

As aplicações poderão ser efetuadas, desde as mais simples, como a

manual, utilizadas normalmente em campo ou para ensaio de peças e

montagens industriais de grandes dimensões, ou as mais sofisticadas que

envolvem instalações automáticas, para ensaio de grandes quantidades de

peças seriadas.

4.8.3 – Vantagens

O processo de ensaios por líquidos penetrantes possui como grandes

vantagens:

A possibilidade de aplicação do ensaio em quaisquer tipos de

materiais, desde que não porosos.

A facilidade de aplicação, pela simplicidade do processo e a

excelente sensibilidade na detecção de descontinuidades

superficiais.

A facilidade de utilização do ensaio em peças de grandes

dimensões, em locais de difícil acesso, em instalações industriais,

em manutenções preventivas de complexos industriais e em toda

e quaisquer aplicações em campo.

93

4.8.4 - Desvantagens

Algumas das desvantagens do processo são:

As limitações de aplicação do processo em superfícies com

extrema rugosidade ou micro porosidade.

O tempo de desenvolvimento do ciclo total do processo,

normalmente mais longo, quando comparados outras técnicas de

ensaio.

A complexidade geométrica das peças, é um fator limitador de

aplicação do ensaio; pode não haver possibilidade de acesso aos

locais a serem ensaiados.

A dificuldade de documentação e registro dos resultados do

ensaio.

(a) (b)

Figura n.° 50 – Inspeção de Líquido Penetrante: (a) Esquema demonstrativo de aplicação pela via seca; (b) resultado final da inspeção por líquido penetrante (DIAS, 2009, p. 6)

94

(a) (b)

Figura n.° 51 – Inspeção de Líquido Penetrante: (a) Inspeção por LP em solda de selagem de flange; (b) Inspeção de LP em procedimento de soldagem por cladeamento (FERREIRA, 2011, p. 17)

(a) (b) Figura n.° 52 – Inspeção de Líquido Penetrante: (a) Bloco padrão de treinamento de detecção de trincas; (b) inspeção por líquido penetrante em fiadas de tubulação interna de caldeira (FERREIRA,2011, p. 17)

Figura n.° 53 – Inspeção por LP em Bosso de hélice do sistema “ball thrust” (FAEND, 2010, p. 2)

95

Figura n.° 54 – Inspeção por LP em cordão de solda de vaso de pressão (FAEND, 2010, p. 13)

Figura n.° 55 – Inspeção por LP em atuador hidráulico - haste e junço (FAEND, 2010, p. 10)

96

4.9 – PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

4.9.1 – Princípio

O método de ensaio está baseado na geração de um campo magnético

que percorre toda a superfície da peça em ensaio; esta peça deve ser

constituída por material ferromagnético.

As linhas magnéticas do fluxo induzido no material desviam-se de sua

trajetória ao encontrar uma descontinuidade superficial ou sub superficial no

material, pulando para fora da superfície e criando uma região denominada de

campo de fuga, altamente atrativa à partículas magnéticas. No momento em

que se provoca esta magnetização da região de ensaio, aplica-se partículas

magnéticas que serão atraídas à localidade da superfície que conter uma

descontinuidade, formando assim uma indicação de defeito.

4.9.2 – Aplicações e desenvolvimento

O ensaio por partículas magnéticas é usado para detectar

descontinuidades superficiais e sub superficiais em materiais ferromagnéticos.

São detectados defeitos tais como: trincas, junta fria, inclusões, gota fria, dupla

laminação, falta de penetração, etc.

Alguns exemplos típicos de aplicações deste método são em materiais

fundidos de aço ferrítico, forjados, extrudados, soldas, peças que sofreram

tratamento térmico (porcas e parafusos ), peças que sofreram retífica ( trincas

por retífica ) e muitas outras aplicações em materiais ferrosos.

Para que as descontinuidades sejam detectadas é importante que elas

estejam de tal forma que sejam "interceptadas" ou "cruzadas" pelas linhas do

fluxo magnético induzido; conseqüentemente, a peça deverá ser magnetizada

em pelo menos duas direções defasadas de 90º.

97

4.9.3 – Técnicas de Ensaio

A magnetização de uma peça a ser ensaiada é conseguida através da

passagem direta da corrente na peça ou pela indução através de um campo

magnético externo.

O meio detector (Partículas Magnéticas) é aplicado simultaneamente

com a magnetização (Método Contínuo) ou algum tempo após a magnetização

(Método Residual).

As partículas magnéticas utilizadas como meio detector são

classificadas conforme duas características básicas de aplicação: Via Seca em

que são utilizadas a seco e Via Úmida em que são utilizadas em suspensão de

um líquido como água ou óleos minerais de fina viscosidade.

A técnica por Via Úmida é aplicada para a detecção de micro

descontinuidades superficiais, ou em superfícies bastante lisas, enquanto a

técnica por Via Seca é mais aplicada com equipamentos portáteis e semi-

portáteis em superfícies não usinadas , geralmente, quando não se requer

tanta sensibilidade.

As partículas ferromagnéticas podem ser pigmentadas com várias

cores (vermelha, cinza, amarela, preta, etc.) ou fluorescente, dependendo da

técnica de ensaio, dos requisitos de sensibilidade, e da cor de fundo das peças.

O tipo de corrente de magnetização, ou seja, CA ( corrente alternada ),

CC ( corrente continua ), ou CA retificada, é de grande importância. A CA se

destina mais para descontinuidades superficiais ao passo que os outros tipos

são mais adequados para as descontinuidades sub superficiais.

Em função da geometria e quantidade de peças, as instalações de

ensaio podem ser:

Fixas ou de bancada (Máquinas Estacionárias)

98

Equipamento móvel (Máquinas de Eletrodo) ou Portátil (Yokes).

As instalações fixas geralmente utilizam a técnica úmida de ensaio com

banhos específicos (coloridos ou fluorescentes) na inspeção de peças de

produção seriada ou de manutenção convencional, e os equipamentos

portáteis tem aplicação no campo, dentro de fabricas ou plantas químicas,

petroquímicas, ou ainda para inspeção de peças de grandes dimensões. As

máquinas portáteis utilizam a técnica seca ou úmida.

4.9.4 – Limitações

As limitações do ensaio por partículas magnéticas são:

A técnica é aplicável somente em materiais ferromagnéticos;

Baixa sensibilidade para descontinuidades esféricas;

Só pode ser automatizado com sucesso nas etapas manuais; a

interpretação dos resultados deve ser realizada por pessoal

qualificado;

Apesar da existência de especificações e padrões fotográficos,

sempre existirá o elemento subjetivo na interpretação dos

resultados;

Normalmente o ensaio é limitado a áreas com fácil acesso.

Este ensaio pode ser realizado em superfícies com temperaturas

de até 60ºC na técnica via úmida e até 300ºC na técnica via seca.

99

Figura n.° 56 – Inspeção por Partículas Magnéticas em solda de topo utilizando Yoke

(FERREIRA, 2011, p. 23)

(a) (b) Figura n.° 57 – Inspeção por Partículas Magnéticas: (a) Inspeção por PM em solda em ângulo longitudinal de equipamento por via seca; (b) Inspeção por PM – via seca aerossol fluorescente em solda de selagem

de tubo da caldeira (FERREIRA, 2011, p. 23)

Figura n.° 58 – Inspeção por Partículas Magnéticas: (a) Corpo de prova de 1 polegada – Solda Externa; (b) Região de trincas detectadas por partículas magnéticas (FAEND, 2010, p. 8)

100

Figura n.° 59 – Inspeção por Partículas Magnéticas em contra-solda de topo utilizando Yoke (FAEND, 2010, p. 6)

Figura n.° 60 – Inspeção por Partículas Magnéticas no raio de concordância do flange de acoplamento do eixo propulsor (FAEND, 2010, p. 3

101

Figura n.° 61 Inspeção por Partículas Magnéticas em corpo do eixo utilizando Yoke (FAEND, 2010, p. 1)

Figura n.° 62 – Inspeção por Partículas Magnéticas: Equipamento de inspeção por PM estacionário (FAEND, 2010, p. 2)

102

Figura n.° 63 – Inspeção por Partículas Magnéticas: Equipamento de inspeção por PM por eletrodo (FAEND, 2010, p. 8)

Figura n.° 64 – Inspeção por Partículas Magnéticas: Equipamento de inspeção por PM – Yoke, tubo de decantação de partícula, via úmida fluorescente e dispositivo de iluminação ultravioleta (FAEND, 2010, p.

7)

103

4.10 – ULTRA-SOM

4.10.1 – Princípio

O ensaio ultra-sônico baseia-se no fenômeno de reflexão de ondas

acústicas quando encontram obstáculos à sua propagação, dentro do material.

A onda será refletida retornando até a sua fonte geradora, se o obstáculo

estiver numa posição normal (perpendicular) em relação ao feixe incidente.

4.10.2 – Aplicações

O ultra-som é o método de ensaio não destrutivo mais utilizado

mundialmente para o ensaio de descontinuidades internas nos materiais.

Ultra-som são ondas acústicas com freqüências acima do limite

audível. Normalmente, as freqüências ultra-sônicas situam-se na faixa de 0,5 a

25 MHz.

O pulso ultra-sônico é transmitido para o material através de um

transdutor especial, usualmente denominado de cabeçote. Os pulsos ultra-

sônicos refletidos por uma descontinuidade, ou pela superfície oposta da peça

(ecos de fundo), são captados pelo transdutor, convertidos em sinais

eletrônicos e mostrados na tela plana de cristal líquido do aparelho.

Geralmente, as dimensões reais de uma descontinuidade interna

podem ser estimadas com uma razoável precisão através da altura dos ecos

refletidos, fornecendo meios para que a peça possa ser aceita, ou rejeitada,

baseando-se nos critérios de aceitação da norma aplicável.

As maiores aplicações deste ensaio são os ensaios em soldas,

laminados, forjados, fundidos, materiais compostos, medição de espessura, e

corrosão.

104

O ensaio ultra-sônico é, sem sombra de dúvidas, o método de ensaio

não destrutivo mais utilizado e o que apresenta o maior crescimento, para a

detecção de descontinuidades internas.

Isto se deve a:

Facilidade na execução do ensaio;

Baixo investimento.

Velocidade de realização;

Alta sensibilidade;

Ampla gama de espessuras a ser ensaiadas (acima de 10m em

aço)

Por muito tempo o ultra-som tem sido empregado nos ensaios de

aprovação, controle de processo, inspeção de aeronaves e nas indústrias

nuclear, petroquímica e siderurgia.

É utilizado na caracterização de materiais; um exemplo típico é a

avaliação da resistência do cimento baseada na velocidade de propagação do

som, ou na determinação do grau de nodularização de ferro fundido nodular

utilizado em pontas de eixo da indústria automobilística.

As aplicações mais recentes ocorrem no controle da qualidade de

materiais compostos, no ensaio de uniões coladas de madeira, plásticos,

metais e no controle de solda a ponto.

A escolha do equipamento, transdutores e os procedimentos de ensaio

requerem um cuidadoso estudo para que se obtenha o nível de sensibilidade

requerido e a correta interpretação do resultado.

105

4.10.3 – Técnicas de Ensaio

As técnicas ultra-sônicas são, basicamente, divididas em duas:

técnicas de contato e técnicas sem contato (imersão).

Na técnica de contato o transdutor é diretamente aplicado no objeto

usando-se água, óleo ou outros agentes que sirvam de meio acoplante; na

técnica sem contato o transdutor é manipulado a uma certa distância do objeto

de ensaio, dentro de um meio que pode ser água ou óleo leve; isto traz

vantagens por eliminar a influência da variação do acoplamento.

A escolha da técnica deverá ser feita levando-se em consideração a

sensibilidade, forma geométrica da peça, tipo e orientação da descontinuidade,

simplicidade de operação, velocidade necessária para a inspeção, etc..

A técnica de contato é mais aplicada a produtos de grandes dimensões

e estruturas soldadas, ao passo que a técnica de imersão é utilizada para o

ensaio de grandes lotes de peças pequenas e idênticas através de sistemas

automatizados, especialmente na indústria automobilística e aeronáutica onde

se exige alta sensibilidade no ensaio.

Em ambos os casos a avaliação da descontinuidade é baseada na

comparação entre os sinais obtidos através dos blocos de calibração com

descontinuidades artificiais com dimensões e localizações conhecidas, com

aqueles obtidos da peça ensaiada.

4.10.4 – Limitações

Materiais com alta atenuação acústica (madeira, concreto, certos

fundidos e metais não ferrosos), ou a alta temperatura, são ensaios de difícil

realização;

Peças com formato complexo;

106

A sensibilidade do ensaio é afetada pela condição superficial do objeto;

A relativa dificuldade na interpretação do sinal, a qual requer um longo

treinamento.

4.10.5 – Apresentação das descontinuidades

As descontinuidades se tornam visíveis na tela de cristal liquido sob a

forma de um ecograma produzido por um sinal eletrônico (sinal do eco x

tempo). Além deste tipo de apresentação, o qual é o mais comum, existem

outros métodos mais sofisticados tais como o que mostra toda uma secção da

peça com todas as suas relativas descontinuidades.

4.10.6 – Desenvolvimentos

As últimas palavras, como alternativa ao sistema de avaliação baseado

na amplitude do sinal, são as técnicas denominadas de "tempo de vôo" e

"difração da extremidade" que estão em franco desenvolvimento.

Resultados promissores estão sendo obtidos na análise do espectro do

sinal para o reconhecimento da descontinuidade.

Através do uso de sistemas automatizados para aquisição de dados e

sistemas de processamento, está ocorrendo pesquisa no sentido de se

substituir as tradicionais formas de apresentação vista "A", "B" e "C", por

sistemas que proporcionam mais informações sobre a localização e forma do

refletor (descontinuidade).

Novos transdutores foram desenvolvidos para a transmissão do ultra-

som sem a necessidade de acoplamento (Transdutores EMAT), utilizado com

sucesso do ensaio em superfície a quente (lingotamento contínuo); permitem

uma melhor localização e identificação das descontinuidades.

107

Transdutores multicristais (array de cristais) corretamente

multiplexados, permitem “injetar” o feixe sônico no material em vários ângulos

seqüenciais, efetuando verdadeira varredura no material.

(a) (b)

Figura n.° 65 – Inspeção por Ultra Som: (a) Bloco de calibração para cabeçote normal e duplo cristal; (b)

apresentação esquemática do eco de retorno da descontinuidade na tela do aparelho (FERREIRA, 2011, p. 33)

(a) (b)

Figura n.° 66 – Inspeção por Ultra Som: (a) Inspeção por US em junta circular soldada de topo de

equipamento; (b) Inspeção por US de medida de espessura (FAEND, 2010, p. 3)

108

(a) (b)

Figura n.° 67 – Inspeção por Ultra Som: (a) I Inspeção por US em junta circular soldada de topo de

equipamento; (b) Inspeção por US em base de sustentação de mancal (FAEND, 2010, p. 18)

(a) (b)

Figura n.° 68 – Inspeção por Ultra Som: (a) Inspeção por US em flange de acoplamento de eixo propulsor; (b) Inspeção por US revestimento de metal patente em telha de mancal de sustentação de equipamento

rotativo (FAEND, 2010, p.15)

109

(a) (b)

Figura n.° 69 – Inspeção por Ultra Som: (a) e (b) Inspeção por US em solda circunferencial de

equipamento com transdutor típico “Phased Array” (FAEND, 2010, p. 14)

(a) (b)

Figura n.° 70 – Inspeção por Ultra Som: (a) Aparelho de US e bloco de calibração W1 ; (b) Resultante das telas de calibração de aparelho de US C-Scan (FAEND, 2010, p. 10)

110

4.11 – ENSAIO RADIOGRÁFICO

4.11.1 – Princípio

O método está baseado na variação da atenuação da radiação

eletromagnética (Raios X ou Gama), causada pela presença de

descontinuidades durante a passagem da radiação pela peça, sendo a imagem

registrada em um filme radiográfico ou em um sistema de radioscopia, tipo

intensificador e integrador de imagem que mostra o resultado em um monitor

de TV.

4.11.2 – Aplicações e desenvolvimento

A radiografia foi um dos primeiros métodos de ensaio não destrutivo

introduzido na indústria para a detecção de descontinuidades internas. O seu

campo de aplicação é bastante grande, incluindo o ensaio em soldas, fundidos,

forjados, materiais compostos, plásticos, etc.

A radiografia se estendeu para além das técnicas meramente estáticas

(filme radiográfico), passando a ser realizada também em processos dinâmicos

em tempo real, passando-se a chamar de ensaio por radioscopia.

Na radioscopia utiliza-se de um Intensificador de Imagem para

converter o Raios-X que atravessou uma peça em uma imagem mostrada em

um monitor de TV. O conjunto ampola de Raios-X, Manipulador da peça e

Intensificador de Imagem, devem estar situados dentro uma cabine a prova de

radiação. A peça em ensaio colocada ou fixada por sobre o manipulador,

movimenta-se dentro de feixe de Raios-X e a imagem formada é observada de

modo dinâmico no monitor; isto proporciona uma visualização tridimensional

das descontinuidades dentro das peças.

111

Outras aplicações especiais são observar o movimento de um projétil

ainda dentro do canhão, o fluxo metálico durante o vazamento na fundição, a

queima dos combustíveis dentro dos mísseis e operações de soldagem.

O progresso tecnológico tem trazido grandes desenvolvimentos para o

método de ensaio radiográfico. Os mais importantes são:

uso de intensificadores de imagem tornou possível a visualização

da imagem radiográfica em monitores de vídeo em lugar de telas

fluorescentes, e com um considerável aumento sensibilidade,

principalmente se acoplados a potentes Integradores de Imagem ,

que digitalizam o sinal permitindo sua gravação em disquetes,

CD-ROM, passar por e-mail ou integrar em um editor de texto.

A digitalização da imagem radiográfica permitiu o processamento

da imagem no computador, proporcionando uma melhora tanto no

contraste quanto na definição. Grandes quantidades de

radiografias também podem ser armazenadas na memória

facilitando o arquivo e a consulta;

A técnica do micro-foco, que faz o uso de um tamanho focal de

alguns centésimos de milímetro, a inspeção de peças minúsculas

como por exemplo, a inspeção de circuitos integrados.

A tomografia computadorizada por Raios-X também já é utilizada

para a verificação de secções da peça examinada, permitindo

uma visualização tridimensional da descontinuidade.

112

4.11.3 – Técnicas de Ensaio

Várias e diferentes técnicas de ensaio são empregadas na radiografia.

A escolha dependerá de vários fatores que incluem: tipo de material (madeira,

aço, alumínio, plásticos, compostos, concreto, etc.) geometria e quantidade de

peças, local, sensibilidade requerida e espessura em questão.

Os aparelhos de Raios-X portáteis para média ou baixa energia são

facilmente transportáveis ao passo que as de alta energia são estacionários e

utilizados em instalações tipo cabines a prova de radiação ou “bunkers”.

Figura n.° 71 – Técnica Geral de Ensaio Radiográfico na Indústria (ANDREUCCI, 2010, p. 7)

Figura n.° 72 – Aparelho de Raios X industrial de 300 kV e Inspeção radiológica de soldas em tubos

(CONFAB) (ANDREUCCI, 2010, p. 15)

113

Figura n.° 73 – Aparelho de Raios X Direcional (ANDREUCCI, 2010, p. 18)

Figura n.° 74 – Equipamento de Raios X panorâmico (ANDREUCCI, 2010, p. 17)

Outras fontes de radiação utilizadas no ensaio radiográfico são os

isótopos radioativos que emitem raios gama. Os mais utilizados são Cobalto

60, Irídio 192 e o Selênio 75. Estes não requerem energia elétrica e são

114

indicadas para radiografar componentes industriais, soldas em tubulações, por

exemplo, durante sua montagem no campo.

Figura n.° 75 – Esquema do Equipamento para Gamagrafia Industrial (ANDREUCCI, 2010, p. 27)

Figura n.° 76 – Aparelho para Gamagrafia com fonte radioativa de Cobalto-60 (ANDREUCCI, 2010, p. 27)

Figura n.° 77 – Aparelho de Gamagrafia Industrial com capacidade de 130 Ci de Ir 192 (ANDREUCCI,

2010, p. 27)

115

Figura n.° 78 – Características das fontes seladas radioativas industriais comparadas com uma caneta da

marca “Bic” (ANDREUCCI, 2010, p. 24)

Figura n.° 79 – Aparelho de Gamagrafia em uma instalação aberta (DIAS, 2009, p. 31)

Vários parâmetros variam em função das condições de exposição,

sendo os mais importantes:

A energia da radiação da qual o poder de penetração é

dependente;

O tipo de filme, o qual afeta a qualidade da imagem;

116

Telas intensificadoras em bom contato com o filme, as quais

filtram a radiação difusa e intensificam a imagem do filme;

As distâncias foco-filme e objeto-filme, as quais afetam a

penumbra geométrica da imagem.

A escolha correta desses parâmetros é de importância

determinante na boa qualidade da radiografia e posterior análise

dos resultados.

4.11.4 - Limitações

Aços de até 500mm de espessura podem ser examinados nas técnicas

radiográficas que utilizam as altas energias dos aceleradores lineares; nos

equipamentos convencionais de Raios X esta espessura se reduz a 125mm. A

espessura máxima cai ainda mais nas técnicas de radioscopia por Raios X:

75mm para o aço e 150mm para as ligas leves quando desejamos detectar

descontinuidades pequenas.

As descontinuidades bidimensionais tais como trincas podem não ser

detectadas se elas estiverem orientadas a um determinado ângulo em relação

ao eixo do feixe de radiação;

A utilização de qualquer espécie de fonte emissora de radiação requer

o cumprimento da legislação pertinente à proteção radiológica, o que implica

em aumento de custo.

117

4.11.5 – Apresentação das descontinuidades

A apresentação das descontinuidades pode ser obtida através de

filmes radiográficos, conforme figuras abaixo:

Figura n.° 80 – Perfil transversal ao cordão de solda para a situação de presença de defeito no cordão

(Fonte: DIAS, 2009, p. 30)

Figura n.° 81 – Perfil transversal ao cordão de solda para a situação de ausência de defeito no cordão

(DIAS, 2009, p. 30)

Figura n.° 82 – Exemplos de radiografias de soldas com descontinuidades: (a) falta de penetração; (b) inclusão de escória e (c) porosidade agrupada (DIAS, 2009, p. 31)

118

Figura n.° 83 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 32)

Figura n.° 84 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 32)

Figura n.° 85 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 32)

Figura n.° 86 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 33)

Figura n.° 87 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 33)

119

Figura n.° 88 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 34)

Figura n.° 89 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 34)

Figura n.° 90 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 35)

120

Figura n.° 91 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico (DIAS, 2009, p. 35)

Figura n.° 92 – Apresentação de sensibilidade das radiografias em conformidade com o indicador de

qualidade de imagem - IQI (DIAS, 2009, p. 41)

121

4.11.6 - Radiografia Digital

O fenômeno da luminescência foto estimulável não é uma tecnologia

nova. Sua descoberta se deu há mais de um século, entretanto, por falta de

aplicações práticas, ficou por várias décadas relegadas à condição de

curiosidade científica.

O interesse no fenômeno se renovou na década de 40, quando foram

conduzidas várias experiências em busca de aplicações práticas voltadas,

principalmente, para interesses militares. Nada mais derivou desse trabalho,

possivelmente por não se dispor na época da tecnologia do computador.

A primeira aplicação, em 1947, consistiu em um híbrido no qual se

produziu a partir de uma folha de fósforo irradiada com luz infravermelha uma

imagem de luminescência foto estimulada sobre um filme fotográfico.

A radiografia digital computadorizada teve sua primeira aplicação em

1975, quando George Luckey desenvolveu a placa flexível de fósforo para

armazenamento de imagem na Eastman Kodak Company (MOREIRA, 2007).

No mesmo ano foi patenteado o primeiro sistema de fósforo de

armazenamento escaneado, dando origem à moderna radiografia

computadorizada. Ensina Moreira (2007) que, no entanto, só em 1983 foi

comercializado o primeiro sistema que empregava a tecnologia de fósforo de

armazenamento. Sua aceitação passou a crescer consistentemente, primeiro

em meio à comunidade médica do final da década de 80 e, agora, na

comunidade industrial. No ano 2000 a radiografia computadorizada foi utilizada

no Brasil em refinarias para avaliar a integridade de tubulações e em

trocadores de calor para avaliação do estado de corrosão.

Em refinarias, plantas químicas e outras operações onde o produto

transportado está passando por tubos é fundamental, o monitoramento em

serviço destes componentes para se ter um nível de confiança adequado para

o bom funcionamento das instalações.

122

Os sistemas de radiografia digital oferecem a possibilidade de

obtenção de imagens com exigências de exposição muito menos rigorosas do

que os sistemas analógicos.

As imprecisões em termos de exposição provocam, normalmente, o

aparecimento de radiografias demasiado escuras, demasiado claras ou com

pouco contraste, facilmente melhoradas com técnicas digitais de

processamento e exibição de imagem. Para Rocha (2003) as vantagens dos

sistemas digitais podem ser divididas em:

Facilidade de exibição da imagem;

Redução das doses de raios-X;

Facilidade no processamento de imagem;

Facilidade de aquisição, armazenamento e recuperação da

imagem.

Sua técnica é desenvolvida através da junção por acoplamento e

utilização de um aparelho de Raios-X conjuntamente em sincronia com um

programa de computador, onde este apresenta o resultado final full time

através de uma projeção em tempo real no monitor de vídeo.

A verdadeira revolução tecnológica ocorrida no processo da

Radiografia Digital consiste em permitir assim um melhor tratamento das

imagens, estabelecendo de sobremaneira uma grande inovação e permitindo

uma maior nitidez no julgamento das indicações e descontinuidades

apresentadas para análise em questão.

123

Figura n.° 93 – Melhoria do contraste por tratamento digital das imagens radiográficas (ANDREUCCI,

2010, p. 59)

Figura n.° 94 – Técnica de radiografia digital em uma solda de tubulação. Na figura central, a placa

digitalizadora da imagem gira ao redor por um guia fixado no tubo (ANDREUCCI, 2010, p. 59)

Figura n.° 95 – Programa específico de análise de radiografia digital (ANDREUCCI, 2010, p. 55)

124

Figura n.° 96 – Distorção da Imagem – a imagem da descontinuidade é mostrada de forma real ainda que possa ocorrer uma ligeira variação e distorção na mesma em função das técnicas e parâmetros utilizados.

(ANDREUCCI, 2010, p. 55)

4.12 – APLICABILIDADE DOS MÉTODOS DE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS NOS PROJETOS DE TECNOLOGIA MILITAR DA MARINHA DO BRASIL.

A busca pela qualidade dentro da esfera da tecnologia militar naval

deveu-se, muito em parte, à adoção de procedimentos e normas que se

adequassem ao modelo construtivo e de reparos no Brasil. Desta forma, a

aquisição de conhecimentos em pátrias estrangeiras de forças Armadas de

Nações Amigas, alavancou sobremaneira o avanço industrial naval.

Todavia, cumpre salientar a capacidade de inovação nos projetos

executados que garantiu a geração de novos modelos e meios navais,

aeronavais e de fuzileiros navais.

125

Neste diapasão, a garantia de qualidade caminhou lado a lado com

este modelo industrial e, desta forma, seus infinitos métodos de inspeção foram

agregados ao processo de construção e reparo, visando criar os meios

assecuratórios de confiabilidade destes navios e submarinos, agora

inteiramente respaldados pelas Normatizações Internacionais em vigor,

premente nos critérios de rastreabilidade da Garantia Total da Qualidade dos

Projetos e Equipamentos depois do advento do fenômeno da Globalização.

Durante todo este período, que perdura até os dias de hoje, os vários

setores envolvidos na área de Controle da Qualidade desenvolvem e

desempenham seu papel de supervisão, fiscalização e coordenação das mais

diferentes tarefas.

A área de inspeção por ensaios não destrutivos tem seu aporte próprio

dada a sua importância em garantir a segurança estrutural dos vários

elementos integrantes dos equipamentos funcionais dentro das embarcações e

da própria estrutura que os suporta.

Desta forma, seguramente, que dos vários projetos que já foram

executados pela indústria militar naval, ter-se-á a necessidade efetiva dos

END, como se poderá atestar, a título exclusivo de exemplo, os projetos abaixo

relacionados:

126

4.12.1 - Submarino – Classe OBERON (Humaitá, Tonelero e Riachuelo)

Projeto de Compra ou Arrendamento de Material Militar com Tecnologia Inglesa:

Figura n.° 97 – Submarino “Riachuelo” (MARINHA DO BRASIL, 2011, p. 2 )

a) Inspeção para Revalidação das Válvulas de controle dos equipamentos que utilizam as peças de passagem pelo Casco Resistente (Visual, DT/UT-Dimensional Testing por Ultrasonic Testing; LP; RX e GAMA)

b) Medição da Circularidade e Simetria do Casco Resistente (Visual, DT/UT-Dimensional Testing por Ultrasonic Testing;

c) Medição e Inspeções de qualidades por amostragem de alguns Sistemas de Redes do Submarino (Visual, DT/UT-Dimensional Testing por Ultrasonic Testing; LP; RX e GAMA, Corrente Parasita, Teste de Estanqueidade)

d) Inspeções de qualidade nos diversos componentes mecânicos dos Motores Principais e Auxiliares (Visual, DT/UT-Dimensional Testing por Ultrasonic Testing; LP; PM (YOKE, ELETRODO, MÁQ. ESTACIONÁRIA), US (Medição de Espessura, Varredura de Solda) RX

127

(Redes e Soldas de Casco Resistente) e GAMAGRAFIA (Ampolas de Ar Comprimidos partida dos motores, Bloco dos Motores)

e) Inspeção por Partículas Magnéticas com Aparelhagem Yoke (Corrente Continua & Alternada) pelo método de via úmida com partículas magnéticas pretas ou fluorescentes nas peças estruturais de ligações Caverna x Casco;

f) Inspeção por Partículas Magnéticas com Aparelhagem Yoke (Corrente Continua & Alternada) pelo método de via úmida com partículas magnéticas pretas ou fluorescentes nas peças de ligações Casco Resistente x Peças de Penetrações;

g) Inspeção por Partículas Magnéticas com Aparelhagem de Eletrodos (Corrente Continua) – Partículas 07 (sete) dias após soldagem para detecção de fissuras por trinca de Hidrogênio pelo método de via úmida com partículas magnéticas pretas ou fluorescentes nas peças estruturais de ligações Caverna x Casco;

h) Inspeção por Partículas Magnéticas com Aparelhagem de Eletrodos (Corrente Continua) – Partículas 07 (sete) dias após soldagem para detecção de fissuras por trinca de Hidrogênio pelo método de via úmida com partículas magnéticas pretas ou fluorescentes nas peças de ligações Casco Resistente x Peças de Penetrações;

i) Inspeção por Ultra Som através de varredura com cabeçotes angulares e duplo cristal em juntas da Solda Circunferencial de ligação de união das Seções do Casco Resistente do Submarino marcando profundidade de reparos dos defeitos detectados por Raios-X ou apresentando substituição à Inspeção com Raios-X devido acessibilidade ou posicionamento do Filme, portanto, a Inspeção deverá utilizar o procedimento e critérios de aceitação de Inspeção – Classe I, conforme procedimento de execução.

j) Inspeção por Ultra Som através de varredura com cabeçotes angulares e duplo cristal em juntas dos diversos componentes em reparos das obras estruturais de ligação de união destes elementos com o Casco Resistente do Submarino.

k) Inspeção por Raios – X nas Soldas dos elementos estruturais da fabricação da Escotilha de acesso e fechamento do Torreão, a Inspeção deverá utilizar o procedimento e critérios de aceitação de Inspeção – Classe I, conforme procedimento de execução tendo em vista que o material utilizado na fabricação trata-se de aço inoxidável de estrutura cristalina Duplex (austenitico/ferritico)

128

4.12.2 - Submarino Modelo IKL 209/1400 – Classe TUPY

Projeto de Aquisição por Compra de Transferência de Tecnologia Alemã - Fabricação, Construção de Equipamentos e Reparos:

Figura n.° 98 – Submarino “Timbira” (MARINHA DO BRASIL, 2011, p. 3)

a) Revalidação das Válvulas de passagem pelo Casco Resistente (Visual, DT/UT- Dimensional Testing por Ultrasonic Testing; LP; RX e GAMA)

b) Medição da Circularidade e Simetria do Casco Resistente (Visual, DT/UT- Dimensional Testing por Ultrasonic Testing;

c) Medição e Inspeções de qualidades por amostragem de alguns Sistema de Redes do Submarino (Visual, DT/UT- Dimensional Testing por Ultrasonic Testing; LP; RX e GAMA)

d) Inspeções de qualidade nos diversos componentes mecânicos dos Motores Principais e Auxiliares (Visual, DT/UT-Dimensional Testing por Ultrasonic Testing; LP; PM (YOKE, ELETRODO, MÁQ. ESTACIONÁRIA), US (Medição de Espessura, Varredura de Solda) RX (Redes e Soldas de Casco Resistente) e GAMAGRAFIA (Ampolas de Ar Comprimidos partida dos motores, Bloco dos Motores)

129

4.12.3 – Demais projetos relevantes

Submarino – Classe GUPPY (Guanabara, Rio Grande do Sul, Bahia, Rio de Janeiro, Ceará, Goiás e Amazonas) – Projeto de Compra ou Arrendamento de Material Militar com Tecnologia Americana – Aplicação dos END em todas as atividades envolvidas no reparo.

Figura n.° 99 – Submarino “Guanabara” (MARINHA DO BRASIL, 2011, p. 14)

Fragatas – Classe NITERÓI – Projeto de Aquisição por Compra de Transferência de Tecnologia Inglesa – Fabricação, Construção de Equipamentos e Reparos.

Figura n.° 100 – Fragata “Niterói” (MARINHA DO BRASIL, 2011, p. 7)

130

Fragatas – Classe GREENHALGH – Projeto de Compra ou Arrendamento de Material Militar com Tecnologia Inglesa.

Figura n.° 101 – Fragata “Greenhalg” (MARINHA DO BRASIL, 2011, p. 7)

Corvetas – Classe BARROSO – Projeto de Nacionalização de Equipamentos Militares Navais com o propósito de Reaparelhamento da Marinha do Brasil.

Figura n.° 102 – Corveta “Barroso” (MARINHA DO BRASIL, 2011, p. 9)

131

Contratorpedeiros – Classe PARÁ – Projeto de Compra ou Arrendamento de Material Militar com Tecnologia Americana.

Figura n.° 103 – Contratorpedeiro “Pará” (MARINHA DO BRASIL, 2011, p. 12)

Navios Patrulhas Oceânicos – NaPaOc – Classe GRAJAÚ – Projeto de Aquisição por Compra de Transferência de Tecnologia Alemã - Fabricação, Construção de Equipamentos e Reparos:

Figura n.° 104 – Navio Patrulha “Guajará” (EMGEPRON, 2011, p. 4)

132

Navios Patrulhas Oceânicos – NaPaOc – Classe MACAÉ – Projeto de Aquisição por Compra de Transferência de Tecnologia Alemã - Fabricação, Construção de Equipamentos e Reparos:

Figura n.° 105 – Navio Patrulha Oceânico “Macaé” (EMGEPRON, 2011, p. 5)

Navio Aeródromo – (Porta Avião) NAe SÃO PAULO – Classe “FOCH” – Projeto de Compra ou Arrendamento de Material Militar com Tecnologia Francesa:

Figura n.° 106 – Navio Aeródromo “São Paulo” (EMGEPRON, 2011, p. 8

133

CONCLUSÃO

As execuções dos projetos de Tecnologia Militar envolvem, mormente,

um grande aparato tecnológico de primeira linha, além de pessoal qualificado e

capacitado para o exercício destas atividades específicas. Devido à carência

efetiva de um Parque Industrial desenvolvido neste segmento, principalmente,

no que diz respeito em áreas de fabricação e de construção de Equipamentos

e Materiais para apoiar a logística envolvida na concepção ou construção dos

nossos projetos de Tecnologia Militar de nossas Forças Armadas, dificuldades

surgem para que haja a consolidação plena da indústria militar naval.

Deste modo, vimos o Governo Federal obrigado a estabelecer uma

nova postura de atuação quanto a sua maior participação no desenvolvimento

nacional, através de uma vasta linha de crédito e subsídios a Centros de

Pesquisas no que diz respeito a patrocinar estudos que venham envolver

futuras plataformas de atuação em planos de implementação de Pesquisas e

Desenvolvimento – P & D, relacionadas ao reaparelhamento das nossas

Forças Armadas.

Desta forma, então, o Ministério da Defesa em parceria direta com o

Ministério de Ciência e Tecnologia, sempre que possível, vem incentivando

uma gradativa retomada da confiança dos nossos empresários, na criação por

parte das nossas Indústrias nacionais, em um melhoramento na postura de

participação deste segmento de mercado de bens e serviços que envolvem a

área de Tecnologia Militar, bem como, o Governo, através de seus segmentos,

estão sempre buscando a participação efetiva de acompanhamento destes

projetos que envolvam melhoramento dos projetos de Tecnologia Militar do

País.

Dispensando desde seu inicio um deslocamento de um enorme

investimento de tempo e mão-de-obra especializada, e um montante

astronômico de verbas e divisas, que ao final serão convertidos em produtos de

134

tecnologia única que serão revertidos em frutos de aplicabilidade direta em

diversos aparatos militares das nossas Forças Armadas, em franca conversão

de resultados em prol da Segurança Nacional.

Sendo assim, a diversidade de nacionalidades compreendidas nos

Materiais e Equipamentos utilizados na área de construção, reparo e

desenvolvimentos de projetos de Tecnologia Militar do Brasil e, aliado ao fato

da rígida obediência aos requisitos de qualidade envolvidos na construção de

cada equipamento, estabelecida, auxilia na expedição de novos planos e

especificações, oriundas do seu projeto de fabricação fomentado pelo criador

do equipamento ou da tecnologia apresentada.

Deste modo, os Ensaios de Qualidades, aqui representados pelos

Ensaios Não Destrutivos, onde, estes constituem uma das principais

ferramentas do controle da qualidade de pessoal, materiais e produtos,

contribuindo para efetivar e garantir a qualidade final dos produtos ou projetos

dentro das Normas e Especificações fornecidas pelos projetistas das máquinas

ou equipamentos, ou seja, em Conformidade com os padrões e tolerâncias

estabelecidos, contribuindo na análise final da Garantia Total da Qualidade na

questão imprescindível de reduzir custos e aumentar a confiabilidade do cliente

(qualquer Cidadão perante a Indústria Militar Naval, pois, trata-se de uma

questão de Soberania Nacional), através da uma grande implementação em

face de um rígido processo de rastreabilidade e execução destas inspeções de

qualidade durante todos os processos.

Além disso, a contribuição maior exarada em sua execução para

concretização da qualidade final destes bens e serviços, não está somente na

redução de custo financeiro envolvido no projeto, mas, também, aplicado

soberanamente nos fatores de preservação da vida e do meio ambiente em

geral, sendo fator mais relevante nesta situação patente a implementação de

novos desafios, gerando ao final uma maior gama de conhecimentos científicos

e tecnológicos, trazendo assim para o país uma nova perspectiva de criação e

estabelecendo como ganho finalístico novas patentes de criação, gerando

135

divisas à nível internacional de um seleto segmento de mercado, dispensando

avalistas deste na restrita competitividade para seus negócios junto as

empresas que os utilizam.

Sendo assim, os END‟s incluem métodos que informam os defeitos de

um determinado produto, das características tecnológicas de um material, ou

ainda, da monitoração da degradação em serviço de componentes,

equipamentos e estruturas.

Para que se obtenham os resultados satisfatórios e válidos, devem ser

considerados como elementos fundamentais para os resultados destes

ensaios, pessoal treinado, qualificado e certificado, equipamentos calibrados e

procedimentos de execução de ensaios qualificados com base em normas e

critérios de aceitação previamente definidos e estabelecidos junto aos

projetistas e fabricantes dos equipamentos utilizados nesta empreitada.

Respeitadas as normatizações e procedimentos, qualidade, satisfação

e confiança passam a formar o tripé de sustentação da garantia operacional

dos meios navais, reduzindo-se custos e aumentando os períodos de

funcionamento dos equipamentos.

Muitas são as ferramentas para a obtenção de resultados voltados para

um programa específico da qualidade total dentro da indústria voltada para a

segurança nacional. Os END são parte deste agrupamento de recursos que

geram as vias assecuratórias de certeza e garantia de operação. Substitui-se a

noção corretiva de manutenção pela noção preditiva, que orienta às análises

de laudos e a busca de solução aos problemas antes que os mesmos possam

acarretar maiores danos e/ou prejuízos.

136

ANEXOS

Índice de anexos

Anexo n.º 1 Listagem de Quadros Demonstrativos.

Anexo n.º 2 Listagem de Abreviaturas e Siglas.

Anexo n.º 3 Listagem das Figuras e Ilustrações.

Anexo n.º 4 Listagem de Navios construídos no Arsenal

de Marinha do Rio de Janeiro, em ordem de

fabricação assinalada em anos

decrescentes no período compreendido

entre 1767 a 2009.

137

ANEXO 1

LISTA DE QUADROS DEMONSTRATIVOS

Quadro n.º 1 Definições de Qualidade segundo diversos autores 43

138

ANEXO 2

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABENDE Associação Brasileira de Ensaios não Destrutivos

ABENDI Associação Brasileira de ensaios não Destrutivos e Inspeção

ABM Associação Brasileira de Metalurgia e Metais

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

AMC Arsenal de Marinha da Corte

AMRJ Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro

ARA Armada Argentina

ARM Arsenal Real da Marinha

ASNT American Society for Nondestructive Testing (Sociedade Americana para Ensaios não Destrutivos)

ASTM American Society of Testing and Materials (Sociedade Americana de Ensaios e Materiais)

AWS American War Standards (Sistema de Padronização Americano para a Guerra)

BS British Standard (Sistema de Padronização Inglês)

CA Corrente Alternada

CC Corrente Contínua

CENPES Centro de Pesquisas da PETROBRAS

COGESN Coordenadoria-Geral do Programa de Desenvolvimento de Submarino Nuclear

CWQC Company Wide Quality Control (Controle de Qualidade Total em toda a Empresa)

DT/UT Dimensional Testing for Ultrasonic Testing (Ensaio Dimensional através de Ensaio por Ultra-som)

END Ensaios Não Destrutivos

139

ESPI Eletronic Speckle Pattern Interferometry (Dispositivo Eletrônico Padrão de Interferometria)

FBTS Fundação Brasileira da Tecnologia da Soldagem

HP Horse Power (Potência d0 Sistema Inglês de Unidades)

ICN Itaguaí Construções Navais

INMETRO Instituto Nacional de Metrologia

IQI Indicador de Qualidade de Imagem ISO International Organization for Standardization

(Organização Internacional de Padronização) JUSE Japanese Union of Scientist and Engineers

(União Japonesa de Cientistas e Engenheiros) LP Líquido Penetrante

MASP Metodologia de Análise e Solução de Problemas

MODFRAG Modernização de Fragatas

NaPaOc Navio Patrulha Oceânico

NDT Nondestructive Testing (Ensaios não destrutivos)

OFF-SHORE Embarcação que pode navegar em mar aberto

PETROBRAS Petróleo Brasileiro S.A.

PM Partícula Magnética

PMG Período de Manutenção Geral

SINAVAL Sindicato Nacional das Indústrias de Construção Naval e Off-shore

SL/SEQUI Setor de Certificação, Qualificação e Inspeção de Serviços de logística de Engenharia

SNQC/END Sistema Nacional de Qualificação e Certificação de Pessoal em Ensaios não Destrutivos

TQC Total Quality Control (Controle de Qualidade Total)

TQM Total Quality Management (Gestão da Qualidade Total)

UBQ União Brasileira de Qualidade

US Ultra-som

140

ANEXO 3

LISTAGEM DAS FIGURAS & ILUSTRAÇÕES

Figura n.º 01 – Desenho Esquemático – Navio Viking 12

Figura n.º 02 – Estaleiro da Ponta da Areia 13

Figura n.º 03 – Treinamento da Armada Imperial em 1870 15

Figura n.º 04 – Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro na Ilha das Cobras

21

Figura n.º 05 – Submarino Timbira 23

Figura n.º 06 – Operação de Docagem do NAe “São Paulo” 24

Figura n.º 07 – Estaleiro ICN – Montagem Digital 25

Figura n.º 08 – Estaleiro ICN – Montagem Digital 26

Figura n.º 09 – Desenho Esquemático do Submarino “Scorpene” 26

Figura n.º 10 – Explosão em Hartford, Connecticut - Ilustração 28

Figura n.º 11 – Acidente com o trem nos EUA - Foto 28

Figura n.º 12 – Ferreiro Medieval 29

Figura n.º 13 – Wilhelm Conrad Roentgen 30

Figura n.º 14 – Radiografia de Roengtgen 30

Figura n.º 15 – Aparelhagem de Ultrasom 32

141

Figura n.º 16 – Aparelhagem de Correntes Parasitas 32

Figura n.º 17 – Professor Paulo Gomes de Paula Leite 34

Figura n.º 18 – Capa do Livro “Curso de Ensaios 35

Figura n.°19 – Inter-relação das Eras da Qualidade 51

Figura n.°20 – Inspeção Visual em leito de tubulação 61

Figura n.° 21 – Ensaio visual: (a) Utilização de endoscópio óptico; (b) Inspeção de cordão de solda com utilização de calibre de solda

61

Figura n.°22 – Aparelhagem para inspeção visual: (a) Dispositivo remoto de inspeção interna; (b) Terminal de recepção de fonte de vídeo

62

Figura n.° 23 – Inspeção de vibração em mancal 65

Figura n.° 24 – Inspeção de vibração em carcaça de proteção de induzido elétrico

65

Figura n.° 25 – Análise de vibração de turbo-gerador 66

Figura n.° 26 – Inspeção de vibração em corpo de turbina a gás 66

Figura n.° 27 – Inspeção de vibração em turbo-ventilador 66

Figura n.° 28 – Monitoração de cilindros contendo gás sob pressão 70

Figura n.° 29 – Demonstrativo da inspeção em programa específico 70

Figura n.° 30 – Demonstrativo da análise da inspeção em programa específico

71

Figura n.° 31 – Demonstrativo das curvas acústicas da inspeção em programa específico

71

Figura n.° 32 – Diagrama esquemático do ensaio de emissão acústica

72

142

Figura n.° 33 – Apresentação de campos distintos de trabalho e aplicação do ensaio de emissão acústica

72

Figura n.° 34 – Diagrama esquemático do sistema de inspeção de estanqueidade

75

Figura n.° 35 – Ensaio de estanqueidade com surgimento de vazamento - bolhas

75

Figura n.° 36 – Seqüência de realização do procedimento de inspeção

76

Figura n.° 37 – Verificação de limites durante ensaio de estanqueidade

76

Figura n.° 38 – Conjunto para aplicação de procedimento de teste de estanqueidade

77

Figura n.° 39 – Equipamento para inspeção de estanqueidade por detecção de vazamento de gás hélio

78

Figura n.° 40 – Detecção de vazamento com equipamento Helitest 79

Figura n.° 41 – Aplicação do procedimento de inspeção em corpo de prova

82

Figura n.° 42 – Aplicação de inspeção por corrente parasita em tubulação de trocador de calor com utilização de sonda

83

Figura n.° 43 – Equipamento para inspeção por corrente parasita 83

Figura n.° 44 – Inspeção em feixe tubular de condensador com utilização do método de corrente parasita

84

Figura n.° 45 – Inspeção por Termografia: (a) Inspetor com câmera termográfica e (b) resultado do ensaio termográfico assinalando sobrecarga térmica no isolador

88

Figura n.° 46 – Inspeção por Termografia: (a) unidade de aquecimento em operação; (b) resultado de inspeção termográfica do equipamento

88

143

Figura n.° 47 – Inspeção por Termografia: (a) Bomba centrífuga em operação; (b) resultado de inspeção termográfica do equipamento

88

Figura n.° 48 – Detalhe da inspeção termográfica em isoladores de torre de transmissão de energia elétrica

89

Figura n.° 49 – Inspeção por Termografia: (a) Inspeção em junta de expansão de tubulação; (b) resultado de inspeção termográfica do em transformadores elétricos

89

Figura n.° 50 – Inspeção de Líquido Penetrante: (a) Esquema demonstrativo de aplicação pela via seca; (b) resultado de inspeção por líquido penetrante

93

Figura n.° 51 – Inspeção de Líquido Penetrante: (a) Inspeção por LP em solda de selagem de flange; (b) Inspeção de LP em procedimento de soldagem por cladeamento

94

Figura n.° 52 – Inspeção de Líquido Penetrante: (a) Bloco padrão de treinamento de detecção de trincas lineares; (b) inspeção por líquido penetrante em fiadas de tubulação interna de caldeira

94

Figura n.° 53 – Inspeção por LP em Bosso de hélice do sistema “ball thrust”

94

Figura n.° 54 – Inspeção por LP em cordão de solda de vaso de pressão

95

Figura n.° 55 – Inspeção por LP em atuador hidráulico - haste e junço

95

Figura n.° 56 – Inspeção por Partículas Magnéticas em solda de topo utilizando Yoke

99

Figura n.° 57 – Inspeção por Partículas Magnéticas: (a) Inspeção por PM em solda em ângulo longitudinal de equipamento por via seca; (b) Inspeção por PM – via seca aerossol fluorescente em solda de selagem de tubo da caldeira

99 Figura n.° 58 – Inspeção por Partículas Magnéticas: (a) Corpo de

prova de 1 polegada – Solda Externa; (b) Região de trincas detectadas por partículas magnéticas

99

144

Figura n.° 59 – Inspeção por Partículas Magnéticas em contra-solda de topo utilizando Yoke

100

Figura n.° 60 – Inspeção por Partículas Magnéticas no raio de concordância do flange de acoplamento do eixo propulsor

100

Figura n.° 61 – Inspeção por Partículas Magnéticas em corpo do eixo utilizando Yoke

101

Figura n.° 62 – Inspeção por Partículas Magnéticas: Equipamento de inspeção por PM estacionário

101

Figura n.° 63 – Inspeção por Partículas Magnéticas: Equipamento de inspeção por PM por eletrodo

102

Figura n.° 64 – Inspeção por Partículas Magnéticas: Equipamento de inspeção por PM – Yoke, tubo de decantação de partícula, via úmida fluorescente e dispositivo de iluminação ultravioleta

102

Figura n.° 65 – Inspeção por Ultra Som: (a) Bloco de calibração para cabeçote normal e duplo cristal; (b) apresentação esquemática do eco de retorno da descontinuidade na tela do aparelho

107

Figura n.° 66 – Inspeção por Ultra Som: (a) Inspeção por US em junta circular soldada de topo de equipamento; (b) Inspeção por US de medida de espessura

107

Figura n.° 67 – Inspeção por Ultra Som: (a) Inspeção por US em junta circular soldada de topo de equipamento; (b) Inspeção por US em base de sustentação de mancal

108

Figura n.° 68 – Inspeção por Ultra Som: (a) Inspeção por US em flange de acoplamento de eixo propulsor; (b) Inspeção por US revestimento de metal patente em telha de mancal de sustentação de equipamento rotativo

108

Figura n.° 69 – Inspeção por Ultra Som: (a) e (b) Inspeção por US em solda circunferencial de equipamento com transdutor típico “Phased Array”

109

145

Figura n.° 70 – Inspeção por Ultra Som: (a) Aparelho de US e bloco de calibração W1; (b) Resultante das telas de calibração de aparelho de US C-Scan

109

Figura n.° 71 – Técnica Geral de Ensaio Radiográfico na Indústria 112

Figura n.° 72 – Aparelho de Raios X industrial de 300 kV e Inspeção radiológica de soldas em tubos (CONFAB)

112

Figura n.° 73 – Aparelho de Raios X Direcional 113

Figura n.° 74 – Equipamento de Raios X panorâmico 113

Figura n.° 75 – Esquema do Equipamento para Gamagrafia Industrial

114

Figura n.° 76 – Aparelho para Gamagrafia usando fonte radioativa de Cobalto-60

114

Figura n.° 77 – Aparelho de Gamagrafia Industrial com capacidade de 130 Ci de Ir 192

114

Figura n.° 78 – Características das fontes seladas radioativas industriais comparadas com uma caneta da marca “Bic”

115

Figura n.° 79 – Aparelho de Gamagrafia em uma instalação aberta 115

Figura n.° 80 – Perfil transversal ao cordão de solda para a situação de presença de defeito no cordão

117

Figura n.° 81 – Perfil transversal ao cordão de solda para a situação de ausência de defeito no cordão

117

Figura n.° 82 – Exemplos de radiografias de soldas com descontinuidades: (a) falta de penetração; (b) inclusão de escória e (c) porosidade agrupada

117

Figura n.° 83 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

118

146

Figura n.° 84 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

118

Figura n.° 85 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

118

Figura n.° 86 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

118

Figura n.° 87 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

118

Figura n.° 88 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

119

Figura n.° 89 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

119

Figura n.° 90 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

119

Figura n.° 91 – Apresentação de descontinuidade em filme radiográfico

120

Figura n.° 92 – Apresentação de sensibilidade das radiografias em conformidade com o indicador de qualidade de imagem - IQI

120

Figura n.° 93 – Melhoria do contraste por tratamento digital das imagens radiográficas

123

Figura n.° 94 – Técnica de radiografia digital em uma solda de tubulação. Na figura central, a placa digitalizadora da imagem gira ao redor por um guia fixado no tubo

123

Figura n.° 95 – Programa específico de análise de radiografia digital

123

Figura n.° 96 – Distorção da Imagem – a imagem da descontinuidade é mostrada de forma real ainda que possa ocorrer uma ligeira variação e distorção na mesma em função das técnicas e parâmetros utilizados

124

147

Figura n.° 97 – Submarino “Riachuelo” 126

Figura n.° 98 – Submarino “Timbira” 128

Figura n.° 99 – Submarino “Guanabara” 129

Figura n.° 100 – Fragata “Niterói” 129

Figura n.° 101 – Fragata “Greenhalg” 130

Figura n.° 102 – Corveta “Barroso” 130

Figura n.° 103 – Contratorpedeiro “Pará” 131

Figura n.° 104 – Navio Patrulha “Guajará” 131

Figura n.° 105 – Navio Patrulha Oceânico “Macaé” 132

Figura n.° 106 – Navio Aeródromo “São Paulo” 132

148

ANEXO 4

Esta é uma lista de Navios construídos no Arsenal de Marinha do Rio

de Janeiro, em ordem de fabricação assinalada em anos decrescentes no

período compreendido entre 1767 á 2009 (Fonte: MARINHA DO BRASIL, 2011,

p. 1 – 5)

Nome Designação Finalizado em

Corveta Barroso V-34 2008 Submarino Tikuna S-34 2005 Submarino Tapajó S-33 1999

Submarino Timbira S-32 1996 Navio Patrulha Guaíba P-41 1994 Navio Patrulha Grajaú P-40 1993

Submarino Tamoio S-31 1993 Dique Flutuante Almirante Schieck 1989 Batelão com propulsão para abastecimento 1988

Corveta Cv Jaceguai (V-31) V-31 1987 Chata de Transporte de óleo diesel 1987 Corveta Cv Frontin (V-33) V-33 1986

Navio Escola Brasil U-27 1986 Chata de Transporte De Jp-5 1986 Navio Patrulha Fluvial Itaipu 1985

Navio de Assistência Hospital Carlos Chagas U-19 1984 Navio de Assistência Hospital Oswaldo Cruz U-18 1984 Navio Patrulha Itaipu P-2 1984

Chata Munição Cmiasmap 1983 Epp-10 1982 Navio Balizador Comandante Varella H-18 1982

Chata Ctm-14 1981 Batelão Sargento Freitas 1981 Barca Urca 1981

Barca Boa Viagem 1981 Fragata União F-45 1980 Fragata Independência F-44 1979

149

Edcg Camboriú L-12 1979 Edcg Tambaú L-11 1978 Edcg Guarapari L-10 1978

Navio Patrulha Fluvial Raposo Tavares P-21 1972 Navio Patrulha Fluvial Pedro Teixeira P-20 1972 Navio Patrulha Costeiro Poti P-15 1971

Navio Patrulha Costeiro Penedo P-14 1971 Navio Patrulha Costeiro Prati P-13 1971 Navio Patrulha Costeiro Pampeiro P-12 1971 Navio Patrulha Costeiro Pirajá P-11 1971

Navio Patrulha Costeiro Piratini P-10 1970 Chata Operário Ubirajara Dos Santos 1967 Chata Aprendiz Luiz Leal 1967

Barco de Pesca Luiz Freire 1966 Barco de Pesca João XXIII 1966 Barca Jurujuba 1964

Batelão João F. dos Santos 1964 Chata Paiaguas 1962 Barca Boa Viagem 1962

Barca Santa Rosa 1962 Barca Vital Brasil 1962 Chata Nhecolandia 1962

Chata Nabileque 1962 Chata Tanque Nº2 1961 Chata Tanque Nº3 1961

Chata Tanque Nº4 1961 Balsa Roça Grande 1961 Balsa Jacarandá 1961

Nhi. Orion H-32 1958 Nhi. Taurus H-33 1958 Nhi. Argus H-31 1957

Barca D‟óleo Anita Garibaldi 1957 Barca Itapura 1950 Barca D´Água Paulo Afonso 1950

Barca D‟óleo Gastão Moutinho 1950 Contratorpedeiro Araguari A-6 1946 Contratorpedeiro Ajuricaba A-5 1946

150

Contratorpedeiro Apa A-4 1945 Contratorpedeiro Acre A-3 1945 Contratorpedeiro Amazonas A-1 1943

Contratorpedeiro Araguaia A-2 1943 Cs. Rio Pardo 1943 Batelão Hércules 1943

Rebocador Mestre Lisboa 1942 Contratorpedeiro Greenhalgh M3 1941 Alvo de Batalha Nº3 1941 Contratorpedeiro Mariz e Barros M-2 1940

Rebocador Antônio João 1940 Contratorpedeiro Marcílio Dias M-1 1940 Monitor Paraguassu 1939

Nm. Camocim C-3 1939 Nm. Camaquã C-6 1939 Nm. Caravelas C-5 1939

Nm. Cabedelo C-4 1939 Nm. Cananeia C-2 1938 Nm. Carioca C-1 1938

Monitor U-17 1937 Canhoneira Cananéa 1890 Cruzador Tamandaré 1890

Canhoneira Cabedelo 1888 Canhoneira Carioca 1886 Canhoneira Camocim 1886

Canhoneira Marajó 1885 Aprendiz Marinheiro 1884 Canhoneira Iniciadora 1883

Cruzador Almirante Barroso 1882 Cruzador Primeiro de Março 1881 Galeota Imperial 1878

Corveta Parnaíba 1878 Cruzador Guanabara 1877 Encouraçado Sete de Setembro 1874

Corveta Trajano 1873 Rebocador Braconnot 1872 Rebocador Lamego 1869

151

Monitor Ceará 1868 Monitor Santa Catarina 1868 Monitor Piauí 1868

Monitor Alagoas 1867 Monitor Rio Grande 1867 Monitor Pará 1867

Corveta V. de Oliveira 1867 Bombardeiro Forte Coimbra 1866 Bombardeiro Pedro Afonso 1866 Encouraçado Rio de Janeiro 1866

Encouraçado Barroso 1865 Encouraçado Tamandaré 1865 Aviso Taquari 1865

Corveta Niterói 1862 Cuter Paraíba 1861 Galeota Cometa 1854

Ipiranga 1854 Corveta Tonelero 1854 Corveta Maranhão 1852

Corveta Imperial Marinheiro 1851 Corveta Baiana 1849 Barca Tetis 1843

Galeota 1842 Corveta Euterpe 1842 Barco Argus 1840

Brigue Caliope 1839 Lugre Ismênia 1836 Corveta D. Amélia (renomeada para Cv “Sete de Abril”) 1830

Corveta Campista 1827 Nau São Sebastião 1767

152

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http://www.faend.com.br/galeria.asp?acao=aparelhos.html > acesso em 09 fev

2012.

___________. Galeria de fotos – líquido penetrante, 2010. Disponível em

http://www.faend.com.br/galeria.asp?acao=liquido.html > acesso em 09 fev

2012.

___________. Galeria de fotos – partículas magnéticas, 2010. Disponível em

http://www.faend.com.br/galeria.asp?acao=particulas.html > acesso em 09 fev

2012.

___________. Galeria de fotos – tratamento térmico, 2010. Disponível em

http://www.faend.com.br/galeria.asp?acao=tratamento.html > acesso em 09 fev

2012.

___________. Galeria de fotos – ultra-som, 2010. Disponível em

http://www.faend.com.br/galeria.asp?acao=ultrasom.html > acesso em 09 fev

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JACOBINO, Ana Marly. Fotografia inserida na história moderna, 2010.

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PAULA, Julio Cesar Silva; GUIZELIN, Gilberto da Silva; NETO, José Miguel

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158

PBrasil, Worldpress. Primeiro Scorpene da Marinha do Brasil terá quilha batida

no final de maio, 2011. Disponível em

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159

ÍNDICE

FOLHA DE ROSTO 02

AGRADECIMENTO 03

DEDICATÓRIA 04

RESUMO 05

METODOLOGIA 06

SUMÁRIO 07

INTRODUÇÃO 08

CAPÍTULO I

DA NARRATIVA HISTÓRICA DA CONSTRUÇÃO NAVAL NO BRASIL

10

1.1 – História da Construção Naval 10

1.2 – A construção Naval no Brasil 12

1.3 – A transitoriedade da madeira para o aço 15

1.4 – A Marinha Brasileira e a Construção Naval 17

1.5 – O Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro 20

1.6 – Os novos desafios da Marinha do Brasil 24

160

CAPÍTULO II

DA NARRATIVA HISTÓRICA DOS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS NO

BRASIL

27

2.1 – Conceitos Iniciais 27

2.2 – Introdução dos Ensaios não destrutivos (END) na indústria 29

2.3 – A história dos END no Brasil 34

2.4 – Surgimento da ABENDI 38

CAPÍTULO III

HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA DE GARANTIA

DE QUALIDADE NA CONSTRUÇÃO NAVAL DO BRASIL

40

3.1 – Conceitos Iniciais 40

3.2 – O que é qualidade? 41

3.2.1 – Definições de Qualidade 42

3.3 – A história do Controle da Qualidade 43

3.3.1 – As Eras da Qualidade segundo Garvin 44

3.3.1.1 – 1.ª Era: da Inspeção 44

3.3.1.2 – 2.ª Era: do Controle Estatístico da Qualidade 45

3.3.1.3 – 3.ª Era: da Garantia da Qualidade 45

3.3.1.4 – 4.ª Era: da Gestão da Qualidade Total – Gestão estratégica da

qualidade (Total Quality Management)

50

3.4 – A Evolução da Qualidade no Japão 51

3.5 – A Evolução da Qualidade no Brasil 52

3.6 – Gestão da Qualidade na área tecnológica militar no Brasil

53

161

CAPÍTULO IV

OS MÉTODOS DE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS UTILIZADOS NA

CONSTRUÇÃO NAVAL DA MARINHA DO BRASIL EM

DESENVOLVIMENTO DOS PROJETOS DE ENGENHARIA DE

TECNOLOGIA MILITAR

55

4.1 – Aspectos Iniciais 55

4.2 – Ensaio Visual 57

4.2.1 – Princípio 57

4.2.2 – Aplicações 57

4.2.3 – Técnicas de Ensaio 58

4.2.3.1 – Técnicas tradicionais 58

4.2.3.2 – Técnicas avançadas 59

4.2.4 – Limitações 59

4.2.5 – Apresentação de descontinuidades 60

4.2.6 – Desenvolvimentos 60

4.3 – Análise de Vibrações 62

4.3.1 – Princípio 62

4.3.2 – Aplicações 62

4.3.3 – Técnicas de Ensaio 63

4.3.4 – Limitações 64

4.3.5 – Apresentação das anomalias ou dos objetos 64

4.3.6 – Desenvolvimentos 64

4.4 – Emissão Acústica 67

4.4.1 – Princípio 67

4.4.2 – Aplicações 67

162

4.4.3 – Técnicas de Ensaio 68

4.4.4 – Vantagens e Limitações 68

4.4.5 – Desenvolvimentos 69

4.5 – Estanqueidade 73

4.5.1 – Método da variação de pressão 77

4.5.2 – Método do gás de rastreamento - Hélio 77

4.6 – Correntes Parasitas 79

4.6.1 – Princípio 79

4.6.2 – Aplicações 80

4.6.3 – Técnicas de Ensaio 81

4.6.4 – Limitações 81

4.7 – Termografia 84

4.7.1 – Princípio 84

4.7.2 – Aplicações 84

4.7.3 – Técnicas de Ensaio 85

4.7.4 – Limitações 86

4.7.5 – Descontinuidades e apresentação do objeto 86

4.7.6 – Desenvolvimentos 87

4.8 – Líquido Penetrante 89

4.8.1 – Princípio 89

4.8.2 – Aplicações 91

4.8.3 – Vantagens 92

4.8.4 – Desvantagens 93

163

4.9 – Partículas Magnéticas 96

4.9.1 – Princípio 96

4.9.2 – Aplicações e desenvolvimento 96

4.9.3 – Técnicas de Ensaio 97

4.9.4 – Limitações 98

4.10 – Ultra-som 103

4.10.1 – Princípio 103

4.10.2 – Aplicações 103

4.10.3 – Técnicas de Ensaio 105

4.10.4 – Limitações 105

4.10.5 – Apresentação de descontinuidades 106

4.10.6 – Desenvolvimentos 106

4.11 – Ensaios Radiográficos 110

4.11.1 – Princípio 110

4.11.2 – Aplicações e desenvolvimento 110

4.11.3 – Técnicas de Ensaio 112

4.11.4 – Limitações 116

4.11.5 – Apresentação de descontinuidades 117

4.11.6 – Radiografia Digital 121

4.12 – Aplicabilidade dos métodos de ensaios não destrutivos nos

projetos de tecnologia militar da Marinha do Brasil

124

4.12.1 – Submarino – Classe OBERON (Humaitá, Tonelero e Riachuelo) 126

4.12.2 – Submarino Modelo IKL 209/1400 – Classe TUPY 128

4.12.3 – Demais projetos relevantes 129

164

CONCLUSÃO 133

ANEXOS 136

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 152

WEBGRAFIA 156

INDICE 159

FOLHA DE AVALIAÇÃO 165

165

FOLHA DE AVALIAÇÃO

Nome da Instituição: UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES – AVM –

FACULDADES INTEGRADAS

Título da Monografia: OS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS COMO

FERRAMENTA INDISPENSÁVEL NA GARANTIA TOTAL DA QUALIDADE

NOS PROJETOS DE ENGENHARIA DE TECNOLOGIA MILITAR DA

MARINHA DO BRASIL.

Autor: CIRLEI DE SOUZA LOURENÇO

Data da entrega: 21/03/2012

Avaliado por: NELSOM MAGALHÃES Conceito: