Introdução aos testes não destrutivos de vasos de pressão, como tubos de aço para caldeiras

Vasos de pressão, como tubos de aço de caldeiras e componentes de vasos de pressão, geralmente apresentam defeitos difíceis de detectar, como falta de fusão, falta de penetração, inclusões de escória, poros, rachaduras, etc. É impossível realizar inspeções destrutivas em cada caldeira ou vaso de pressão para saber a localização, tamanho e natureza desses defeitos. Portanto, métodos de testes não destrutivos devem ser usados. Ou seja, sem destruir a estrutura, métodos físicos são utilizados para inspecionar e medir as alterações nas grandezas físicas da peça ou estrutura para inferir a organização interna e os defeitos da peça ou estrutura.

Equipamento de teste não destrutivo para tubos de aço

O objetivo dos testes não destrutivos é:

(1) Melhorar o processo de fabricação e garantir a qualidade do produto.

(2) No processo de fabricação do produto, os defeitos podem ser descobertos antecipadamente para evitar o descarte do produto, economizando tempo e despesas e reduzindo o custo de fabricação do produto.

(3) Melhore a confiabilidade do produto, garanta a segurança do produto e evite acidentes.

Aplicar testes não destrutivos a todos os aspectos do projeto, fabricação, instalação, uso e manutenção do produto; por meio de uma série de testes, determine a qualidade do design, das matérias-primas, do processo de fabricação e da operação, e descubra os fatores que podem causar danos e, em seguida, melhore-os, para melhorar a confiabilidade do produto.

Os métodos de teste não destrutivos comumente usados ​​são testes radiográficos, testes ultrassônicos, testes de partículas magnéticas, testes de penetração e testes de correntes parasitas. Além disso, há detecção de vazamentos, testes de emissão acústica, testes de estresse, inspeção visual, etc.

Testes radiográficos

O teste radiográfico é um método que utiliza a capacidade dos raios de penetrar em metais e outros materiais para verificar a qualidade das soldas. O princípio básico dos testes radiográficos é o princípio da projeção. Quando os raios passam pelo metal de solda, quando há defeitos no metal de solda (como trincas, inclusões de escória, poros, penetração incompleta, etc.), os raios atenuam de forma diferente no metal e os defeitos e a sensibilidade no filme também é diferente. Os raios atenuam-se rapidamente no metal e lentamente nos defeitos. Portanto, o tamanho, formato e posição dos defeitos na solda podem ser determinados por testes radiográficos. Como a detecção de falhas por raios X é baseada no princípio da projeção, este método é mais sensível a defeitos de volume (como inclusões de escória).

Detecção ultrassônica de falhas

A detecção ultrassônica de falhas é um método de teste não destrutivo que utiliza as características de reflexão das ondas sonoras quando elas se propagam no meio e encontram diferentes interfaces de meio. Como a elasticidade dos meios gasosos, líquidos e sólidos é muito diferente, a influência na propagação das ondas ultrassônicas é diferente, de modo que a reflexão, a refração e a conversão da forma de onda ocorrerão na interface heterogênea. Quando as ondas ultrassônicas se propagam na solda, se houver defeitos na solda, elas serão refletidas na interface do defeito, que será recebida pela sonda e formará uma forma de onda na tela, de modo que a natureza, localização, e o tamanho do defeito pode ser avaliado. A detecção ultrassônica tradicional de falhas não pode registrar e salvar os resultados da detecção de falhas, e a avaliação dos defeitos depende muito de fatores humanos. Portanto, atualmente, meu país utiliza detecção de falhas por raios X em caldeiras de baixa pressão.

Detecção de falhas de partículas magnéticas

A detecção de falhas por partículas magnéticas usa o campo magnético de vazamento formado no defeito para atrair pó magnético e exibir defeitos que são difíceis de observar a olho nu. A inspeção por partículas magnéticas aplica primeiro um campo magnético externo à solda a ser inspecionada quanto à magnetização. Depois que a solda é magnetizada, o pó magnético fino (o tamanho médio das partículas do pó magnético é de 5-10μm) é pulverizado uniformemente na superfície da solda. Se não houver defeito próximo à superfície da solda a ser inspecionada, ela pode ser considerada como um corpo uniforme com permeabilidade magnética inalterada após a magnetização, e o pó magnético também é distribuído uniformemente na superfície da solda. Quando há defeitos próximos à superfície da solda, os defeitos (trincas, poros, inclusões de escória não metálica) contêm ar ou não metálico, e sua permeabilidade magnética é muito menor que a permeabilidade magnética do metal de solda. Devido à mudança na resistência magnética, um campo magnético de vazamento é gerado no defeito na superfície ou próximo à superfície da solda, formando um pequeno pólo magnético. O pó magnético será atraído pelo pequeno pólo magnético, e o defeito será exibido devido ao acúmulo de mais pó magnético, formando um padrão de defeito que pode ser visto a olho nu. Os defeitos superficiais ou próximos à superfície da solda geram campos magnéticos de vazamento devido à sua baixa permeabilidade magnética. Quando a intensidade do campo magnético de vazamento atinge o nível que pode absorver o pó magnético, os defeitos superficiais ou próximos à superfície da solda podem ser observados. Quanto maior for a força do campo magnético aplicado, maior será a força do campo magnético de vazamento e maior será a sensibilidade da inspeção de partículas magnéticas.

Método de detecção de falhas de coloração

A cor do corante é usada para exibir defeitos. O corante dissolvido no penetrante deve ter uma cor brilhante e visível. O método de detecção de falhas de exibição de fluorescência usa a luminescência de substâncias fluorescentes para exibir defeitos. Na detecção de falhas, a substância fluorescente adsorvida no defeito é irradiada por raios ultravioleta, atinge um estado excitado devido à absorção de energia luminosa e entra em um estado instável. É obrigado a retornar deste estado instável para um estado estável, reduzir a energia potencial e emitir fótons, ou seja, emitir fluorescência.

Detecção de falhas atual de Eddy

Um método de detecção de falhas na peça de trabalho que usa uma bobina de excitação para gerar correntes parasitas em uma peça condutora e mede a mudança na corrente parasita do objeto que está sendo inspecionado através de uma bobina de detecção. A bobina de detecção de falha por corrente parasita pode ser dividida em três tipos de acordo com seu formato: bobina do tipo passante, bobina do tipo sonda e bobina do tipo inserção. Bobinas do tipo passante são usadas para detectar fios, hastes e tubos, e seu diâmetro interno se ajusta a hastes e tubos redondos. Bobinas do tipo sonda são colocadas na superfície da peça de trabalho para detecção local. Bobinas de inserção, também chamadas de sondas internas, são colocadas dentro de tubos e orifícios para testes em paredes internas.