Ensaios não destrutivos e metalografia remota

Os ensaios não destrutivos estão entre as principais ferramentas de controle da qualidade e inspeção de materiais e são amplamente aplicados em setores como indústria nuclear, petróleo/petroquímico, aeroespacial, siderúrgico, naval, eletromecânico, mineração e de papel e celulose. Estes contribuem para a qualidade de bens e serviços, redução de custo, prevenção de acidentes, preservação do meio ambiente, etc; contribuindo para a competitividade das empresas que os utilizam.

Segundo a ABENDI, Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção, a confiabilidade dos resultados obtidos nestes ensaios está aliada a elementos básicos como:

• Pessoal treinado, qualificado e certificado;
• Equipamentos calibrados;
• Procedimentos de execução de ensaios qualificados com base em normas e critérios de aceitação previamente definidos e estabelecidos;

É no contexto de um mercado competitivo que surge a necessidade de desenvolvimento de novos ensaios não destrutivos que aliem diferentes técnicas e seus benefícios em um sistema único, além do aprimoramento das técnicas convencionais, buscando resultados mais confiáveis e imediatos, principalmente.

A metalografia em campo é considerada uma técnica não destrutiva, podendo ser chamada de metalografia não destrutiva, e permite que as etapas de preparação das superfícies e as análises sejam realizadas diretamente no local, excluindo a necessidade de cortes dos componentes industriais. Esse ensaio é aplicável, principalmente, em componentes com grandes dimensões que não podem ser alterados fisicamente, pois permanecem em serviço durante e após os testes. Aplica-se, também, a estudos envolvendo bens materiais de relevância histórico-cultural. Neste caso, as restrições de amostragem e a impossibilidade de deslocamento dos objetos sugerem a utilização de procedimentos de análise na destrutiva “in loco”, particularmente, no interior de Museus.

Assim como nos métodos metalográficos convencionais em laboratório, a qualidade dos resultados em campo está relacionada à etapa de preparação da superfície, que difere apenas pelos equipamentos portáteis utilizados, e pela análise, que pode ser por réplicas ou com microscópio portátil (MP).

No contexto industrial, a aplicação do ensaio é corriqueira em equipamentos como reatores, caldeiras, tubulações e outros componentes que operam em altas temperaturas. Como esses equipamentos são, normalmente, de uso contínuo, a metalografia em campo se mostra eficiente na inspeção de danos causados por fluência e corrosão a altas temperaturas. Outros exemplos de aplicação estão na inspeção de estruturas metálicas, na análise de falhas e como ferramenta na inspeção de materiais a serem soldados e das próprias soldas.

Assim, com vista a obter resultados mais rápidos e aplicações onde a metalografia convencional em laboratório não é possível, a técnica em campo atua como uma ferramenta não destrutiva de inspeção muito eficiente. O uso do microscópio portátil (MP) e de um computador com conexão à internet em campo facilita a transmissão de imagens e resultados, uma vez que as imagens podem ser enviadas diretamente a um laboratório que centraliza as análises. Dessa forma, a conclusão do laudo com os resultados é mais rápida e minimiza-se o risco de produzir réplicas pouco representativas ou com defeitos, além do investimento a longo prazo ser menor.

Microscopia em campo com microscópio portátil (MP)

A figura (a,b) apresenta duas etapas da inspeção com MP: em (a) a etapa de lixamento da superfície e em (b) a visualização da região preparada com o microscópio.

Figura  – (a) Preparação da superfície de um aço estrutural (coluna de uma estrutura metálica) e (b) etapa de análise da região preparada.

Comparação dos resultados com microscópio óptico de bancada (MO) e portátil (MP)

As figuras (a, b, c, d, e) apresentam as microestruturas dos materiais descritos na tabela I a partir da análise com microscópio óptico de bancada (MO), microscópio portátil digital (MP) e das réplicas com microscópio óptico (MO), respectivamente. As amostras foram preparadas e analisadas em laboratório com as três técnicas.

Tabela I – Descrição dos materiais e dos ataques nas amostras selecionadas

Microestruturas analisadas com MO (bancada), MP (digital) e réplicas.