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O QUE É INSPEÇÃO DE SOLDA POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS (PM)?

Inspeção de Solda por Partículas Magnéticas (PM)

Histórico do ensaio

Inspeção de Solda por Partículas Magnéticas teve inicio em 1868 onde o magnetismo foi usado pela primeira para verificar defeitos no cano do canhão. Os canos dos canhões foram primeiro magnetizados e depois uma bússola magnética foi movida ao longo do comprimento do cano.

Se houvesse uma descontinuidade, o fluxo magnético vazaria e faria com que a agulha da bússola se movesse. Os defeitos podem ser facilmente localizados com esta técnica.

No início dos anos 20, William Hoke notou que as retificações metálicas de peças de aço duro (mantidas por um mandril magnético enquanto estavam retificadas) formavam padrões que seguiam as rachaduras na superfície das peças que ele usava.

Ele também descobriu que, ao aplicar pó ferromagnético fino às peças, havia um acúmulo de pó nas descontinuidades que formava uma indicação mais visível.

Na década de 1930, as partículas magnéticas estavam substituindo rapidamente o método de óleo e verdinho (líquido penetrante ) no setor ferroviário.

Foi mais rápido e não deixou para trás o pó branco que exigia limpeza. Após uma avaliação das partículas magnéticas , apenas o pó de ferro foi deixado para trás, o que poderia facilmente cair da peça ou ser expulso.

O exame de partículas magnéticas é um método muito popular e de baixo custo para realizar o exame não destrutivo  de material ferromagnético.

Ferromagnético é definido na Seção V da ASME como “um termo aplicado a materiais que podem ser magnetizados ou fortemente atraídos por um campo magnético”. PM é um método END que verifica descontinuidades de superfície, mas também pode revelar descontinuidades ligeiramente abaixo da superfície.

Como funciona o exame de partículas magnéticas

Quando o material ferromagnético (normalmente ferro ou aço) é isento de defeitos, ele transfere linhas de fluxo magnético (campo) através do material sem interrupção.

Mas quando uma rachadura ou outra descontinuidade está presente, o fluxo magnético vaza para fora do material. À medida que vaza, o fluxo magnético (campo magnético) coletará partículas ferromagnéticas (pó de ferro), tornando facilmente visível o tamanho e a forma da descontinuidade.

No entanto, o fluxo magnético só vazará do material se a descontinuidade for geralmente perpendicular ao seu fluxo. Se a descontinuidade, como uma rachadura, for paralela às linhas do fluxo magnético, não haverá vazamento e, portanto, nenhuma indicação observada. Para resolver esse problema, cada área precisa ser examinada duas vezes.

O segundo exame precisa ser perpendicular ao primeiro para detectar descontinuidades em qualquer direção. O examinador deve garantir que sobreposição suficiente de áreas de fluxo magnético seja mantida durante todo o processo de exame, para que não sejam perdidas interrupções.

Técnicas diferentes

Existem muitas técnicas diferentes e combinações de técnicas de inspeção de solda por Partículas Magnéticas. O Código ASME para Caldeiras e Vasos de Pressão, Seção V, Artigo 7, reconhece cinco técnicas diferentes de magnetização:

  • Técnica Prod
  • Técnica de magnetização longitudinal
  • Técnica de magnetização circular
  • Técnica Yoke
  • Técnica de magnetização multidirecional

Existem dois meios diferentes de exame ferromagnético: partículas secas e úmidas. Ambas as formas podem ser fluorescentes ou não fluorescentes (visível, contraste de cores) e são fornecidas em uma variedade de cores para contrastar com o material testado.

Inspeção de Solda por Partículas Magnéticas

Métodos Mais Utilizados

Dois dos métodos mais utilizados são o sistema horizontal estacionário, usando técnicas de magnetização longitudinal e circular, e a técnica de yoke.

A técnica de Yoke é o método mais portátil e de menor custo e, portanto, o método mais popular. A maioria dos yokes pode operar nos modos de corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC).

O DC fornece a maior penetração e é recomendado se for necessário detectar descontinuidades no subsolo. A CA é recomendada se a superfície for áspera, porque a CA proporciona às partículas mais mobilidade que a CC.

Um yoke possui uma bobina elétrica na unidade, criando um campo magnético longitudinal que se transfere através das pernas para a parte examinada.

A técnica do yoke é fácil de usar com o mínimo de treinamento. Pode ser usado em ambientes internos, externos, dentro de embarcações e tanques e em todas as posições.

Antes do uso, o poder de magnetização do yoke eletromagnético deve ter sido verificado no ano passado. Um yoke CA deve ter uma potência de elevação de pelo menos 10 lb e um garfo CC de pelo menos 40 lb.

O Artigo 7 da Seção V da ASME exige que o método visível das partículas magnéticas (contraste de cores) seja avaliado com uma intensidade de luz mínima de 100 velas na superfície da peça.

A quantidade adequada de luz deve ser verificada usando algum tipo de medidor de luz calibrado e testemunhada e aceita pelo inspetor.

Se estiverem sendo usadas partículas magnéticas fluorescentes, uma luz negra deve atingir um mínimo de 1.000 microwatts por centímetro quadrado na superfície examinada.

Se fontes de luz alternativas de comprimento de onda forem usadas para fornecer luz ultravioleta, causando fluorescência nas partículas, ela deve ser qualificada de acordo com a Seção V do ASME, Artigo 7, Apêndice IV.

Exemplos típicos de inspeções necessárias ao código ASME

Nos códigos de construção ASME, o exame de partículas magnéticas ou de penetrante líquido é especificado várias vezes para detectar a possibilidade de defeitos na superfície. Se o material não for magnético, a única opção é o exame penetrante de líquidos.

No entanto, se o material for ferromagnético, geralmente é usado o exame de partículas magnéticas. Alguns exemplos típicos de inspeções exigidas pelo Código ASME incluem, mas não estão limitados a:

  • Fundições para defeitos de superfície
  • Placas para laminação em juntas de canto quando a borda de uma placa é exposta e não é fundida na junta de solda
  • Soldas de bujão de cabeça giratória
  • Acúmulo de metal de solda em chapas
  • Áreas onde os defeitos foram removidos antes do reparo da solda

Quando as caldeiras e vasos de pressão estão em serviço, o MT pode ser um método de exame amplamente utilizado. O Código Nacional de Inspeção do Conselho (NBIC) especifica que o MT pode ser usado para a inspeção de itens como:

  • Superfícies internas e externas de caldeiras e vasos de pressão
  • Navios em serviço de amônia líquida
  • Componentes sujeitos a danos por incêndio
  • Caldeiras locomotivas e históricas
  • Secadores Yankee
  • Tanques de carga
  • Navios no serviço de gás de petróleo liquefeito
  • Reparos de solda e alterações em itens de retenção de pressão.

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