BS EN 10217-1: os tubos de aço soldados para pressão

Essa norma europeia, editada em 2019 pelo BSI, abrange os tubos e tubos de aço que podem ser usados para uma ampla gama de aplicações, incluindo serviços de construção, produtos químicos, processos industriais, refino e distribuição de processamento de petróleo e gás, construção naval, fabricação de válvulas e acessórios, bem como para desenvolvimento de produtos e questões comerciais.

A BS EN 10217-1:2019 – Welded steel tubes for pressure purposes – Technical delivery conditions. Part 1: Electric welded and submerged arc welded non-alloy steel tubes with specified room temperature properties abrange os tubos de aço que podem ser usados para uma ampla gama de aplicações, incluindo serviços de construção, produtos químicos, processos industriais, refino e distribuição de processamento de petróleo e gás, construção naval, fabricação de válvulas e acessórios, bem como para desenvolvimento de produtos e questões comerciais. Os usuários dessa norma podem ser os projetistas e produtores de tiras de aço, chapas, tubos e tubulações; especificadores, acionistas e distribuidores de tubos de aço; fornecedores de instalações de ensaio e avaliação; e organismos notificados no âmbito do Pressure Equipment Directive (PED).

Conteúdo da norma

Prefácio europeu……………………. 5

1 Escopo……… ……………………. 6

2 Referências normativas…………… 6

3 Termos e definições……………….. 7

4 Símbolos…………. ……………….. 8

5 Classificação e designação……….. 8

5.1 Classificação…………….. ………. 8

5.2 Designação…………….. …………. 8

6 Informações a serem fornecidas pelo comprador……………. …. 9

6.1 Informação obrigatória………………………………… 9

6.2 Opções…………………………….. ………………… 9

6.3 Exemplo de um pedido……………………………….. 10

7 Processo de fabricação………………………………… 10

7.1 Processo siderúrgico………………………………. 10

7.2 Condições de fabricação e entrega do tubo……………. 10

7.3 Requisitos do pessoal de ensaio não destrutivo………….. 12

8 Requisitos………………………….. 12

8.1 Geral……………… 12

8.2 Composição química……………… 12

8.2.1 Análise do fundido…………… 12

8.2.2 Análise do produto……………. 14

8.3 Propriedades mecânicas……………. 14

8.4 Aparência e solidez interna …………… 15

8.4.1 Junção da solda……… …………… 15

8.4.2 Superfície do tubo……….. ……….. 16

8.4.3 Solidez interna…………………….. 16

8.5 Confiabilidade……………. ……… 16

8.6 Preparação dos fins……………………… 16

8.7 Dimensões, massas e tolerâncias… …………….. 17

8.7.1 Diâmetro e espessura da parede………………….. 17

8.7.2 Massa……………………….. …………………….. 17

8.7.3 Comprimentos………………….. ……………….. 17

8.7.4 Tolerâncias………………………. …………. 22

9 Inspeção………………………….. …………. 24

9.1 Tipos e documentos de inspeção …………….. 24

9.2 Conteúdo dos documentos de inspeção…………. 25

9.3 Resumo da inspeção e ensaios. ……………… 26

10 Amostragem…………………. …………… 28

10.1 Frequência dos ensaios…………………. 28

10.1.1 Unidade de ensaio…… ………………. 28

10.1.2 Número de tubos de amostra por unidade de ensaio…………….. 28

10.2 Preparação de amostras e provetes……………. ……….. 28

10.2.1 Seleção e preparação de amostras para análise do produto…………. 28

10.2.2 Localização, orientação e preparação de amostras e provetes para ensaios mecânicos…………………… ………………….. 28

11 Verificação dos métodos de ensaio…………………….. 30

11.1 Análise química……………………………………. 30

11.2 Ensaio de tração no corpo do tubo…………………. 30

11.3 Ensaio de tração transversal na solda…………… 30

11.4 Ensaio de nivelamento………………………… …… 30

11.5 Ensaio de expansão da derivação…………………. 31

11.6 Ensaio de dobra de solda……………………. …… 31

11.7 Ensaio de impacto…………………. ……….. 31

11.8 Ensaio de estanqueidade………………………. 32

11.8.1 Ensaio hidrostático………………………. ….. 32

11.8.2 Ensaio eletromagnético……………………….. 33

11.9 Inspeção dimensional……………………………. 33

11.10 Exame visual…………………………………… 33

11.11 Ensaios não destrutivos……………………. 33

11.11.1 Geral………………………… ………… 33

11.11.2 Tubos EW e HFW…………………………. 33

11.11.3 Tubos SERRA……………………….. ……. 33

11.11.4 Soldas de extremidade de tira em tubos SAWH………………… 34

11.12 Ensaio, classificação e reprocessamento………………….. 34

12 Marcação………………………………………. …………….. 34

12.1 Marcação a ser aplicada……………………………. 34

12.2 Marcação adicional………………………………….. 35

13 Proteção………………………………….. …………. 35

Anexo A (normativo) Qualificação do procedimento de soldagem para tubo de serra TR2 para produção com qualidade………….. 36

A.1 Geral…………………………. ……………….. 36

A.2 Especificação do procedimento de soldagem…………….. 36

A.2.1 Geral………………………….. ……………….. 36

A.2.2 Metal principal…………………… ……….. 36

A.2.3 Preparação da solda…………………………. 36

A.2.4 Fios e fluxos de enchimento…………………. 36

A.2.5 Parâmetros elétricos………………………………….. 37

A.2.6 Parâmetros mecânicos……………………………….. 37

A.2.7 Entrada de calor (kJ/mm) ……………………………. 37

A.2.8 Temperatura de pré-aquecimento …………………..37

A.2.9 Temperatura de interpasse……………………………… 37

A.2.10 Tratamento térmico pós-soldagem………………………. 37

A.2.11 Exemplo de formulário de especificação do procedimento de soldagem………………………. 37

A.3 Preparação do tubo de amostra e avaliação da amostra……….. 38

A.3.1 Tubo para amostra……………………………… ………… 38

A.3.2 Avaliação da amostra………………………………………. 38

A.4 Inspeção e ensaio da solda………. ………………….. 38

A.5 Provas de solda…………………………………… …… 39

A.5.1 Provas de dobra de solda………………….. 39

A.5.2 Macroexame……………………………………….. 39

A.5.3 Ensaio de tração de solda transversal……………. 39

A.5.4 Ensaio de impacto da solda………………….. …. 39

A.6 Métodos de ensaio……………………… ………. 39

A.6.1 Exame visual………………………………….. 39

A.6.2 Ensaio não destrutivo (END)…. ………………. 39

A.6.3 Ensaio de dobra de solda……………… …….. 39

A.6.4 Macroexame………………………………….. 39

A.6.5 Ensaio de tração de solda transversal………… 40

A.6.6 Ensaio de impacto da solda…………………….. 40

A.7 Níveis de aceitação do ensaio…………………….. 40

A.7.1 Exame visual……………………………………. 40

A.7.2 END……………………… ………………. 40

A.7.3 Ensaio de dobra de solda………. …….. 40

A.7.4 Macroexame………………………………… 40

A.7.5 Ensaio de tração de solda transversal………………… 40

A.7.6 Ensaio de impacto da solda………………………. …. 40

A.7.7 Exemplo de documento de resultado do ensaio…………….. 40

A.8 Gama de uso de procedimentos qualificados………… 42

A.8.1 Grupos de materiais…………………………….. … 42

A.8.2 Espessura dos materiais………………………. 42

A.8.3 Classificação do fio de enchimento……………… 42

A.8.4 Fluxo de soldagem………………….. ……….. 42

A.8.5 Outros parâmetros…………………………. 42

A.9 Registro de qualificação………………………..42

Anexo B (informativo) Alterações técnicas da edição anterior……. 43

B.1 Introdução………………………………………. 43

B.2 Alterações técnicas……………………………….. 43

Anexo ZA (informativo) Relação entre esta norma europeia e os requisitos das normas essenciais de 2014/68/UE………………….. 45

Bibliografia………………………… ………………… 46

Essa ajudará os especificadores, designers e outros, definindo as notas para uso nas condições especificadas. Foi preparada sob um mandato conferido ao CEN pela Comissão Europeia e pela Associação Europeia de Comércio Livre para alinhar-se com os requisitos essenciais da Diretiva Equipamentos de Pressão (PED) (2014/68 / UE). As classes de aço e as propriedades das classes de aço carbono e de baixa liga estão alinhadas com as dos tubos sem costura da série BS EN 10216, permitindo que tubos sem costura ou soldados sejam usados em muitos casos.

Os tubos de aço soldados de alta frequência (HFW), às vezes chamados de tubos de aço soldados por resistência elétrica (ERW), e soldados por arco submerso (SAW), estão são cobertos por essa norma. Os tubos HFW são produzidos a partir de tiras de aço e são soldados eletricamente sem o uso de metal de adição. Os tubos SAW são produzidos a partir de chapa de aço e são soldados por fusão usando consumíveis de soldagem apropriados. Em geral, os tubos HFW são produzidos com até 610 mm de diâmetro externo, enquanto os tubos SAW normalmente não são produzidos em diâmetros abaixo de 406,4 mm.

Os tubos e canos de aço BS EN 10217 podem ser usados para uma ampla gama de aplicações, desde serviços de construção a requisitos industriais críticos que envolvam gás ou produtos químicos ou produção de válvulas ou conexões. Portanto, é muito importante que o especificador, projetista ou usuário selecione o tipo e a classe de tubo mais adequados para atender aos seus requisitos das sete partes dessa série dessa norma. A atualização de 2019 buscou refletir as práticas atuais do setor, buscou atualizar as referências, em particular no que diz respeito aos requisitos de ensaio e avaliação. Além das classes TR1, está alinhado com os requisitos essenciais do PED (2014/68/EU).

A conformidade das chapas e bobinas de aço laminadas

Saiba quais são os requisitos para os produtos planos de aço-carbono de baixa liga com espessura mínima nominal de 0,50 mm, laminado, revestido por uma liga metálica protetiva contra corrosão ou sem revestimento, para peças e blanks submetidos a tratamento térmico de austenitização e estampagem a quente seguida de resfriamento rápido para endurecimento (têmpera).

A NBR 16875 de 07/2020 – Chapas e bobinas de aço laminadas, revestidas ou não, para peças estampadas a quente — Requisitos estabelece os requisitos para os produtos planos de aço-carbono de baixa liga com espessura mínima nominal de 0,50 mm, laminado, revestido por uma liga metálica protetiva contra corrosão ou sem revestimento, para peças e blanks submetidos a tratamento térmico de austenitização e estampagem a quente seguida de resfriamento rápido para endurecimento (têmpera).

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Quais são os valores de dureza superficial e de microdureza pós-tratamento?

Por que deve ser feita a análise química da corrida?

O que deve constar da declaração de qualidade?

Como devem ser feitos os ensaios mecânicos?

Esta norma estabelece os requisitos mínimos para o fornecimento de chapas e bobinas de aço destinadas ao processo de estampagem a quente seguidas de têmpera. As chapas e bobinas de aço-carbono especificados por esta norma são uma indicação do valor de limite de resistência à tração após todo o processo térmico e mecânico de estampagem ocorrido. Os graus dos aços, suas respectivas composições químicas bem como as propriedades mecânicas antes (pré) e após (pós) o processo térmico e mecânico de estampagem estão indicadas nas tabelas abaixo. Os graus dos aços devem atender à especificação de composição química estabelecida na tabela abaixo.

Os graus dos aços e seus requisitos de propriedade mecânica de tração são dados na tabela abaixo, onde “pré”, significa os valores de referência antes do processo de tratamento térmico e estampagem a quente e “pós”, significa os valores finais de garantia. Os requisitos de pós-estampagem se referem antes da cura da pintura e devem ser acordados entre os responsáveis pela estampagem a quente e os clientes finais. O ensaio de tração e seus procedimentos devem estar em conformidade com as normas respectivas de seus produtos, sendo para o não revestido a NBR 11888, para os produtos revestidos por zinco e liga zinco-ferro a ABNT NBR 7008-1, liga zinco-níquel conforme a NBR 14964 e liga alumínio-silício conforme a NBR 16539.

A direção de ensaio é longitudinal à direção de laminação na pré-estampagem. As faixas de especificações mecânicas podem ser negociadas com os fornecedores. O valor de alongamento ao ensaio de tração pode ser realizado em outra base de medida, desde que informado e em conformidade com a norma ISO 2566-1. Caso não seja possível a retirada de corpos de prova para realização de ensaio de tração, ensaios de dureza (superficial ou microdureza) podem ser realizados em regiões acordadas entre o cliente final e o responsável pela estampagem a quente.

A superfície da peça deve ser preparada eliminando o revestimento ou o óxido existente, para a medição da dureza no substrato. As propriedades mecânicas são de responsabilidade da empresa de estampagem a quente, dado que as características químicas apresentadas na tabela acima sejam consideradas.

Quando aplicável, o revestimento do substrato pode ser de zinco ou liga zinco-ferro conforme a NBR 7008-1, liga zinco-níquel conforme a NBR 14964 ou liga alumínio-silício de acordo com a NBR 16539. A qualidade superficial das chapas e bobinas de aço-carbono fornecidas para o processo de estampagem a quente admite imperfeições leves a moderadas compatíveis ao tipo de aplicação. O grau de superfície deve seguir os requerimentos estabelecidos nas respectivas normas de seus produtos, não podendo ser um iniciador de dano a estrutura do aço-base durante o processo de estampagem a quente, nem em processos posteriores.

As chapas e bobinas de aço-carbono podem ou não ser fornecidas revestidas e de acordo com as respectivas normas de seus produtos. O revestimento tem por objetivo não realizar processos posteriores de retirada de óxidos de superfície, dar maior eficiência no controle de descarbonetação bem como a proteção contra intempéries após o processo de estampagem a quente. A qualidade do revestimento pré-estampagem deve atender aos pré-requisitos estabelecidos nas respectivas normas de seus produtos.

Pequenas imperfeições no revestimento, como trincas causadas pelo processo de estampagem a quente são inerentes ao processo. As imperfeições possíveis, além dos níveis de aceitação, devem ser acordadas entre o responsável pelo processo de estampagem a quente e o cliente final. Após o processo de estampagem a quente os diferentes revestimentos passam por transformações metalúrgicas e suas espessuras podem ser alteradas. As características metalúrgicas e dimensionais do revestimento devem ser acordadas entre o responsável pela estampagem e o cliente.

O material de pré-estampagem deve estar de acordo com as normas vigentes e não pode apresentar desvios de qualidade que possam influenciar na sanidade do revestimento. O revestimento não pode iniciar irregularidades estruturais (microtrincas no aço-base) e de corrosão quando em aplicação. Os itens listados a seguir são as informações que, no mínimo, devem ser descritas na ordem de compra das chapas e bobinas de aço carbono por esta norma: grau do aço e número desta norma; dimensão nominal em milímetros: espessura × largura × comprimento (no caso de chapas); revestimento (quando aplicável); massa (toneladas); aplicação específica ou uso final; faixa de peso unitário da bobina ou do fardo de chapas. As tolerâncias dimensionais e de forma devem estar de acordo com as respectivas normas de seus produtos. Qualquer requisito diferente do estabelecido por esta norma fica condicionado ao acordo entre o cliente e o fornecedor.

ASME B46.1: a textura das superfícies

Essa norma, editada em 2019 pela American Society of Mechanical Engineers (ASME), refere-se às irregularidades geométricas das superfícies. Ela define a textura da superfície e seus constituintes: rugosidade, ondulação e postura. Também estabelece os parâmetros para especificar a textura de uma superfície. Os termos e as classificações desta norma referem-se a superfícies produzidas por meios como abrasão, fundição, revestimento, corte, gravação, deformação plástica, sinterização, desgaste, erosão, etc.

A ASME B46.1:2019 – Surface Texture (Surface Roughness, Waviness, and Lay) refere-se às irregularidades geométricas das superfícies. Ela define a textura da superfície e seus constituintes: rugosidade, ondulação e postura. Também estabelece os parâmetros para especificar a textura de uma superfície. Os termos e as classificações desta norma referem-se a superfícies produzidas por meios como abrasão, fundição, revestimento, corte, gravação, deformação plástica, sinterização, desgaste, erosão, etc.

Destina-se a engenheiros de projeto, desenhistas, técnicos do setor mecânico, de manufatura, produção, ferramentas/instrumentos, qualidade, processos e projetos, especialistas em CAD/CAM/CAE, inspetores e educadores em uma ampla gama de manufatura global. Dá ênfase especial às indústrias aeroespacial, automotiva, médica, instrumentação de precisão e indústrias relacionadas.

Conteúdo da norma

Prefácio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix

Lista do Comitê . . . . . . . . . . . . . … xi

Correspondência com o Comitê B46. . . . . . . . . . . xii

Sumário executivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv

Sumário de mudanças . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv

Seção 1 Termos relacionados à textura da superfície. . . . . . . 1

1-1 Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1-2 Definições relacionadas às superfícies. . . . . . . . . . . 1

1-3 Definições relacionadas à medição da textura da superfície por métodos de perfil. . . . 3

1-4 Definições dos parâmetros de superfície para métodos de criação de perfil.. . . . . . . . . . 6

1-5 Definições relacionadas à medição da textura da superfície por perfil de área e métodos. . . . . . . . . . . . . . . . 15

1-6 Definições dos parâmetros de superfície para os perfis de área e métodos……… 16

Seção 2 Classificação de instrumentos para medição de textura de superfície. . . . . . . . . . 21

2-1 Escopo.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2-2 Recomendação. . . . . . . . . . . . . . . . 21

2-3 Esquema de classificação. . . . . . . . . . . . . . 22

Seção 3 Terminologia e procedimentos de medição para criação de perfil, contato e instrumentos sem skid . . . . . . . . 24

3-1 Escopo. . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3-2 Referências.  . . . . . . . . . . . . . . 24

3-3 Terminologia. . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3-4 Procedimento de medição. . . . . . . . 29

Seção 4 Procedimentos de medição para contato, instrumentos com skid . . . . . . . . . . . . . 31

4-1 Escopo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4-2 Referências. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4-3 Finalidade. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4-4 Instrumentação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Seção 5 Técnicas de medição para o perfil de área. . . . . . 36

5-1 Escopo. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5-2 Referências. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5-3 Recomendações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5-4 Métodos de imagem. . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5-5 Métodos de digitalização.  . . . . . . . . . . . . . 36

Seção 6 Técnicas de medição para a média da área. . . . . . . 37

6-1 Escopo..  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

6-2 Exemplos de métodos de média de área. . . . . . . 37

Seção 7 Textura da superfície do nanômetro e medidas da altura do degrau por perfil de instrumentos com caneta . .  . 38

7-1 Escopo . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

7-2 Documentos aplicáveis . . . . . . . . . . . . . . . 38

7-3 Definições. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

7-4 Recomendações.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

7-5 Preparação para medição. . . . . . . . . . . . 40

7-6 Artefatos de calibração.. . . . . . . . . . . . . . . . 41

7-7 Relatórios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Seção 8 Rugosidade da superfície do nanômetro da medida com a interferometria de medição de fase de microscopia….43

8-1 Escopo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

8-2 Descrição e definições: Interferômetro de medição de fase sem contato. .  . . . . . 43

8-3 Principais fontes de incerteza. . . . . . . . . . . . . . 43

8-4 Requisitos do instrumento para interferômetro de medição de fase sem contato.  . . . . . . . 45

8-5 Métodos de ensaio. . . . . . . . . . . . . 45

8-6 Procedimentos de medição. .  . . . . . . . . . . . 45

8-7 Análise de dados e relatórios. . . . . . . . . . . . . 46

8-8 Referências. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Seção 9 Filtragem de perfis de superfície.. . . . . . 47

9-1 Escopo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9-2 Referências. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9-3 Definições e especificações gerais.. . . . . . . . 47

9-4 Especificação do filtro 2RC para aspereza.  . . . . . . 48

9-5 Filtro gaussiano correto de fases para rugosidade. . . . . 50

9-6 Filtragem de ondulação. . . . . . . . . . . . . . . . . 53

9-7 Filtragem de superfícies com propriedades funcionais estratificadas. . .  . . . . . . . . . 55

Seção 10 Terminologia e procedimentos para avaliação de texturas de superfície usando a geometria fractal  . . . . . . 56

10-1 Geral. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

10-2 Definições relativas à análise de superfícies com base em fractal.  . . . . . . . . . . 56

10-3 Relatando os resultados das análises fractais . . . . . . 59

10-4 Referências. . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Seção 11 Especificações e procedimentos para amostras de referência de precisão… . . . . . . . 63

11-1 Escopo.  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

11-2 Referências. . . . . . . . . . . . . . . . . . .  63

11-3 Definições. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

11-4 Amostras de referência: forma e aplicação do perfil.. . . 63

11-5 Requisitos físicos. . . . . . . . . . . . . . . . . 64

11-6 Cálculo do valor atribuído.. . . . . . . . . . . . . 64

11-7 Requisitos mecânicos.  . . . . . . . . . . . . . . . . 65

11-8 Marcação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

11-9 Intervalo de calibração.  . . . . . . . . . . . . . . 66

Seção 12 Especificações e procedimentos para amostras de comparação de rugosidade. . . . . . . . . . 75

12-1 Escopo. . . . . . . . . . . . . . . . . 75

12-2 Referências. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

12-3 Definições. .  . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

12-4 Amostras de comparação de rugosidade. . . . . . . 75

12-5 Características da superfície. .. . . . . . . . . . . . . 75

12-6 Graus de rugosidade nominal.. . . . . . . . . . . 75

12-7 Tamanho, forma e configuração da amostra.  . . . . . 75

12-8 Calibração de amostras de comparação . . . . . . . . 76

12-9 Marcação. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Em casos de discordância quanto à interpretação das medições de textura da superfície, recomenda-se que as medições com instrumentos baseados em caneta sem skid e com filtro gaussiano sejam usadas como base para a interpretação. Alguns parâmetros-chave de medição devem ser estabelecidos para especificação e medição adequadas da textura da superfície.

Muitos parâmetros de altura do acabamento da superfície estão em uso em todo o mundo. Desde a especificação mais simples de um único parâmetro de rugosidade até várias especificações de parâmetro de rugosidade e ondulação de uma determinada superfície, os projetistas de produtos têm muitas opções para especificar a textura da superfície para controlar a função da superfície. Entre esses extremos, os projetistas devem considerar a necessidade de controlar a altura da rugosidade (por exemplo, Ra ou Rz), consistência da altura da rugosidade (por exemplo, Rmax) e altura da ondulação (por exemplo, Wt).

A ondulação é um recurso secundário de comprimento de onda mais longo, que apenas preocupa funções específicas da superfície e processos de acabamento. Uma descrição completa dos vários parâmetros de textura pode ser encontrada na Seção 1. Para os símbolos de textura de superfície, uma vez estabelecidos os vários parâmetros principais de medição, a ISO 1302: 2002 pode ser usada para estabelecer a indicação apropriada nos desenhos de engenharia relevantes.

O projeto de estruturas de pontes e viadutos

Deve-se conhecer os requisitos básicos para o projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de pontes e viadutos, com base no métodos dos estados limites, para uso rodoviário.

A NBR 16694 de 07/2020 – Projeto de pontes rodoviárias de aço e mistas de aço e concreto especifica os requisitos básicos para o projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de pontes e viadutos, com base no métodos dos estados limites, para uso rodoviário. Essa norma se aplica exclusivamente às pontes de viga I de alma cheia, pontes de vigas tipo caixão, pontes em treliças e pontes em arcos. Para situações ou soluções construtivas não cobertas por esta norma, recomenda-se que o responsável técnico utilize um procedimento aceito pela comunidade técnico-científica, acompanhado de estudos para manter o nível de segurança previsto.

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Quando deve ser iniciado o memorial de cálculo?

Como devem ser feitas as aprovações do projetista?

O que são consideradas as ações permanentes?

O que são os coeficientes de ponderação das ações?

Os aços estruturais e os materiais de ligação aprovados para uso por esta norma são citados a seguir. Os concretos e o aço para as armaduras são especificados a seguir. Na tabela abaixo são apresentados alguns dos aços mais usados, com suas respectivas tensões de escoamento e ruptura. Mais informações para os aços estruturais estão previstas na NBR 8800:2008, A.1 e A.2, as quais devem ser respeitadas.

Para chapas com espessuras maiores que 50 mm, o material deve atender as limitações da ASTM A370. Na tabela abaixo são fornecidos os valores mínimos de resistência ao escoamento e resistência à ruptura de parafusos e suas respectivas porcas, que podem ser usados em pontes de aço e pontes mistas de aço e concreto. No caso de pinos e roletes, deve-se usar conforme a ASTM A108 grau 1016 a 1030, com tensão de escoamento mínimo de 250 MPa e a ASTM A668/668M, com classes C, D, F e G, com escoamento até 345 MPa. As arruelas devem estar de acordo com a ASTM F436/F436M.

Os conectores de cisalhamento previstos para pontes de aço e mistas de aço e concreto podem ser de pino com cabeça ou perfis U laminados, soldados de acordo com a AASHTO/AWS D1.5M/D1.5. Os conectores de cisalhamento devem estar em conformidade com a ASTM A193 B7, com tensão de escoamento equivalente à dos aços ASTM A36, ou dos aços ASTM A108, com tensão de escoamento equivalente à dos aços ASTM A572 G50 ou ASTM A588 G50.

Todas as soldas devem estar em conformidade com a AASHTO/AWS D1.5M/D1.5. O metal de solda deve ser classe 70 ou superior, isto é, apresentar fw ≥ 485 MPa, e ser adequado aos aços resistentes à corrosão. As propriedades do concreto de densidade normal devem atender à NBR 6118. Assim, a resistência caraterística deste tipo de concreto, fck, deve ser no mínimo de 30 MPa. Para todos os outros elementos, deve ser consultada a NBR 6118.

As pontes, objeto desta norma, devem ser concebidas, calculadas e detalhadas de modo a satisfazer os requisitos de construtibilidade, segurança e utilização, respeitando os aspectos de inspeção, economia, durabilidade e estética. Independentemente do tipo de análise utilizado, devem ser atendidas todas as combinações de ações suscetíveis de ocorrerem durante a construção e a utilização, respeitados os estados limites últimos e os estados limites de serviço requeridos.

A avaliação da conformidade do projeto deve ser realizada por profissional habilitado, independente e diferente do projetista. Deve também ser requerida e contratada pelo contratante, e registrada em documento específico, que acompanhe a documentação do projeto. Esta avaliação deve ser realizada antes da fase de construção.

Os estados-limites a serem considerados estão definidos e relacionados nas NBR 8800, NBR 16239 e NBR 8681, com as devidas modificações indicadas nesta norma. Os estados-limites últimos (ELU) representam o colapso ou qualquer outra forma de ruína que determine a paralisação do uso da estrutura. Os estados-limites de serviço (ELS) estão relacionados com a durabilidade e a boa utilização funcional das estruturas, sua aparência e o conforto dos usuários. Para assegurar a durabilidade frente à corrosão, é importante assegurar as limitações e recomendações expostas na NBR 8800:2008, Anexo N, e no Anexo B desta norma. Os requisitos de segurança desta norma baseiam-se na NBR 8681.

Deve ser investigado o comportamento estrutural dos elementos de aço e mistos de aço e concreto para cada estágio durante a fabricação, manuseio, transporte e montagem e também durante a vida útil projetada da estrutura da qual fazem parte. Os elementos estruturais devem ser dimensionados para atender aos requisitos de segurança, utilização, corrosão e fadiga. As condições usuais de segurança para os estados-limites últimos são expressas por: Rd ≥ Sd, onde Sd representa os valores de cálculo dos esforços atuantes (em alguns casos tensões atuantes), obtidos com base nas combinações últimas de ações indicadas; Rd representa os valores de cálculo dos esforços resistentes correspondentes (em alguns casos, tensões resistentes).

Os estados-limites de serviço estão relacionados ao desempenho e à durabilidade da estrutura sob condições normais de utilização, e podem ser tomados como restrições de tensões, deformações e fissuras. Os desenhos de implantação da obra devem conter sua localização e os elementos principais do projeto geométrico. Em perfil, devem ser mostradas as cotas do greide, do terreno natural e do obstáculo transposto, constando também no desenho os gabaritos impostos, em largura e altura. Devem ser mostradas as cotas dos elementos de fundação e do lençol freático, assim como o perfil geológico e geotécnico do terreno. Em planta, os desenhos devem ser lançados sobre bases obtidas do levantamento topográfico com as linhas rebaixadas, mostrando a compatibilização da obra com as condições locais, indicando saias de aterro e taludes de corte. Devem ser fornecidas as coordenadas para locação das fundações.

Todas as informações necessárias para definição de quantidades, dimensões e arranjo da estrutura devem estar indicadas e anotadas nos desenhos de projeto. É permitido o uso dos projetos de arquitetura somente como informação suplementar, com o objetivo de esclarecer detalhes geométricos e de acabamento. Os desenhos de projeto devem ser baseados nos cálculos resultantes da aplicação das ações e dos esforços de projeto que a estrutura deve suportar quando estiver completa e acabada.

Os desenhos de projeto devem mostrar claramente o trabalho que deve ser executado, fornecendo as informações a seguir com suficiente precisão das dimensões, quantidades e natureza das peças da estrutura a serem fabricadas: dimensões da seção transversal, tipo de aço e a locação de todos os elementos da estrutura; toda a geometria e pontos de trabalho necessários ao arranjo da estrutura; elevações do tabuleiro; eixos de vigas e treliças; a contra flecha necessária para os elementos da estrutura; sistema de limpeza e pintura, se aplicável; tipo de ligação e processo e controle de torque, se aplicável; sugestões para procedimentos de montagem; sistema de proteção às ações ambientais (aterramento, proteção à corrosão, entre outros). As especificações técnicas da estrutura de aço e de concreto estrutural devem incluir quaisquer requisitos adicionais requeridos para a sua fabricação e montagem.

Todos os desenhos de projeto, especificações técnicas e anexos devem ser numerados e datados para facilitar a identificação. Contraventamentos permanentes, enrijecedores de vigas, chapas de reforço de mesas de vigas, enrijecedores de apoio de vigas secundárias e principais, talas de reforço de almas, aberturas para acessibilidade e inspeção e outros detalhes especiais necessários devem ser mostrados com clareza nos desenhos de projeto, para que seus quantitativos e demais requisitos de fabricação sejam facilmente identificados. O projetista da estrutura deve apresentar nos desenhos de projeto todas as dimensões das ligações e emendas necessárias para fabricação e montagem do projeto.

Quando o fabricante ou o montador especifica ou complementa os detalhes das ligações, deve obedecer a essa norma e àquelas referidas no projeto e nos documentos contratuais, submetendo estes detalhes à aprovação do projetista e devida anuência do contratante. Peças ou partes específicas de peças da estrutura que não possam receber pintura devem ser especificadas nos documentos contratuais. o fabricante deve preparar os desenhos de fabricação e de montagem para a estrutura de aço e deve ser responsável por: transferir, de forma precisa e completa, todas as informações contidas nos documentos contratuais para os desenhos de fabricação e de montagem; fornecer informações dimensionais precisas e detalhadas para atender ao ajuste correto entre as peças da estrutura durante a montagem. Cada desenho de fabricação e de montagem deve permanecer com o mesmo número de identificação durante toda a duração do projeto, devendo ser claramente anotados a data e o número/letra de cada revisão.

Quando o fabricante desejar introduzir mudanças no detalhamento de alguma ligação já descrita nos desenhos de projeto, deve requerer por escrito ao projetista, antes da emissão dos desenhos de fabricação e de montagem. Em caso de alterações nas condições de montagem inicialmente previstas pelo projetista, o fabricante ou o montador deve submeter tais alterações ao projetista para aprovação. Sempre que requisitado, o fabricante deve fornecer ao contratante, construtora ou gerenciadora o cronograma de remessa de desenhos de fabricação e de montagem, para maior agilidade no fluxo de informações entre as partes envolvidas.

A conformidade dos tubos de aço carbono sem solda para altas temperaturas

Conheça os requisitos para fabricação e fornecimento de tubos de aço carbono sem solda para serviços em altas temperaturas, com diâmetros nominais de 6 a 1.200 (DN 6 a 1200) (NPS 1/8 a 48) inclusive, e paredes nominais médias conforme ANSI/ASME B36.10M, aplicados para dobramento, flangeamento, operações similares de conformação e soldagem.

A NBR 6321 de 06/2020 – Tubos de aço-carbono sem solda, para serviços em altas temperaturas — Requisitos estabelece os requisitos para fabricação e fornecimento de tubos de aço carbono sem solda para serviços em altas temperaturas, com diâmetros nominais de 6 a 1.200 (DN 6 a 1200) (NPS 1/8 a 48) inclusive, e paredes nominais médias conforme ANSI/ASME B36.10M, aplicados para dobramento, flangeamento, operações similares de conformação e soldagem. É permitido fornecer tubos com outras dimensões, desde que estes atendam a todos os outros requisitos desta norma. Quando o aço for soldado, pressupõe-se que o procedimento de soldagem seja apropriado para o grau do aço e uso pretendido ou serviço a ser utilizado. Não abrange problemas de segurança associados a seu uso. É de responsabilidade do usuário desta norma estabelecer segurança apropriada e práticas de saúde, bem como determinar a aplicabilidade de limitações regulatórias. Requisitos complementares de natureza opcional são fornecidos para aplicação somente são realizados quando especificados na ordem de compra (ver Anexo A).

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Qual deve ser a composição química desses produtos?

Quais são os requisitos de tração?

Qual deve ser o diâmetro do furo passante?

Como deve ser executado o ensaio adicional de achatamento?

O aço deve ser acalmado e feito por um dos seguintes processos: forno elétrico ou oxigênio básico. O aço pode ser fundido em lingotes ou pode ser de lingotamento contínuo. Quando aço de diferentes graus são lingotados sequencialmente, a identificação do material resultante de transição é requerida. O produtor deve remover o material de transição por algum procedimento estabelecido que separe os graus positivamente.

Os tubos de bitolas nominais DN 40 (NPS 1 ½) e abaixo podem ser laminados a quente ou trefilados a frio. Salvo se especificado de outra forma, tubos de diâmetro nominais de DN 50 (NPS2) e acima devem ser fornecidos laminados a quente. Quando acordado entre fabricante e comprador, tubos trefilados a frio podem ser fornecidos. Tubos laminados a quente não precisam ser tratados termicamente, mas, quando forem, devem ser tratados a uma temperatura acima de 650 °C. Tubos trefilados a frio devem ser tratados termicamente após o passe final de trefilação à temperatura de 650 °C ou mais alta.

O material fornecido de acordo com esta norma deve ser conforme os requisitos da NBR NM 151, salvo se especificado de outra forma nesta norma. A ordem de compra deve conter as seguintes informações: número desta norma; quantidade solicitada (massa, metros ou número de tubos); grau do aço; fabricação (laminado a quente ou trefilado a frio); diâmetro nominal do tubo DN, classe ou número do schedule, ou o diâmetro externo e a espessura nominal de parede, expressos em milímetros, ou diâmetro interno e espessura nominal de parede, expressos em milímetros; comprimento individual, em metros; declaração de qualidade do produto, se requerido; uso final do material; requisitos suplementares, quando aplicável.

As dimensões dos tubos devem ser conforme a ANSI/ASME B36.10M. Por acordo prévio, outras dimensões são admitidas. A massa nominal teórica pode ser calculada pela seguinte equação: m = 0,02466  e (D − e), onde m é a massa teórica, expressa em quilogramas por metro (kg/m); e é a espessura nominal, expressa em milímetros (mm); D é o diâmetro externo, expresso em milímetros (mm). Diferenças entre as massas real e nominal são admitidas.

Entretanto, não podem exceder + 10 % e – 3,5 %. Essas variações se aplicam individualmente a cada tubo de diâmetro nominal superior a DN 100 (NPS 4). Nos tubos de diâmetro nominal igual ou inferior a DN 100 (NPS 4), a variação é aplicável à massa dos amarrados, com comprimentos conhecidos. As tolerâncias dos diâmetros externos devem estar de acordo com a tabela abaixo. Para tubos com espessura de parede ≤ 3 % do diâmetro externo, as tolerâncias devem atender ao descrito na NBR NM 151:2000, 6.1.3.2.

Para tubos com diâmetro externo acima de 250 mm, pedidos com tolerância especial, o diâmetro externo não pode variar mais que ± 1 % do diâmetro externo especificado. Para tubos com diâmetro interno acima de 250 mm, pedidos com tolerância especial, o diâmetro interno não pode variar mais que ± 1 % do diâmetro interno especificado. A espessura de parede mínima não pode estar, em qualquer ponto do tubo, mais que 12,5 % abaixo da espessura nominal especificada.

Os comprimentos devem ser de acordo com a seguinte prática regular: tubos podem ser fornecidos em comprimentos simples (SRL – single random lengths) de 4,8 m a 6,7 m, com até 5 % de 3,7 m a 4,8 m, ou em comprimento duplo (DRL – double random lengths), com média mínima de 10,7 m e comprimento mínimo de 6,7 m, com até 5% de 4,8 m a 6,7 m; outros comprimentos, especificados na ordem de compra, podem ser acordados entre o fabricante e o comprador; jointers não são permitidos, a menos que especificado de outra forma. O fabricante deve explorar um número suficiente de imperfeições superficiais visíveis para assegurar que elas tenham sido adequadamente avaliadas com respeito à sua profundidade.

A verificação de todas imperfeições superficiais não é requerida, mas pode ser necessária para assegurar a conformidade com o descrito a seguir. As imperfeições superficiais que penetrem mais que 12,5% da espessura de parede nominal ou que ultrapassem a espessura mínima de parede devem ser consideradas defeitos. Estes defeitos podem ser reparados por: esmerilhamento, desde que a espessura de parede remanescente esteja dentro dos limites especificados; solda, desde que de acordo com o estabelecido; corte das partes dos tubos contendo os defeitos, desde que o comprimento remanescente atenda aos comprimentos especificados. Para que o tubo tenha um acabamento adequado e base para avaliação, o fabricante deve remover por esmerilhamento as seguintes imperfeições não prejudiciais: marcas mecânicas, abrasões, buracos e quaisquer imperfeições que sejam mais profundas que 1,6 mm. As marcas e abrasões são especificadas como marcas de cabos, pancadas, marcas de guias, marcas de rolos, riscos, marcas de estampagem e outras.

Deve-se eliminar as imperfeições visuais, como cascas, soldas, dobras, rasgos ou lascas, encontradas por verificação, com profundidade maior que 5% da espessura de parede nominal. A critério do comprador, os tubos devem ser rejeitados se as imperfeições superficiais reparadas não forem dispersas, mas aparecerem em excesso sobre uma grande área para a qual é sugerido um acabamento adequado. Disposição destes tubos deve ser objeto de acordo entre o fabricante e o comprador.

Quando os defeitos e imperfeições superficiais forem removidos por esmerilhamento, a zona de reparo deve manter o raio de curvatura na superfície do tubo e a espessura de parede não pode ser menor que o mínimo admissível. O diâmetro externo no ponto de reparo pode estar fora do mínimo admissível, sempre que se atender ao requisito de espessura mínima. A medição da espessura de parede deve ser feita com um calibre mecânico ou com algum método não destrutivo de calibração e exatidão adequada. No caso de discordância, a medição feita com o calibre mecânico deve prevalecer.

São permitidos reparos por solda somente mediante a aprovação do comprador e de acordo com a NBR NM 151:2000, Seção 5.5. Os tubos acabados devem ser razoavelmente retos. Os tubos podem ser fornecidos com os acabamentos das extremidades descritos a seguir, a menos que especificado de outro modo: tubos com diâmetro nominal DN 40 (NPS 1 ½) e menor, com todas as espessuras de parede, devem ter pontas lisas cortadas no esquadro ou pontas chanfradas, à opção do fabricante; tubos com diâmetro nominal DN 50 (NPS 2) e maior, com as espessuras de parede, até a classe reforçada, (R) devem ser fornecidos com pontas chanfradas; tubos com diâmetro nominal 50 2 e maior, com as espessuras de parede, acima da classe reforçada (R), devem ser fornecidos com pontas lisas cortadas no esquadro.

Os tubos com pontas chanfradas devem ter ângulos de chanfro de 30°, + 5° – 0°, medidos da linha perpendicular ao eixo do tubo com a raiz da face de (1,6 ± 0,80) mm. Outros ângulos de chanfro podem ser especificados por acordo entre comprador e fabricante. Exceto para o especificado, cada tubo deve ser marcado de forma legível e indelével, por pintura ou estencilhamento. Esta marcação deve começar a aproximadamente 300 mm de uma das pontas do tubo, e conter os dados a seguir: nome ou símbolo do fabricante; número desta norma; dimensões conforme uma das seguintes opções: diâmetro nominal do tubo (DN) e classe; ou diâmetro nominal do tubo (DN) e número do schedule; ou diâmetro nominal do tubo (DN) e espessura de parede; ou diâmetro externo e espessura de parede; grau do aço (A, B ou C); número da corrida do aço; comprimento, em metros, com duas decimais; informação conforme a tabela abaixo; símbolo S, se um ou mais dos requisitos suplementares se aplicar; DE 1 %, se for pedida tolerância especial para o diâmetro externo; DI 1 %, se for pedida tolerância especial para o diâmetro interno; massa do tubo para diâmetro nominal maior que DN 100 (NPS 4); RS para os tubos que tiverem reparo por solda.

Para tubos de diâmetro nominal igual ou inferior a DN 40 (NPS 1 ½) ou comprimento abaixo de 1 m, as características indicadas em 4.8.1 podem ser marcadas em etiqueta firmemente fixada ao amarrado dos tubos. Porém, nos tubos de diâmetros nominais de DN 40 (NPS 1 ½), DN 32 (NPS 1 ¼), DN 25 (NPS 1) e DN 20 (NPS 3/4), cada tubo deve ser marcado com o nome ou símbolo do fabricante, número desta norma, grau do aço, diâmetro externo e espessura de parede. Estas bitolas devem ser amarradas de acordo com a prática normal do fabricante. O total da metragem do amarrado deve constar na etiqueta.

Em adição aos requisitos descritos, o código de barras é aceitável como um método de identificação suplementar. O comprador pode especificar no pedido um sistema de código de barras para ser usado. Quando seções de tubos são cortadas em comprimentos menores por um subsequente processador para revenda, o processador deve transferir a informação completa da identificação, incluindo o nome ou marca do fabricante em cada peça de tubo não marcada ou em uma etiqueta seguramente atada a cada amarrado dos tubos, no caso de diâmetros menores que não tiveram marcação na sua superfície. A mesma designação de material deve ser transferida e o nome do processador, seu logotipo ou marca devem ser incluídos.

As barras de aço carbono de acordo com as especificações normativas

Saiba quais são os requisitos para o fornecimento de barras de aço carbono e ligado, chatas redondas, quadradas, e sextavadas, laminadas a quente para processos de conformação mecânica e/ou tratamentos térmicos ou ainda termoquímicos.

A NBR 11294 de 06/2020 – Barras de aço-carbono e ligado, chatas, redondas, quadradas e sextavadas, laminadas a quente — Requisitos estabelece os requisitos para o fornecimento de barras de aço carbono e ligado, chatas redondas, quadradas, e sextavadas, laminadas a quente para processos de conformação mecânica e/ou tratamentos térmicos ou ainda termoquímicos. Não é aplicável a barras redondas destinadas a armaduras para concreto; barras para uso estrutural e geral; e barras chatas e redondas para aplicação em molas semielípticas e molas helicoidais.

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Quais devem ser as garantias específicas devem ser acordadas previamente entre as partes?

Quais são as dimensões e massas nominais padronizadas para as barras chatas?

Quais as dimensões e massas nominais padronizadas para as barras redondas?

Qual é a tolerância no diâmetro e ovalização das barras redondas – classes normal e fina?

Exemplos de aplicações dos materiais regidos por esta norma são trefilação, usinagem, forjamento a quente e outros processos de conformação mecânica (a quente ou a frio). As barras fornecidas, conforme esta norma, devem ter composição química conforme a NBR NM 87. Aços não constantes na NBR NM 87, quando requeridos, também podem ser fornecidos conforme esta norma. As dimensões nominais das barras descritas nesta Norma estão indicadas no Anexo A.

As dimensões devem ser medidas no mínimo a 150 mm de distância das extremidades da barra. As massas por unidade de comprimento foram calculadas considerando-se a densidade de massa de 7,85 g/cm³, referente às nominais. Os valores das massas nominais citados nas tabelas do Anexo A são orientativos e não são objeto de reprovação. Outras dimensões de barras podem ser produzidas mediante acordo prévio entre o consumidor e produtor, seguindo as respectivas tolerâncias dimensionais desta norma.

Os comprimentos normais de fabricação são faixas de 5.000 mm a 7.000 mm, de 6.000 mm a 8.000 mm e de 10.000 mm a 12.000 mm, admitindo-se 10% em massa de barras curtas com comprimento mínimo de 3.000 mm, 4.000 mm e 5.000 mm, respectivamente. Podem também ser fornecidos em comprimentos fixos ou múltiplos com o máximo de 12 000 mm. Os comprimentos nominais citados são as menores dimensões admitidas com tolerância de corte de até + 100 mm. As tolerâncias dimensionais são expressas nas tabelas B.1 a B.6 (disponíveis na norma).

A classe de tolerância dimensional deve ser acordada previamente entre consumidor e produtor. São estabelecidas duas classes de tolerâncias, as quais se diferem no que tange à aplicação do produto final. A classe normal é recomendada para aplicações comuns, como usinagem. A classe fina é recomendada para aplicações que demandam tolerâncias mais restritas, como, por exemplo, forjamento a quente e trefilação. Os empenamentos máximos permissíveis estão indicados na tabela abaixo.

Para barras quadradas e sextavadas, a torção deve ser medida no comprimento total da barra. Para dimensões nominais de até 50 mm, o valor máximo admissível é de 4°/m. Acima de 50 mm é de 3°/m. Os bigodes e dobras não são permitidos. A nomenclatura de defeitos está definida na NBR 6928. A existência de defeitos superficiais, como trincas, esfoliações, vazios e riscos, é permitida, desde que a profundidade seja menor do que a especificada na tabela abaixo. Se necessário, o método de avaliação dos defeitos descritos deve ser o metalográfico ou equivalente.

É permitida a prática de remoção de defeitos superficiais. A profundidade máxima de cavidade resultante da remoção de um defeito de superfície não pode ultrapassar o limite inferior da tolerância indicada. A largura da cavidade deve ser pelo menos igual a quatro vezes a profundidade; a cavidade não pode apresentar cantos vivos.

As barras devem ser fornecidas em feixes de 1.000 kg até 5.000 kg, com tolerância máxima permitida de ±10 %, de acordo com o especificado na descrição do produto. As condições de fornecimento diferentes das descritas devem ser objeto de acordo entre produtor e consumidor. As informações que o consumidor deve apresentar ao produtor são: nome do produto; denominação comercial expressa em polegadas ou referência expressa em milímetros (mm) do produto, conforme esta norma; massa a ser fornecida expressa em quilogramas (kg); comprimento nominal, expresso em metros (m); número desta norma; grau de aço conforme NBR NM 87, ou tipo particular quando houver; grau de defeitos máximos (ver tabela acima); outros requisitos adicionais desde que acordados entre produtor e consumidor,

As barras podem ser fornecidas com uma tolerância de mais ou menos 10% frente à massa solicitada no pedido de encomenda. As barras devem ser fornecidas em corridas ou lotes separados, em feixes identificados por plaqueta ou etiqueta resistente às intempéries, firmemente presa à embalagem, contendo pelo menos as seguintes informações, registradas de forma indelével: nome do produto; identificação do produtor ou fornecedor; denominação comercial expressa em polegadas ou referência expressa em milímetros do produto, conforme esta norma; número da corrida ou do lote; grau do aço, segundo a ABNT NBR NM 87, ou tipo particular, quando houver; massa do feixe, expressa em quilogramas (kg); comprimento nominal, expresso em metros (m).

O produtor deve fornecer uma declaração contendo no mínimo: nome do produto; aço, segundo a NBR NM 87, ou tipo particular, quando houver; denominação comercial (polegada) ou referência (mm) do produto, segundo esta norma; nome do produtor ou fornecedor; número da nota fiscal; número da corrida ou lote; composição química; massa, expressa em quilogramas (kg) ou toneladas (t); resultado de ensaios específicos solicitados conforme Seção 5; nome do cliente; número desta norma. A inspeção e os ensaios devem ser realizados antes do embarque, sendo a garantia dada pelo produtor, desde que não seja estabelecido previamente outro modo entre produtor e comprador.

Se for do interesse do comprador acompanhar a inspeção e os ensaios solicitados, o produtor deve conceder-lhe o acesso necessário e suficiente à verificação de que a encomenda está sendo atendida de acordo com o pedido, sem que haja interrupção do processamento ou atraso na produção. A inspeção pode ser feita diretamente pelo comprador ou por meio de inspetor credenciado. A retirada das amostras para ensaio deve ser feita sem interromper o fluxo de produção.

Deve ser retirada no mínimo uma amostra por corrida ou lote de forma a garantir a realização dos ensaios. Outras frequências devem ser acordadas previamente entre as partes. O material é aceito quando estiver de acordo com esta norma. Caso contrário, o material pode ser rejeitado, a critério do comprador. O material rejeitado deve ser colocado à disposição do produtor, a fim de que ele comprove a procedência da reclamação.

A conformidade dos perfis fabricados em aço e suas ligas para esquadrias

Conheça os requisitos e os métodos de ensaios para perfis fabricados em aço e suas ligas para esquadrias, visando assegurar que, após o processo de fabricação atendam aos requisitos mínimos de desempenho.

A NBR 16872 de 06/2020 – Aços e suas ligas — Perfis de aço para esquadrias — Requisitos e métodos de ensaio especifica os requisitos e os métodos de ensaios para perfis fabricados em aço e suas ligas para esquadrias, visando assegurar que, após o processo de fabricação atendam aos requisitos mínimos de desempenho. Não é aplicável a balaustradas e balcões, portões e portas corrediças de ferro e aço, fechamento de área, portas de aço onduladas ou frisadas, portas e divisões sanfonadas, revestidas de qualquer material, portas metálicas contra incêndio (corta-fogo), portas pantográficas, portões metálicos e produtos de serralheria artística.

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Qual deve ser a classificação do revestimento da pintura de acabamento em pó ou líquido?

Como deve ser a preparação dos corpos de prova para os ensaios cíclicos acelerados de corrosão?

Qual deve ser a aparelhagem para os ensaios de intemperismo acelerado – UV (câmara de ultravioleta)?

Como deve ser feita a execução do ensaio de intemperismo acelerado – UV (câmara de ultravioleta)?

Uma esquadria ao ser fabricada com perfis de aço e suas ligas assegura ao produto final a resistência ao ataque de agentes corrosivos existentes em nossa atmosfera permitindo ao seu usuário o uso adequado deste produto. A corrosão é um ponto de atenção em uma esquadria em função deste produto metálico estar em contato com o meio ambiente. Esta alteração química pode comprometer o desempenho estrutural dos perfis de aços e suas ligas utilizados em uma esquadria.

Além disso, também pode causar impacto em funções das esquadrias como estanqueidade, fechamento, abertura, travamento, etc. Portanto, a falta de atenção a uma corrosão pode expor os usuários das esquadrias a riscos a sua saúde e segurança bem, como pode ocasionar prejuízo econômico, em função da necessidade de reparos ou da substituição da esquadria fabricada com perfis de aço e suas ligas. Nesta norma são apresentados os processos para que os perfis de aço e suas ligas, proporcionem ao consumidor esquadrias um desempenho satisfatório quanto à resistência estrutural, funcionabilidade, estanqueidade e durabilidade.

Para isso, esta norma apresenta características físico–químicas, processos de pré-tratamento e tratamento de superfície, resistência à corrosão e intemperismo. A partir das premissas mencionadas anteriormente, houve a solicitação da Comissão de Estudos Especial de Esquadrias (CEE-191) para a criação de uma norma técnica que trate deste assunto. Diante do seu escopo de atuação estar na Comissão de Estudos de Perfis Soldados e Conformados a Frio (CE 028:001.004) do Comitê Brasileiro de Siderurgia (ABNT/CB-028), esta demanda foi apresentada e aprovada, e esta norma elaborada tomando por base os seguintes documentos técnicos: NBR 14125, NBR 12609, série ISO 12944, bem como especificações técnicas das associações internacionais QUALISTEELCOAT e QUALICOAT da Suíça, que são referências técnicas em tratamento de superfície e resistência a corrosão consagradas mundialmente, estudando e avaliando produtos na Europa nos últimos 30 anos.

Para a fabricação de perfis de aço para esquadrias deve ser utilizado um dos aços estabelecidos nessa norma. A especificação do aço deve ser acordada entre as partes. Esta norma é aplicável para avaliação da conformidade dos perfis fabricados em aço e suas ligas para esquadrias, e devem ser aplicadas todas as seções desta norma. Os aços para esquadrias devem apresentar uma composição química e propriedades mecânicas, conforme a NBR 5915-2. A composição química e as propriedades mecânicas podem ser comprovadas por relatórios de ensaios de seu fornecedor.

No caso do uso de aços revestidos, aplicar os requisitos da NBR 7008-2, ou NBR 7008-3, ou DIN EN 10346. A composição química e as propriedades mecânicas podem ser comprovadas por relatórios de ensaios de seu fornecedor. O corpo de prova revestido por meio do processo de pintura primer, possuindo ou não pintura de acabamento, deve ser verificado nas faces aparentes conforme descrito nessa norma.

A distância mínima entre o verificador, em pé, e o corpo de prova colocado na posição final em que for utilizado deve ser de (1,5 ± 0,1) m. A iluminação deve estar posicionada entre o verificador e o corpo de prova, de modo que haja uma incidência angular de aproximadamente 60° entre os três pontos, de acordo com a figura abaixo e intensidade de luz deve estar de acordo com a NBR ISO/IEC 8995-1.

Ressalte-se que o corpo de prova revestido por meio do processo de pintura primer, possuindo ou não pintura de acabamento, verificada à vista normal ou corrigida, não pode apresentar os seguintes defeitos de pintura: craqueamento ou gretamento, crateras, descascamento, empolamento ou bolhas, enrugamento, fervura, manchamento nas cores metálicas, riscos, e/ou rugosidades provenientes do processo de pintura; fuga de borda ou falta de cobertura em regiões de sobreposições de chapa, transpasse de perfis ou pontos de solda; outros requisitos de inspeção visual, se superiores aos determinados, e referentes ao tratamento de superfície, devem estar especificados no contrato firmado entre as partes. No Anexo A estão ilustrados exemplos de defeitos na pintura.

Para o ensaio de aderência pelo método de grade, o corpo de prova deve ser revestido por meio do processo de pintura primer, possuindo ou não pintura de acabamento, deve ser ensaiado conforme descrito nessa norma. A determinação da aderência nos corpos de prova pelo método do corte em grade deve ser ensaiada conforme a NBR 11003:2009, 4.2. Todos os corpos de prova (total de três) devem apresentar resultados, conforme a NBR 11003:2009, 5.2 para as seguintes situações: para a pintura primer antes do ensaio de corrosão; para a pintura de acabamento antes do ensaio de corrosão; para a pintura de acabamento após o ensaio de intemperismo acelerado.

Para o ensaio cíclico acelerado de corrosão, o corpo de prova deve ser revestido por meio do processo de pintura primer e/ou pintura de acabamento e deve ter a verificação da resistência à corrosão, conforme os ensaios do Anexo B. Todos os corpos de prova (total de três por tipo de tratamento de superfície) devem, ao término de cada ciclo do ensaio.

Para o ensaio de intemperismo acelerado em câmara de ultravioleta (UV), no corpo de prova revestido por meio do processo de pintura de acabamento, deve ser verificada a resistência ao intemperismo após a exposição por 250 h em câmara de ultravioleta UV, conforme a ASTM G-154[4] e o Anexo C. Todos os corpos de prova devem, ao término do período de exposição, apresentar: aderência da película da pintura conforme grau Gr0; pintura isenta de craqueamento, empolamento e escamação.

Os ensaios conforme descritos a seguir devem ser realizados se o contratante determinar, neste caso, todos os corpos de prova ao término do período de exposição, devem atender aos requisitos

de retenção de brilho e mudança de cor, e deve ser classificado em um dos níveis de desempenho definidos nessa norma na tabela 5 na norma: retenção de brilho ou uma avaliação visual adicional deve ser realizada para revestimentos orgânicos em pó ou líquidos com valor de brilho original inferior a 20 unidades; revestimentos orgânicos em pó ou líquidos com aparência estruturada em todas as categorias de brilho; revestimentos orgânicos em pó ou líquidos com efeito metálico ou metalizado.

BS EN 1706: a composição química do alumínio e suas ligas

Essa norma europeia, editada pelo BSI em 2020, especifica os limites da composição química das ligas de fundição de alumínio, e as propriedades mecânicas dos provetes vazados separadamente para essas ligas. O Anexo C é um guia para a seleção de ligas para um uso ou processo específico.

A BS EN 1706:2020 – Aluminium and aluminium alloys. Castings. Chemical composition and mechanical properties abrange os limites de composição química e propriedades mecânicas das ligas de fundição de alumínio. Essa norma é uma atualização abrangente da versão 2010. Essa norma é indicada para quem faz casting em engenharia, aqueles que fazem fundição em engrenagens automotivas e aeroespaciais, para quem faz investimentos, designers, arquitetos.

Esta norma europeia especifica os limites de composição química das ligas de fundição de alumínio e as propriedades mecânicas dos provetes vazados separadamente para essas ligas. O Anexo C é um guia para a seleção de ligas para um uso ou processo específico. Essa norma fornece orientações particularmente importantes, uma vez que a maioria do alumínio, em alguns países, é reciclada. Além disso, o seu uso cria condições equitativas entre rodízios, produtores e designers; ajuda na criação de melhores produtos; aumenta a confiança, dando aos usuários finais confiança nos produtos; permite a entrada em novos mercados e facilita o comércio; e gerencia os riscos.

A BS EN 1706:2020 deve ser usada em conjunto com as BS EN 576, BS EN 1559-1, BS EN 1559-4, BS EN 1676 e BS EN ISO 8062-3. Essa norma pode contribuir para que os usuários alcancem o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável da ONU em indústria, inovação e infraestrutura, porque promove uma infraestrutura resiliente. Também contribui para o Objetivo 12, sobre consumo e produção responsáveis, porque apoia a reciclagem de alumínio.

A norma em sua edição de 2020 foi amplamente reescrita para atualizá-la com as metodologias atuais. Em comparação com a edição de 2010, foram feitas as alterações significativas. A referência normativa BS EN 10002-1 foi substituída pela BS EN ISO 6892-1. Os termos e definições foram atualizados. Na tabela 1 duas ligas foram excluídas e seis adicionadas, o limite máximo de chumbo foi reduzido para 0,29% e notas de rodapé foram adicionadas e modificadas.

Além disso, foram alterados os limites de composição química das ligas EN AC-43000 [EN AC-Al Si10Mg], EN AC43300 [EN AC-Al Si9Mg] e EN AC-51300 [EN AC-AlMg5]. Na tabela 2, duas ligas foram excluídas e três adicionadas, foi adicionada uma nova nota de rodapé e as propriedades mecânicas das ligas já existentes EN AC-42100 [EN AC-Al Si7Mg0,3], EN AC-43300 [EN AC-Al Si9Mg] e EN AC-71100 [EN AC-Al Zn10Si8Mg] foram modificadas.

Na tabela 3, duas ligas foram excluídas e duas adicionadas, as propriedades mecânicas das ligas já existentes EN AC-46200 [EN AC-Al Si8Cu3], EN AC-43300 [EN AC-Al Si9Mg] e EN AC-71100 [EN AC-Al Zn10Si8Mg] foram modificadas. Na Tabela A.1, uma liga foi excluída e três adicionadas, as propriedades mecânicas das ligas já existentes EN AC-43500 [EN AC-Al Si10MnMg], EN AC-46000 [EN AC-Al Si9Cu3 (Fe)] e EN AC-71100 [EN AC-Al Zn10Si8Mg] foram modificadas.

Foi adicionado um novo Anexo B e o antigo Anexo B foi renomeado para Anexo C. Na Tabela C.1, as mesmas ligas da Tabela 1 foram adicionadas ou excluídas, respectivamente. A adequação de alguns métodos de fundição foi revisada para algumas ligas, bem como algumas classificações de propriedades, e as notas de rodapé foram modificadas. O antigo Anexo C foi renomeado para o anexo D e o quadro D.1 foi completamente revisado.

Conteúdo da norma

Prefácio da versão europeia………………… … 3

1 Escopo……………………………….. ……………. 6

2 Referências normativas……………………… 6

3 Termos e definições………………………….. 6

4 Informações para pedidos…………………… 8

5 Sistemas de designação…………………….. 8

5.1 Sistema de designação numérica…………… 8

5.2 Sistema de designação baseado em símbolos químicos…………… 8

5.3 Designações de têmpera…………………. 8

5.4 Designações do processo de fundição…………. 9

5.5 Designações a serem incluídas nos desenhos…………… 9

6 Composição química……………… ……………………………. 9

6.1 Geral…………………………………….. ………… 9

6.2 Amostras para análise química…………. 9

7 Propriedades mecânicas…………………….. 15

7.1 Geral……………………………………. ……… 15

7.2 Ensaios de tração…………………………. 19

7.3 Provetes…………………………………. … 19

7.3.1 Geral……………………………. ……….. 19

7.3.2 Amostras de ensaio fundidas separadamente………………….. 19

7.3.3 Provetes retirados de peças vazadas……………….. 20

7.4 Ensaios de dureza………………………………………. 21

8 Regras de arredondamento para determinação da conformidade…………… 21

Anexo A (informativo) Propriedades mecânicas de ligas fundidas sob alta pressão…………………….. 22

Anexo B (informativo) Propriedades mecânicas potencialmente alcançáveis dos provetes coletados de um grupo……………… 23

Anexo C (informativo) Comparação das características de fundição, mecânicas e outras propriedades…………………………….. 25

Anexo D (informativo) Comparação entre as designações de ligas de alumínio fundido………………….. 34

Bibliografia…………………….. 36

O ensaio de ultrassom de juntas soldadas metálicas

A técnica de tempo de percurso da onda difratada (ToFD) para o ensaio de ultrassom de juntas soldadas em materiais metálicos com espessura maior ou igual a 6 mm destina-se principalmente ao uso em juntas soldadas de penetração total de geometria simples em chapas, tubos e vasos, onde tanto a solda quanto o metal de base são de aço de baixa liga.

A NBR 16196 de 05/2020 – Ensaios não destrutivos — Ultrassom — Uso da técnica de tempo de percurso da onda difratada (ToFD) para ensaio em soldas especifica a aplicação da técnica de tempo de percurso da onda difratada (ToFD) para o ensaio de ultrassom de juntas soldadas em materiais metálicos com espessura maior ou igual a 6 mm. Destina-se principalmente ao uso em juntas soldadas de penetração total de geometria simples em chapas, tubos e vasos, onde tanto a solda quanto o metal de base são de aço de baixa liga. Quando especificado e apropriado, o ToFD também pode ser usado em outros tipos de materiais que apresentem baixa atenuação ultrassônica.

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Quais são as configurações dos cabeçotes recomendadas para juntas de topo em função da espessura de parede?

Como fazer a preparação das áreas de varredura?

Como executar a conversão tempo versus espessura?

Como deve ser feito o ensaio na solda?

Esta norma foi elaborada com base na EN 14751 e fornece diretrizes sobre as capacidades especificas e limitações de ToFD para detecção, localização, dimensionamento e caracterização de descontinuidades em juntas soldadas por fusão. A tecnica ToFD é de geração de imagens ultrassônicas, a qual demonstra capacidade de detecção, localização e dimensionamento. Também é possível a caracterização de descontinuidades em uma certa extensão no metal de solda, assim como no metal de base adjacente.

O ToFD pode ser usado como técnica única ou combinado com outros métodos ou técnicas de END, tanto para inspeção de fabricação quanto para inspeção em serviço. Esta técnica, que é baseada na difração, bem como na reflexão, quando comparada as técnicas baseadas somente na reflexão, e menos sensível para a orientação da descontinuidade. Descontinuidades orientadas perpendicularmente a superfície, e nos ângulos intermediários de incidência, são detectáveis bem como descontinuidades na face da solda.

Quando especificado nesta norma, os parâmetros ultrassônicos estão referenciados ao aço que possui uma velocidade sônica de 5.920 m/s ± 50 m/s para ondas longitudinais, e 3.255 m/s ± 30 m/s para ondas transversais. Isto deve ser considerado quando se inspecionam materiais com velocidades diferentes. Em determinadas circunstâncias, como espessura, configuração da junta soldada, objetivo do ensaio, etc., é requerido mais que um único arranjo (montagem) ToFD. A imagem típica de ToFD tem em um eixo a componente tempo ou caminho percorrido pelo ultrassom e, no outro eixo, a distância percorrida pelos cabeçotes.

Devido a geometria V dos percursos ultrassônicos, a localização de uma eventual descontinuidade na direção da espessura não é linear. O ensaio ToFD deve ser realizado de forma correta e coerente, de modo que as imagens geradas sejam validas e possam ser avaliadas corretamente. Por exemplo, perdas de acoplamento e erros de aquisição de dados tem que ser evitados.

A interpretação das imagens ToFD requer inspetores com habilidade e experiencia. Algumas imagens de ToFD típicas de descontinuidades em juntas soldadas são apresentadas no Anexo B. Existe uma redução na capacidade de detecção de descontinuidades próximas ou conectadas com a superfície de varredura ou com a superfície oposta. Isto tem que ser considerado, especialmente para aços suscetíveis as trincas ou na inspeção em serviço.

Em casos onde é requerida total cobertura destas zonas, medidas adicionais devem ser tomadas. Por exemplo, ToFD pode ser acompanhado por outros métodos ou técnicas de END, como o ensaio de ultrassom pulso-eco. Sinais difratados de descontinuidades em soldas tem pequenas amplitudes comparáveis ao espalhamento causado pelos grãos grosseiros de alguns materiais, que podem dificultar a detecção e avaliação das descontinuidades.

A pessoa que executa o ensaio de ultrassom deve atender aos requisitos da NBR NM ISO 9712. Adicionalmente, os profissionais envolvidos com ToFD devem ter treinamento especifico no sistema de ultrassom ToFD utilizado, com certificação emitida pelo profissional nível 3 de ultrassom capacitado na tecnica. O ensaio ToFD deve ser realizado de acordo com um procedimento escrito, que deve conter no mínimo os requisitos listados na tabela abaixo.

Todos os procedimentos de ensaio devem ser qualificados por profissional nível 3, de acordo com a norma especifica do produto, e as evidências da qualificação devem estar disponíveis para apreciação da contratante. A norma específica do produto pode ser uma norma de projeto, construção, fabricação, montagem e inspeção em serviço, que estabelece os requisitos técnicos referentes ao material, montagem e inspeção nos projetos de fabricação e construção de produtos ou equipamentos.

Quando não especificado na norma especifica do produto, a qualificação do procedimento deve ser efetuada em corpos de prova representativos do ensaio a ser efetuado. As características e a quantidade dos corpos de prova devem ser aprovadas pela contratante. Sempre que qualquer variável da tabela acima for alterada, deve ser emitida uma revisão do procedimento. Se a variável for essencial, o procedimento deve ser requalificado e revalidado.

Recomenda-se que o instrumento de ultrassom usado para a técnica ToFD seja calibrado de acordo com a NBR 15922, e os cabeçotes de ultrassom conforme NBR 16138, e realizados por laboratórios que atendem aos requisitos apresentados na NBR ISO/IEC 17025. Qualquer reparo ou manutenção no sistema de medição implica a necessidade de nova calibração, independentemente da periodicidade estabelecida. O item do sistema de medição que deve ser periodicamente calibrado e o bloco padrão deve ser realizado por laboratórios que atendem aos requisitos apresentados na NBR ISO/IEC 17025.

A periodicidade de calibração do bloco padrão depende da frequência e condições de utilização. Recomenda-se que a periodicidade de calibração atenda ao especificado na NBR ISO 10012. Qualquer avaria observada no bloco padrão implica na necessidade de nova calibração, independente da periodicidade estabelecida. O instrumento deve ser capaz de selecionar uma parte adequada da base de tempo dentro do qual os A-scan são digitalizados. Para selecionar esta parte adequada, deve-se ter uma janela com posição e comprimento ajustáveis.

O início da janela deve ser ajustável entre 0 μs e 200 μs do pulso transmissor e o comprimento da janela deve ser ajustável entre 5 μs e 100 μs. Desta forma, os sinais apropriados (onda lateral ou creeping, sinal do eco de fundo, um ou mais sinais de conversão de modo) podem ser selecionados para serem digitalizados e exibidos. Os sinais não retificados devem ser digitalizados com uma taxa de amostragem de pelo menos quatro vezes a frequência nominal do cabeçote.

A largura de banda do receptor deve no mínimo ter intervalo entre 0,5 e 2 vezes a frequência nominal do cabeçote a – 6 dB, a menos que certas classes de produtos e materiais específicos exijam maior largura de banda. Filtros de banda apropriados podem ser usados. O pulso de transmissão pode ser unipolar ou bipolar. O tempo de subida não pode exceder 0,25 vez o período correspondente a frequência nominal do cabeçote.

Para aplicações gerais, as combinações de instrumentos de medição de ultrassom e mecanismos de varredura (escaneres) devem ser capazes de digitalizar sinais com uma taxa de pelo menos um A‑scan por 0,5 mm de comprimento escaneado. Para atingir este objetivo, a aquisição de dados e o movimento do mecanismo de varredura (escaner) devem estar sincronizados. Os A-scans digitalizados devem ser exibidos relacionando a amplitude aos níveis de cinza, plotados sequencialmente para formar uma imagem B-scan. O número de escalas deve ser de pelo menos 256 tons de cinza.

O instrumento de medição deve ser capaz de armazenar todas as imagens A-Scan na sua forma original, isto e, sem filtros de qualquer natureza, em uma mídia de armazenamento. Para fins de relatório, o respectivo software deve ser capaz de gerar cópias em papel das imagens A‑scan e B-scan. O instrumento de medição deve ser capaz de realizar uma média de sinal (averaging).

Para atingir as configurações de ganho relativamente alto, necessárias para sinais típicos de ToFD, pode ser usado pré-amplificador, que deve ter uma resposta plana sobre a faixa de frequências de interesse. Este pré-amplificador deve ser posicionado tão próximo quanto possível do cabeçote receptor. Os cabeçotes ultrassônicos utilizados na tecnica de ToFD devem atender pelo menos aos seguintes requisitos: número de cabeçotes: 2 (transmissor e receptor); modo de onda: ondas longitudinais.

O uso de cabeçotes de ondas transversais pode ser empregado em situações especificas de forma a completar as longitudinais. Ambos os cabeçotes devem ter a mesma frequência nominal. A frequência central deve estar dentro de uma tolerância de ± 10% da frequência nominal e o comprimento de pulso tanto da onda lateral quanto do eco de fundo não pode exceder dois ciclos, medidos a 10 % do pico da amplitude (queda de 20 dB).

A distância entre a superfície de ensaio e a superfície de contato do cabeçote não pode exceder 0,5 mm. Para superfícies cilíndricas e esféricas, este requisito e atendido com a seguinte equação: D ≥ 15 a, onde D é o diâmetro do componente, expresso em milímetros (mm); a é a dimensão da sapata do cabeçote na direção do ensaio, expressa em milímetros (mm). Se o requisito especificado não for atendido, uma sapata deve ser adaptada a superfície de contato do cabeçote e a sensibilidade e a escala devem ser ajustadas adequadamente.

Os mecanismos de varredura devem ser usados para manter uma distância constante e alinhamento entre os pontos de saída dos cabeçotes. Uma função adicional dos mecanismos de varredura e fornecer aos instrumentos de ultrassom informações de posição dos cabeçotes, sendo capaz de gerar a posição relacionada as imagens. Informações sobre a posição dos cabeçotes podem ser fornecidas por meio de, por exemplo, codificadores incrementais magnéticos ou óticos ou potenciômetros.

Os mecanismos de varredura no ToFD podem ser motorizados ou acionados manualmente. Eles devem ser guiados de maneira adequada, como cinta de aço, cinto, sistemas de rastreamento automático, rodas guiadas etc. A exatidão na orientação em relação ao centro de uma linha de referência, por exemplo, a linha de centro da solda, deve ser mantida dentro de um erro máximo admissível de ± 10% da separação entre os pontos de saída dos cabeçotes.

As inspeções devem ser realizadas de acordo com o procedimento qualificado, que deve conter o plano de varredura a ser utilizado, conforme as especificações técnicas aplicáveis. Para inspeções de fabricação, o volume de ensaio e definido como a zona que inclui solda e metal de base por pelo menos 10 mm de cada lado da solda, ou a largura da zona afetada pelo calor, o que for maior. Em todos os casos, o ensaio deve cobrir o volume total da região de interesse.

Para inspeção em operação, o volume de ensaio pode ser direcionado para áreas de interesse especifico. Os cabeçotes devem ser ajustados para garantir uma cobertura adequada e condições ideais para iniciar e detectar os sinais difratados na área de interesse. Para soldas de topo de geometria simples, onde a largura da solda e estreita na superfície oposta à da varredura, o ensaio deve ser realizado com uma ou mais configurações, dependendo da espessura da parede.

Deve-se tomar cuidado para escolher as combinações de parâmetros adequadas. EXEMPLO Na faixa de espessura de 15 mm a 35 mm com frequência de 10 MHz, um feixe com angulo de 70° e um cristal de tamanho de 3 mm pode ser apropriado para uma espessura de 16 mm, mas não para 32 mm.

O tratamento térmico de ligas de alumínio trabalháveis

Quanto à resposta a tratamentos térmicos, as ligas de alumínio são classificadas em ligas de alumínio tratáveis termicamente, que são aquelas que podem ser endurecidas, isto é, apresentam aumento da resistência mecânica, por tratamento térmico a partir de ciclos controlados de aquecimento e resfriamento.

A NBR 12315 de 05/2020 – Ligas de alumínio trabalháveis – Tratamento térmico – Requisitos estabelece os requisitos para os tratamentos térmicos de recozimento, solubilização e envelhecimento de ligas de alumínio trabalháveis laminadas, extrudadas, trefiladas e forjadas para uso geral.

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Qual é o tempo de tratamento recomendado para a solubilização das ligas trabalháveis?

Quais são as restrições para o retratamento térmico de produtos alclad?

Quais são os tratamentos recomendados de recozimento (têmpera O) para as ligas de alumínio trabalháveis?

O que é a fusão eutética e porosidade induzida?

Quanto à resposta a tratamentos térmicos, as ligas de alumínio são classificadas em ligas de alumínio tratáveis termicamente, que são aquelas que podem ser endurecidas, isto é, apresentam aumento da resistência mecânica, por tratamento térmico a partir de ciclos controlados de aquecimento e resfriamento. Adicionalmente, estas ligas também podem ser endurecidas por trabalho a frio. Esta classificação abrange, tipicamente, as ligas trabalháveis de alumínio das séries 2xxx, 6xxx e 7xxx.

Igualmente, recebem a classificação de ligas de alumínio não tratáveis termicamente, que são aquelas que não são passíveis de sofrerem aumento da resistência mecânica a partir da realização de tratamentos térmicos, porém podem ser endurecidas por trabalho a frio. Apesar destas ligas serem classificadas como não tratáveis termicamente podem ser realizados tratamentos térmicos que não possuem como objetivo final o aumento da resistência mecânica, como o de recozimento. NOTA Esta classificação abrange, tipicamente, as ligas trabalháveis de alumínio das séries 1xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx e 8xxx.

As ligas de alumínio são tratadas termicamente em fornos de câmara a ar ou banhos de sais fundidos; entretanto, banhos de chumbo, banhos a óleo ou leitos fluidizados podem ser utilizados. O uso de aquecimento sem controle não é permitido. Qualquer que seja o meio de aquecimento empregado, uma avaliação é requerida para assegurar a efetividade do tratamento térmico e também para que não haja superaquecimento.

Os fornos com câmara de ar podem ser aquecidos a óleo, a gás ou por resistências elétricas. Os componentes do forno que são significantemente mais aquecidos do que o material a ser tratado devem possuir proteção metálica com espessura máxima de 6,35 mm para prevenir efeitos adversos de radiação. Fornos com câmara de ar utilizados para realizar tratamento térmico de solubilização devem ter atmosfera controlada, de forma a prevenir a ocorrência de porosidades no material intrínseca a este processo.

A adequabilidade da atmosfera destes fornos pode ser avaliada de acordo com a fusão eutética e porosidade induzida. A porosidade induzida pelo tratamento térmico de solubilização pode diminuir as propriedades mecânicas e ocasionar comumente bolhas na superfície do material. É mais comum ocorrer essa condição em fornos cujos produtos de combustão entram em contato com o material, particularmente se os gases contiverem elevado vapor de água ou compostos de enxofre.

Em geral, as ligas trabalháveis de alta resistência das séries 2xxx e 7xxx são mais suscetíveis à porosidade. Produtos alclad e ligas de baixa resistência mecânica são praticamente imunes a este tipo de dano. Filmes anódicos e revestimentos de tratamento térmico patenteados são também vantajosos na proteção contra a porosidade resultante do tratamento térmico de solubilização.

A descoloração superficial é um resultado normal deste tratamento térmico de solubilização e não pode ser interpretada como evidência de dano por superaquecimento ou como porosidade induzida pelo tratamento térmico. Os banhos de sal apresentam aquecimento rápido e uniforme do material, neste meio de aquecimento não ocorre oxidação do alumínio devido a altas temperaturas, as quais são controladas por meio de sensores.

Após estabelecido o padrão de temperatura recorrente ou o equilíbrio térmico na zona de trabalho, a temperatura do forno deve ser mantida dentro dos limites das variações estabelecidas abaixo em todos os controles e sensores do forno: variação de ± 8,5 °C para fornos usados somente para solubilização das ligas da série 6xxx, para as quais a tabela abaixo especifica uma variação de ± 8,5 °C ou mais; variação de ± 6 °C para fornos usados para outras solubilizações e qualquer tratamento de envelhecimento.

A precisão do sistema de medição de temperatura deve ser verificada semanalmente sob condições de operação. Esta verificação deve ser feita a partir da inserção de um segundo sensor de temperatura calibrado próximo ao sensor de temperatura do forno. A leitura deste segundo sensor deve ser realizada com potenciômetro de ensaio calibrado. Quando o forno for equipado com sistemas de potenciômetro de medição dupla, que são verificados diariamente um com o outro, esta verificação pode ser realizada a cada três meses, em vez de semanalmente.

O sensor de temperatura, o potenciômetro e a combinação da compensação da conexão fria devem ter sido calibrados por instituição acreditada com exatidão de ± 1,1 °C nos últimos três meses. Deve ser realizado levantamento de uniformidade de temperatura em fornos e banhos de sal para assegurar a concordância com os requisitos especificados nessa norma. Um novo levantamento de uniformidade de temperatura deve ser feito após qualquer modificação, reparo, ajuste (por exemplo, nos controladores de energia ou defletores) ou reconfiguração que altere as características da uniformidade de temperatura do forno ou banho de sal, e também caso sejam constatadas alterações na efetividade do tratamento térmico a partir do acompanhamento do material.

O levantamento inicial de temperatura deve ser feito nas temperaturas máximas e mínimas dos tratamentos de solubilização e de envelhecimento para cada forno a ser utilizado. Deve haver no mínimo nove posições de ensaio, sendo uma em cada canto do forno e uma no centro, considerando-se que haja ao menos uma posição de ensaio para cada 0,69 m3 de volume de ar, não devendo ser ultrapassado o máximo de 40 posições de ensaio. Para banhos de sal, uma posição de ensaio é requerida para cada 1,1 m³ de volume.

Após o levantamento inicial, cada forno deve ser analisado mensalmente, exceto como estabelecido em 5.3.8 e 5.3.9. As análises mensais devem ser feitas nas temperaturas de operação para solubilização e para envelhecimento. Durante os levantamentos de uniformidade de temperatura do forno, devem ser utilizados sensores de ensaio móveis para determinar a uniformidade e distribuição reais de temperatura. Os sensores de controle da zona de trabalho devem ser utilizados para determinar a temperatura de ensaio.

Deve haver pelo menos um sensor de temperatura para cada 1,1 m³ de volume de carga, com um mínimo de nove sensores de temperatura, sendo um em cada canto do forno e um no centro. Para fornos de até 0,28 m³, o levantamento de uniformidade de temperatura pode ser feito com o mínimo de três sensores de temperatura, sendo posicionados na frente, centro e fundo do forno, ou no topo, centro e base. É recomendado o uso de um termopar de carga em fornos pequenos.

Os levantamentos de uniformidade de temperatura devem refletir as características normais de operação do forno. Se o forno for carregado após ser estabilizado na temperatura de operação preestabelecida, os sensores de temperatura devem ser carregados nas mesmas condições. Se o forno for carregado frio, os sensores de temperatura devem ser carregados frios. Após a inserção dos sensores de temperatura, leituras devem ser tiradas frequentemente para determinar quando a temperatura da região mais quente do forno se aproxima da faixa inferior de temperatura estabelecida.

A partir deste momento até que o equilíbrio térmico seja alcançado, a temperatura em todos os locais deve ser determinada com intervalo máximo de 2 min, para detectar qualquer superaquecimento. Após o equilíbrio térmico ser atingido, leituras devem ser feitas em intervalos de 5 min, por 30 min no mínimo, para determinar o padrão de temperatura recorrente.

Os resultados destes levantamentos devem demonstrar que a variação máxima de temperatura (da leitura mais fria para a mais quente) entre todos os sensores de temperatura e os sensores de controle do forno está dentro da faixa de uniformidade de temperatura aplicável estabelecida em 5.2; todas as leituras dos sensores de temperatura estão dentro da faixa de temperatura do tratamento térmico especificado que está sendo analisado. O tipo de levantamento, e os procedimentos para se realizar as análises em fornos contínuos, devem ser estabelecidos para cada forno envolvido em particular.

Os tipos de fornos de tratamento térmico contínuo variam consideravelmente, dependendo da forma e dimensões dos produtos. Em determinados casos convém realizar a análise do forno a partir de estudo das propriedades mecânicas do produto tratado termicamente, os quais devem estar de acordo com a tabela abaixo. Análises de uniformidade de temperatura do forno devem ser realizadas mensalmente, usando-se um mínimo de dois sensores de temperatura fixados ao material que está sendo tratado.

Os levantamentos devem refletir as características preestabelecidas de operação do forno. Os resultados destes levantamentos devem demonstrar que a variação máxima de temperatura (da leitura mais fria para a mais quente) entre todos os sensores de temperatura e de controle está dentro da faixa de uniformidade de temperatura aplicáveis estabelecida em 5.2; todas as leituras dos sensores de temperatura estão dentro da faixa especificada para o tratamento térmico analisado.

A uniformidade de temperatura em um banho de sal pode ser determinada utilizando-se um sensor de temperatura envolto por um tubo de proteção. O sensor de temperatura deve ser colocado em uma posição até que o equilíbrio térmico tenha sido alcançado e feito uma leitura. O sensor de temperatura deve então ser colocado em um novo local e o procedimento repetido. Estas operações devem ser repetidas até que a distribuição de temperatura em todas as partes do banho tenha sido determinada.

Os resultados destes levantamentos devem demonstrar que a variação máxima de temperatura (da leitura mais fria para a mais quente) está dentro da faixa de uniformidade de temperatura aplicáveis estabelecida em 5.2; todas as leituras dos sensores de temperatura estão dentro da faixa de especificada para o tratamento térmico analisado. A periodicidade requerida para os levantamentos torna-se semestral após realizados seis levantamentos mensais consecutivos, incluindo o levantamento inicial conforme 5.3.2, desde que sejam atendidas todas as seguintes condições: os levantamentos prévios de uniformidade de temperatura apresentam histórico de desempenho dentro dos parâmetros preestabelecidos por um período de seis meses consecutivamente; em adição a cada sensor de controle da zona de trabalho, o forno ou banho de sal deve ser equipado com instrumento multiponto de registro permanente, com pelo menos um sensor adicional de monitoramento de temperatura em cada zona ou com um ou mais sensores de monitoramento da carga para medir a temperatura real do metal em cada zona.

Os sensores de controle da zona de trabalho e os sensores de monitoramento da carga devem ser instalados de forma a registrar a temperatura dos meios aquecidos (ar, banho de sal, dentre outros) e as temperaturas reais do metal. A frequência do levantamento para fornos utilizados exclusivamente para envelhecimento pode ser semestral após a conclusão de seis levantamentos mensais consecutivos, incluindo o levantamento inicial conforme 5.3.2, desde que sejam atendidas as seguintes condições: o forno utiliza registro multiponto contínuo dos dados de temperatura; ou um ou mais sensores de monitoramento de carga são empregados para medir e registrar as temperaturas reais do metal.

Os instrumentos utilizados para controlar, monitorar e registrar a temperatura do forno devem ser calibrados anualmente e também antes do primeiro uso. A calibração deve ser realizada com um instrumento que tenha sido calibrado dentro do período de 12 meses por instituição acreditada com precisão de ± 1,1 °C. A calibração dos instrumentos de controle, monitoramento ou registro deve ser realizada conforme instruções do fabricante ou, se as instruções do fabricante não forem utilizadas com um mínimo de três dados de sensores simulados nos pontos mínimo, médio e máximo da faixa de temperatura de operação qualificada do forno.

A calibração dos instrumentos de controle, monitoramento ou registro pode ser realizada em uma carga de processo (para uma simples faixa de temperatura), se a temperatura do forno permanecer dentro da tolerância de processamento e for registrada para indicar a ocorrência de calibração. Os limites de calibração são de ± 1,1 °C ou 0,3 % da temperatura máxima do levantamento do equipamento (utilizar o maior resultado).

O arranjo da carga de produto deve assegurar que o aquecimento e o resfriamento tenha acesso a todas as superfícies para cada peça da carga. O carregamento em banho de sal em cestos contendo produtos de pequenos tamanhos, como rebites ou forjados, deve ser controlado pela limitação da profundidade da carga em cada camada e pela manutenção do espaçamento mínimo entre as camadas, a fim de garantir a uniformidade térmica da carga. O ensaio periódico do produto (ver tabela abaixo) deve ser realizado para assegurar que produtos de pequenos tamanhos resfriados em cestos não apresentem maior suscetibilidade à corrosão intergranular do que produtos resfriados individualmente sem cestos.

Convém que os ensaios sejam efetuados uma vez por mês ou mais frequentemente, quando acordado entre fabricante e cliente. A determinação das propriedades mecânicas, por exemplo, é tipicamente um ensaio de liberação. Recomenda-se ensaiar uma carga por forno por mês. Se a carga de trabalho incluir mensalmente lâminas e chapas tanto quanto outros tipos de materiais, convém que sejam ensaiadas, de acordo com a tabela acima, uma carga de lâminas e outra de chapas. Se este tipo de produto não for tratado termicamente durante o mês, convém que a carga de ensaio seja aquela correspondente ao maior número de ensaios determinado pela tabela acima.