Nas indústriais atuais sejam elas químicas, petroquímicas, siderurgicas, papel-celuloses, metalúrgicas, alimentícias, entre outras, os vasos de pressão são fundamentais nos processos industriais que contenham fluidos a serem armazenados ou de passagem.
Os vasos de pressão são equipamentos na maioria das vezes cilíndricos que podem ser horizontais ou verticais, são construídos em aço-carbono e suas ligas, aço inoxidável, polipropileno, fibra de vidro ou qualquer outro material resitente à pressão e as condições exigidas pelo processo a ser submetido. Os vasos de pressão servem para armazenar fluidos gasosos ou líquidos ou ainda combinações dos dois estados líquido/gasoso. Devido as variações de pressão, temperatura e fluido a ser armazenado os vasos de pressão quando não são corretamente projetados ou inspecionados, tornam-se componentes perigosos colocando em risco as pessoas envolvidas e o meio ambiente. Devido a este alto índice de periculosidade e para minimizar os impactos ambientais o ministério do trabalho brasileiro criou a norma regulamentadora NR 13, que classifica estes equipamentos de acordo com seu potencial de risco, fornece parâmetros de treinamento para operadores deste tipo de equipamento e parâmetros para inspeção e manutenção periódica.
De acordo com a NR 13 os vasos de pressão são classificados em categorias segundo o tipo de fluido e o potencial de risco que apresentam, conforme demonstrado na tabela abaixo.


A NR 13 estabeleceu ainda uma tabela de paradas obrigatórias para inspeção, mesmo que aparentemente o vaso esteja operando normalmente, vide tabela abaixo que demonstra as inspeções/verificações que devem ser feitas de acordo com a categoria do vaso.
As inspeções internas e externas impostas pela NR 13 necessitam, em alguns casos, de ensaios não destrutivos como auxiliar para detecção de possíveis falhas que a olho nú seriam impossíveis de serem detectadas, aumentando assim a confiabilidade e segurança dos vasos de pressão.



São ensaios que não destroem nem modificam as propriedades do material ensaiado, podendo ser executados na maioria das vezes em peças, matérias-primas, equipamentos acabados e/ou semi acabados.
O objetivo primordial dos ensaios não destrutivos ou ends, como são mais conhecidos, é determinar a qualidade do material sob o ponto de vista de aceitação ou rejeição. Os ends podem de maneira qualitativa e/ou quantitativa determinar características físicas, químicas e metalúrgicas dos materias e equipamentos testados, fornecendo assim subsídios diretos e/ou indiretos para aprovação, reprovação ou simplesmente fornecendo dados para reavaliação da vida útil de um determinado equipamento ou material.
Existe uma vasta gama de ends que podem ser utilizados mais, os mais comuns são: ensaio visual, ensaios por liquido penetrante, partículas magnéticas, radiografia/gamagrafia e ultrassom estes ensaios são utilizados na maioria das vezes  para detectar descontinuidades nos mais variados processos de fabricação (laminados, forjados, fundidos, soldados, usinados, etc)  ou até mesmo descontinuidades geradas pelos  mecanismos de deteriorização de elementos/equipamentos em uso que são ruptura sob tensão estática, ruptura frágil, fadiga, corrosão, corrosão sob-tensão, fadiga associada a corrosão, fragilização por hidrogênio, fluência, deformações, entre outros.


O ensaio visual é o mais simples de todos os ends e consiste em utilizar a visão de forma direta ou com auxílio de lentes ou lupas de aumento ou mesmo de forma remota com auxílio de videoscópios ou boroscópios, para fazer uma avaliação preliminar das condições superficiais de um elemento ou equipamento.



O líquido penetrante ou é um ensaio que utiliza como fundamento a propriedade de capilaridade dos líquidos, que é a capacidade destes penetrarem em pequenos oríficios ou fendas até mesmo na posição sobre-cabeça. O ensaio de detecta com facilidade descontinuidades como pequenas trincas e porosidades ou qualquer outro tipo de descontinuidade superficial desde que esta esteja aberta à superfície promovendo a entrada do penetrante na descontinuidade e ápos outras etapas seja revelada com uma emulsão apropriada designada de revelador.


Os ensaios por partículas magnéticas são muito utilizados para detecção de descontinuidades superficiais e sub-superficiais (logo abaixo à superfície), este end baseia-se na propagação de um campo magnético em materiais ferromagnéticos, se existirem descontinuidades nestes materias será criado um campo de fuga na descontinuidade gerando assim um pequeno campo magnético "imã"  na região da descontinuidade onde é aplicada as partículas magnéticas "pó metálico ferroso" que pode ser de várias cores para contrastar com a superfície, esta partícula ferrosa se acumula nas regiões onde são formados os campos de fuga evidenciando uma descontinuidade.


As descontinuidades internas são checadas com os ensaios radiográfico e gamagrafia, que consiste na absorção diferenciada das radiações ionizantes que podem ser os raios x e os raios y, que são os tipos de radiações comumente utilizados nestes ensaios, tanto os raios x como os raios y são ondas eletromagnéticas de altíssimo poder de penetração e comprimentos de onda muito pequenos de aproximadamente 1/10000 o comprimento de onda da luz visível.
A diferença entre os raios x e os raios y é que os raios x são produzidos artificialmente pela aceleração de elétrons em um tubo de alto vácuo, onde um filamento de tungstênio é excitado com uma voltagem alta produzindo os raios x, por sua vez os raios y são produzidos por isótopos naturais encontrados na natureza, os mais utilizados são o irídio, o cobalto e o selênio, essa radiações conseguem atravessar os materiais que podem ser metálicos ou não metálicos e "imprimir" um filme radiográfico que irá registrar variações de "densidade radiográfica" diferenciadas, ou seja, regiões no material analisado onde a absorção dessa energia é menor, o filme apresentará uma área mais escurecida, regiões com maior absorção dessa energia, o filme ficará mais claro. Geralmente ao se analisar uma determinada região mais escurecida no filme radiográfico, apura-se evidências de descontinuidades internas, que podem ser vazios internos ou inclusões não metálicas.



Os ensaios de ultrasom são amplamente utilizados para verificação de descontinuidades internas e superficiais. Estes ensaios baseiam-se na introdução de ondas mecânicas de alta frequência no interior de materias metálicos, não metálicos, ferrosos e não ferrosos. As ondas mecânicas podem ser geradas e introduzidas de várias formas dentro do material em análise, o método mais comum de geração é por efeito piezoelétrico, que é a capacidade de certos materiais de converterem energia mecânica em energia elétrica e vice-versa, estes materiais são chamados de cristais piezoelétricos ou popularmente chamados de cabeçotes, estes cristais podem ser de quartzo, titanato de bário, sulfato de lítio, etc.
O equipamento de ultrasom funciona como um "sonar", emitindo um pulso elétrico para o cabeçote (transdutor) que vibra o cristal com uma determinada frequência, introduzindo no interior do material vibrações mecânicas "ultrassons", que se propaga com uma determinada velocidade e frequencia, existindo alguma descontinuidade no material analisado, essa vibração vai se chocar com essa descontinuidade ou interface e parte dessa energia mecânica vai retornar para o transdutor como uma reflexão com as mesmas características de propagação (velocidade e frequencia), neste caso o efeito é o inverso e a vibração mecânica de retorno faz vibrar o transdutor que gera um pulso elétrico de intensidade proporcional a enegia de retorno, mostrando na tela do aparelho duas imformações importantes para interpretação deste sinal, a distância percorrida pelo som neste trajeto até a descontinuidade, e a intensidade deste sinal ou amplitude que está diretamente ligada com o tamanho da descontinuidade ou da energia refletida por esta descontinuidade, com estas informações conseguimos estimar o tamanho das descontinuidades e posicionamento da mesma, no ensaio de ultrassom existem ainda basicamente 3 tipos de ondas que podem ser introduzidas, ondas longitudinais, transversais e superficiais cada uma tem suas próprias característica e a escolha de cada tipo de onda vai depender do tipo de descontinuidade que se deseja detectar.




A escolha dos melhores ensaios a serem utilizados nas inspeções periódicas é determinada por diversas variáveis e fatores a serem definidos e analisados como: mecanismo de deterioração atuante no equipamento; dimensões da parte do equipamento que se deseja inspecionar; tipo de descontinuidade mais provável atribuída ao mecanismo de deterioração; características superficiais do local a ser inspecionado e propriedades metalúrgicas do material, estas variáveis podem determinar qual o tipo de end mais indicado para o ensaio, podendo ainda ser utilizado uma conjugação de ends para atender a inspeção propriamente dita. A tabela da página 18 faz uma sugestão entre correlação usual, mecanismos de deterioração, tipo de descontinuidade e "end" mais adequado.
Os ends aplicados em inspeções periódicas em vasos de pressão são imprescindíveis para correlacionar o grau de qualidade do equipamento, e o estado físico e estrutural que o mesmo se encontra, assim como para determinar e programar os reparos ou reavaliação da vida útil do mesmo. A não aplicação de ends ou a aplicação incorreta nos pontos onde atuam estes mecanismos de deteriorização podem gerar uma grande incerteza na utilização do vaso de pressão ou até mesmo graves acidentes, por exemplo, uma trinca superficial se não for devidamente corrigida pode se propagar, aprofundando-se internamente no material e podendo causar até vazamentos ou rompimentos, acasionando consequencias irreparáveis posteriormente.


Normalmente para determinação da fabricação de vasos de pressão os principais parâmetros analisados e considerados do projeto são: a pressão que o mesmo poderá suportar, o fluido e a compatibilidade química do mesmo com o material de construção do vaso e o volume que este fluído vai ocupar, com estes parâmetros determinados o projetista irá definir o material de construção, espessura necessária para suportar uma dada pressão, temperatura e o tamanho/diâmetro do vaso de acordo com seu volume.
Para fabricação de vasos de pressão a norma mais comumente utilizada é a norma ASME (American Society of Mechanical Engineers) que estabelece parâmetros para o projeto e construção e até os critérios de aceitação dos ends (ASME VIII), a seção V trata somente de ensaios não destrutivos, a seção II é especificamente sobre materiais de construção e a seção IX sobre qualificação de soldadores e processos de soldagem.


A tabela acima demonstra os ends e suas respectivas normas aplicáveis à matéria-prima de fabricação.
Cada processo descrito na tabela pode possuir descontinuidades decorrentes do processo de fabricação, por exemplo as chapas quando laminadas podem apresentar segregações ou dupla-laminação, chapas cladeadas: descolamentos, peças forjadas podem apresentar trincas e dobras, entre outros problemas decorrentes do processo de fabricação/transformação do material, os ends nestes casos são aplicados para verificar a integridade destes materiais, comparando-os com critérios de aceitação estabelecidos nas normas aplicáveis, aumentando assim o grau de confiabilidade destes elementos.  
De uma forma geral os vasos de pressão são construídos de chapas das mais diversas ligas e matérias primas, essas chapas são conformadas (calandradas) formando virolas que são unidas pelo processo de soldagem, assim como diversos outros elementos que compõem os vasos de pressão como: pecoços de conexões, flanges, tampos, tubulações, escadas, plataformas, etc. Este processo de soldagem pode ser de forma manual ou automatizado, e devido a isto podem ocasionar descontinuidades decorrentes deste processo como: faltas de fusão, faltas de penetração, porosidades, inclusões metálicas (tungstênio), inclusões não metálicas (escória), trincas, mordeduras, entre outras. As descontinuidades presentes na solda de forma descontrolada diminuem a resistência mecânica da mesma e podem gerar pontos de tensão e enfraquecimento da solda, por este motivo os end são vastamente aplicados neste processo da fabricação, sendo executados para a detecção das descontinuidades que são eventualmente eliminadas ou reparadas, os ends normalmente aplicados em juntas soldadas de vasos de pressão são: juntas de topo (emendas longitudinais de virolas e juntas circunferências virolas com virolas e virolas com tampos) - primeiramente é realizado um ensaio visual e dimensional nos chanfros e soldas acabadas, detectando assim descontinuidades visuais, é comum realizar juntamente com o ensaio visual o ensaio de lp (liquido penetrante) nos chanfros e passes de solda de raiz, nas soldas acabadas de topo é realizado radiografia e/ou ultrassom para a detecção de descontinuidades internas, costuma-se utilizar também o ensaio de partículas magnéticas para a detecção de descontinuidades superficiais não visiveis a olho nú e dificilmente detectadas pelo ensaio de radiografia e ultrassom (microtrincas superficiais). Normalmente estes ensaios de acordo com a criticidade do vaso de pressão são realizados em 100% das juntas de topo soldadas com penetração total.
Para as demais juntas existentes que estão interligados diretamente com o vaso de pressão, a tabela seguinte mostra os ensaios mais utilizados.



Desta forma concluímos que não existe um end melhor do que outro, a correta aplicação e análise dos materiais e das aplicações submetidas é que determina o ensaio ou ensaios mais adequados a serem utilizados, assim como podemos observar que os vasos de pressão estão intrissicamente ligados com os ends tanto na fase de fabricação como na inspeção em serviço, aumentando a confiabilidade dos processos e materiais e contribuindo de forma fundamental para a continuidade de processos que envolvam os vasos de pressão atuando de forma direta e indireta na preservação da integridade de pessoas e do meio ambiente.

Formado em Tecnologia Mecânica pela Fatec-SP, exerce o cargo de Examinador Assistente Pleno na Abendi Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção, qualificado em Ultrassom industrial Nível II e Líquidos Penetrantes Nível II pelo SNQC/END, com mais de 10 anos de experiência em ensaios não destrutivos já atuou em empresas como Bardella, BBL – Bureau Brasileiro e  Confab tubos. E-mail: ale_sancovicei@yahoo.com.br