Radiografia industrial · Inspeção de soldas

Inspeção de Soldas por Radiografia

Inspeção de soldas por radiografia — raios X ou gamagrafia — em juntas soldadas para revelar poros, trincas, falta de fusão e inclusões — com laudo por junta segundo o critério de aceitação do seu código: ASME, API, AWS ou Petrobras.

Filme radiográfico de junta soldada no negatoscópio mostrando porosidade agrupada no cordão de solda

A inspeção de soldas é a aplicação mais frequente da radiografia industrial. A radiação — de um aparelho de raios X ou de uma fonte de gamagrafia — atravessa a junta e é atenuada de forma diferente por vazios, inclusões e variações de espessura; o que chega ao filme forma uma imagem em que cada descontinuidade tem um aspecto característico. É por isso que o laudo radiográfico consegue dizer não só se a solda tem defeito, mas qual, onde e de que tamanho — informação que o fiscal usa para aceitar a junta ou mandar reparar.

Na CB, a inspeção radiográfica conversa com o acompanhamento de soldagem: a junta só vai para o filme depois da liberação visual, e o resultado volta para o controle de desempenho dos soldadores. Quando o escopo é tubulação ou duto, a técnica (parede simples, parede dupla ou panorâmica) segue o que está descrito em radiografia de tubulações.

O que a imagem mostra

Defeitos de solda que a radiografia revela

No filme, regiões com menos material (poros, trincas, falta de fusão) atenuam menos a radiação e aparecem mais escuras; materiais mais densos que o aço (tungstênio) aparecem claros. O aspecto, a posição e a orientação da indicação identificam a descontinuidade.

Radiografia de solda com porosidade agrupada: poros escuros arredondados sobre o cordão claro
Porosidade agrupada: indicações escuras, arredondadas, concentradas em um trecho do cordão. Origem típica: umidade, proteção gasosa deficiente ou contaminação.
Radiografia de solda com indicação linear de falta de fusão junto à margem do chanfro
Falta de fusão: linha escura fina e reta, paralela ao chanfro ou entre passes. Quando o plano está alinhado ao feixe, é nítida; fora do alinhamento pode ficar tênue — caso em que o ultrassom complementa.

Como cada descontinuidade aparece no filme

  • Porosidade — pontos escuros arredondados, isolados, distribuídos, agrupados ou alinhados; a porosidade vermiforme aparece como indicações alongadas em forma de verme.
  • Inclusão de escória — indicações escuras irregulares, geralmente alongadas, entre passes ou na margem do chanfro; em SMAW e FCAW podem formar linhas paralelas.
  • Inclusão de tungstênio — ponto claro, bem definido, quase branco, típico de GTAW.
  • Falta de penetração — linha escura retilínea, contínua ou intermitente, no centro do cordão, com bordas bem definidas, na região da raiz.
  • Falta de fusão — linha escura fina, reta, deslocada do centro (margem do chanfro ou entre passes).
  • Trinca — linha escura fina, irregular, às vezes ramificada; longitudinal, transversal ou de cratera. Detectabilidade depende da orientação em relação ao feixe.
  • Mordedura — faixa escura irregular na borda do cordão; concavidade de raiz — região mais escura ao longo do centro da raiz; excesso de penetração — faixa clara no centro; desalinhamento (high-low) — mudança abrupta de densidade de um lado da junta.

Por processo de soldagem

Descontinuidades típicas por processo e como aparecem na radiografia

Saber o processo ajuda o inspetor a procurar o defeito provável — e ajuda o fabricante a corrigir a causa em vez de só reparar a junta.

Descontinuidades típicas por processo de soldagem e aspecto radiográfico
ProcessoDescontinuidades mais comunsAspecto na radiografia
SMAW (eletrodo revestido)Inclusão de escória entre passes, porosidade (eletrodo úmido, arco longo), falta de fusão lateral, mordedura.Indicações escuras irregulares e alongadas (escória); pontos escuros arredondados (poros); linha escura fina junto à margem do chanfro (falta de fusão).
GTAW (TIG)Inclusão de tungstênio, porosidade por proteção gasosa deficiente, falta de fusão ou de penetração na raiz.Ponto claro bem definido (tungstênio é mais denso que o aço); poros escuros isolados; linha escura reta no centro da raiz.
GMAW (MIG/MAG)Falta de fusão (principalmente em transferência por curto-circuito), porosidade por perda da proteção gasosa em campo com vento.Linha escura fina, reta, paralela ao chanfro ou entre passes; porosidade distribuída ou agrupada.
FCAW (arame tubular)Inclusão de escória, porosidade vermiforme (arame autoprotegido), falta de fusão.Indicações escuras alongadas e sinuosas; poros alongados em forma de verme.
SAW (arco submerso)Porosidade por fluxo úmido, inclusão de escória, trinca de solidificação em cordões profundos e estreitos, falta de penetração por desalinhamento do arco.Poros alinhados no centro do cordão; linha escura irregular longitudinal (trinca); faixa escura contínua na raiz (falta de penetração).

Critérios de aceitação

Critérios de aceitação por código: o que reprova e o que é tolerado

O critério é escolhido pelo projeto, não pelo laboratório. Ele é citado no procedimento radiográfico, aprovado pelo Nível III, antes da primeira exposição — e é contra ele que cada junta é avaliada.

Critérios de aceitação de soldas por código
Código / normaOnde se aplicaLógica do critério
ASME VIII Div. 1 — UW-51Vasos de pressão com radiografia total (RT-1 / RT-2)Reprova qualquer trinca, falta de fusão ou falta de penetração; indicações alongadas limitadas em comprimento em função da espessura soldada t; indicações alinhadas limitadas pelo somatório em um trecho de 12t; indicações arredondadas avaliadas pelo Apêndice 4 (cartas de porosidade).
ASME VIII Div. 1 — UW-52Vasos com radiografia por amostragem (spot, RT-3)Reprova trincas, falta de fusão e de penetração; escória e cavidades limitadas em função de t; indicações arredondadas não são critério de reprovação. Um spot reprovado exige dois spots adicionais do mesmo trecho/soldador.
ASME B31.3 — Tabela 341.3.2Tubulações de processoCritérios separados por classe de serviço: Normal, Categoria D, Categoria M, Condições Cíclicas Severas e Alta Pressão. Trincas e falta de fusão nunca são aceitas; falta de penetração, porosidade e inclusões têm limites que apertam no serviço cíclico severo.
API 1104 — Seção 9Dutos terrestres e marítimosLimites individuais e acumulados por trecho de 300 mm (12 in) de solda, ou percentual do comprimento em soldas curtas, para falta de penetração, falta de fusão, escória alongada e isolada, porosidade (individual e agrupada) e perfuração. Trincas só são toleradas se forem de cratera, rasas e curtas.
AWS D1.1 — Cláusula de inspeção (Tabelas de aceitação)Estruturas metálicas soldadasCritérios distintos para conexões estaticamente carregadas e ciclicamente carregadas (nestas, soldas tracionadas são mais restritas que comprimidas). Comprimento máximo de indicação em função da espessura/garganta efetiva e espaçamento mínimo entre indicações.
Petrobras N-1595Ensaio radiográfico em contratos PetrobrasDefine a técnica e a qualidade de imagem exigidas (IQI, densidade, geometria). O critério de aceitação vem do código de projeto ou da especificação do contrato, citados no procedimento.

Os limites numéricos (comprimentos, somatórios, cartas de porosidade) são aplicados conforme a edição do código e a espessura de cada junta, registradas no procedimento. Em caso de dúvida sobre qual critério vale no seu contrato, a consultoria Nível III da CB analisa a especificação e define o critério antes do ensaio.

Percentual de inspeção

Amostragem: 100 %, parcial e spot

O código também diz quantas juntas radiografar:

  • ASME VIII Div. 1 — radiografia total (RT-1 e RT-2, UW-11), spot (RT-3, UW-52: um trecho de no mínimo 150 mm a cada 15 m de solda, por soldador) ou sem radiografia (RT-4). O percentual altera a eficiência de junta usada no cálculo da espessura — por isso a decisão é de projeto.
  • ASME B31.3 — 5 % aleatório em serviço Normal, incluindo o trabalho de cada soldador; 100 % em Condições Cíclicas Severas; só visual em Categoria D. Com amostragem progressiva: uma reprovação gera duas radiografias adicionais do mesmo soldador; nova reprovação amplia para o lote.
  • API 1104 / dutos — o percentual vem da especificação do dono do duto e da regulação; na prática brasileira é comum 100 % das juntas de linha.
  • AWS D1.1 — a extensão é definida nos documentos de contrato pelo engenheiro responsável; o código fixa o critério, não o percentual.

Em todos os casos, a CB registra o percentual efetivamente inspecionado por soldador e por trecho, o que simplifica a auditoria do data book.

Aparelho de raios X posicionado para radiografar a solda de um vaso de pressão de grande diâmetro

Qual método

Radiografia, ultrassom ou visual: qual usar em cada solda

A radiografia não é o único ensaio de solda — é o que entrega registro permanente e imagem da descontinuidade. A CB executa radiografia e inspeção visual; para ultrassom e ensaios superficiais, orientamos a contratação.

Comparativo entre ensaio visual, radiografia e ultrassom em soldas
MétodoO que detecta melhorLimitaçõesRegistro
Visual (VT)Geometria da junta, reforço, mordedura, respingos, trincas superficiais abertas, desalinhamentoSó a superfície; depende de acesso e iluminaçãoRelatório e fotos
Radiografia (RT)Descontinuidades volumétricas (poros, inclusões), falta de penetração, falta de fusão alinhada ao feixe, trincas abertasPlanares desalinhadas do feixe; exige isolamento de área e acesso aos dois lados (ou técnica de parede dupla)Filme ou imagem digital permanente
Ultrassom (UT)Descontinuidades planares (falta de fusão, trincas), espessuras grandes, medição de profundidadeSuperfície de acoplamento; geometria complexa; interpretação dependente do operador (sem imagem no UT convencional)Relatório; imagem só em técnicas avançadas (Phased Array, TOFD)

Ver a visão geral dos ensaios não destrutivos

Fluxo do serviço

Da liberação visual ao laudo: como a inspeção de soldas acontece na obra

  1. Liberação visual

    A junta é limpa, identificada e liberada pelo inspetor de soldagem: geometria, reforço, mordeduras e respingos conferidos antes de gastar filme.

  2. Exposição

    Técnica definida no procedimento; isolamento de área, IQI e marcadores posicionados; exposição com raios X ou gamagrafia.

  3. Processamento e interpretação

    Revelação com controle do processo, leitura no negatoscópio, medição de densidade e avaliação contra o critério do código.

  4. Laudo, reparo e reinspeção

    Relatório por junta. Juntas reprovadas são marcadas, reparadas e radiografadas de novo na região do reparo, com o mesmo rigor de técnica.

Reparo e reinspeção

Junta reprovada não é o fim do processo. O laudo aponta tipo e posição da descontinuidade; o fabricante remove e ressolda a região conforme seu procedimento de reparo; a CB radiografa de novo o trecho reparado (com sobreposição sobre a solda original) usando a mesma técnica e o mesmo critério. O número de reparos admitidos na mesma junta e as situações que obrigam o corte — por exemplo, trincas em dutos acima de um pequeno percentual do comprimento da solda, no API 1104 — vêm do código e da especificação. Tudo fica registrado no laudo: status original, reparo e resultado da reinspeção.

O que você recebe

Laudo radiográfico por junta

  • Identificação rastreávelObra, desenho/isométrico, número da junta, soldador ou operador, processo e data — os mesmos dados do mapa de soldagem.
  • Técnica radiográficaFonte (raios X, Ir-192 ou Se-75), técnica (PSVS, PDVS, PDVD, panorâmica), distância fonte-filme, tempo de exposição, filme/telas e marcadores de posição.
  • Qualidade de imagemIQI usado (fio ou furo), sensibilidade obtida, densidade medida por densitômetro e faixa aceita pela norma, número de filmes por junta.
  • Resultado por juntaDescontinuidades encontradas com tipo, posição e dimensão; resultado aprovada/reprovada conforme o critério citado; status de reparo e reinspeção.
  • Assinaturas e anexosInspetor qualificado SNQC/ABENDI que interpretou, revisão do Nível III quando aplicável, procedimento e certificados anexos ao data book.
Radiografia em preto e branco de cordão de solda com porosidade distribuída e marcadores de posição

Filmes e imagens ficam arquivados e identificados, disponíveis para reavaliação pelo cliente ou pela fiscalização.

FAQ

Perguntas frequentes sobre inspeção de soldas por radiografia

Quais defeitos de solda a radiografia detecta?

Porosidade, inclusões de escória e de tungstênio, falta de fusão, falta de penetração, trincas, mordeduras, concavidade de raiz e excesso de penetração, registrados em imagem permanente que acompanha o data book. Descontinuidades planares muito fechadas e desalinhadas com o feixe (certas trincas e faltas de fusão) podem exigir complementação por ultrassom.

Quais critérios de aceitação são usados?

Os do código de projeto: ASME VIII (UW-51 e UW-52) e B31.3, ASME IX (qualificação de soldadores e procedimentos), API 1104 (dutos), AWS D1.1 (estruturas), ISO 10675 e Petrobras N-1595, definidos no procedimento aprovado pelo Nível III antes do ensaio.

Radiografia ou ultrassom para inspecionar soldas?

A radiografia é volumétrica, gera registro permanente e é exigida por muitos códigos; o ultrassom detecta melhor defeitos planares e dispensa radiação. A CB é especializada em radiografia e orienta a técnica adequada ao código — veja o comparativo em ensaios não destrutivos.

Preciso radiografar 100% das juntas?

Não necessariamente: a amostragem (5%, 10%, 100%) é definida pelo código e pela classe de serviço, como as categorias RT-1 a RT-4 do ASME VIII ou os percentuais do B31.3. Em dutos, a especificação do dono costuma exigir 100%.

O que acontece quando uma junta é reprovada?

O laudo indica a posição e o tipo da descontinuidade; a junta é reparada conforme o procedimento de reparo do fabricante e a região reparada é radiografada novamente. Em amostragem, a reprovação dispara radiografias adicionais do mesmo soldador ou trecho (amostragem progressiva), como previsto no B31.3 e no UW-52.

Vocês inspecionam soldas fora do Rio de Janeiro?

Sim. A sede fica no Rio de Janeiro e a base operacional em Campos dos Goytacazes; equipes, aparelhos de raios X e fontes são mobilizados para obras em qualquer estado.

Precisa inspecionar soldas com laudo que o fiscal aceita?

Envie o código aplicável, o tipo de junta, as espessuras, a quantidade e o local. Retornamos com técnica, critério e proposta.