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Substituição da radiografia pelo ultrassom Phased Array


Substituição da radiografia pelo ultrassom Phased Array

Resumo

Muitas normas regulatórias permitem a substituição de um método de ensaio não destrutivo (END) por outro, desde que certos requisitos sejam cumpridos. Outras inspeções não baseadas em códigos são constantemente revisadas para reduzir custos e proporcionar outras melhorias nos processos. Uma mudança que cresce em popularidade e utilização é a substituição pelo ultrassom de métodos radiográficos usados anteriormente.

Introdução

A radiografia e a ultrassonografia são duas técnicas complementares de ensaio não destrutivo (END). As duas podem realizar inspeções volumétricas de soldas e de componentes de defeitos como trincas, falta de fusão, porosidade, etc. A escolha entre uma e outra depende das decisões de processos externos ou pequenas variações de recursos de um teste particular. Nos últimos anos, a utilização do ultrassom, em substituição à radiografia, ganhou força tanto na utilização como nos principais órgãos normativos, como na Sociedade dos Engenheiros Mecânicos (ASME, sigla em inglês) e no Instituto Americano de Petróleo (API, sigla em inglês). Embora a maioria dos códigos não especifique o método de ultrassom, o Phased Array tornou-se a opção mais popular na substituição do processo. Com frequência, é utilizado, juntamente, o tempo de voo de onda difratada (ToFD), uma vez que as unidades de aquisição e escâneres modernos podem utilizar os dois métodos simultaneamente. Para inspeções baseadas historicamente em códigos, esses processos foram implementados com base de códigos ou apêndices, porém depois de muita prática e do sucesso no setor, eles estão sendo normatizados diretamente pelos principais órgãos e publicações normativas, como visto a partir de 2010, V. Art. 4. O moderno equipamento Phased Array é portátil, mais barato e mais fácil de usar, o que facilita a substituição do método de radiografia.

Principais vantagens do método de ultrassom em comparação com a radiografia:

  • Maior probabilidade de detecção (POD, sigla em inglês), especialmente para trincas e falta de fusão
    • Na maioria das pesquisas realizadas, o ultrassom tende a detectar melhor os defeitos planares que a radiografia
  • Dimensionamento preciso da altura dos defeitos e menos rejeição e reparo usando a Avaliação Crítica de Engenheiros
    • O ultrassom permite a medição da altura do defeito, possibilitando a ponderação volumétrica da gravidade dos defeitos contra apenas o tipo e o comprimento
  • Sem radiação, perigo ou licenças adicional ou pessoal
  • Sem áreas protegidas, o trabalho pode prosseguir com teste ultrassônico
  • Em comparação com a radiografia que utiliza filmes, não utiliza produtos químicos ou cria resíduos
  • Análise em tempo real para avaliação com informações instantâneas para o soldador
  • Relatórios de configuração e inspeção em formato eletrônico comparados à radiografia baseada em filme

Substituição da radiografia com exemplos de normas de ultrassom

  • Código ASME Caso 2235
  • Código ASME Caso 179
  • Código ASME Caso 168
  • Código ASME Caso N-659
  • Código ASME N-713
  • API 620/650 App. U
  • ASME Sec. V Anexos Obrigatórios

Equipamento típico e requisitos para inspeção

  • Unidade de aquisição com capacidade de retenção e codificação de dados Full Raw A-scan (OmniScan ou Focus LT)
  • Plano de varredura e exibição de estratégia de inspeção documentada e parâmetros essenciais
  • Escâner industrial (codificador) que rastreia repetidamente a solda ou o componente (semi ou completamente automatizado)
    • Seleção baseada na quantidade de soldas, diâmetro do tubo e outras variáveis da aplicação
  • Dados fornecidos
    • Análise realizada com unidade de aquisição ou software de pós-análise OmniPC ou TomoView
  • Atestação de desempenho para equipamentos, procedimento, operador e processo de inspeção
  • Critérios de aceitação alternativos, conforme a necessidade
  • Sondas, calços, fornecimento de acoplantes e outros acessórios
  • Formação adequada e certificação pessoal
OmniScan MX2 (apto para multigrupo) e OmniScan SX (grupo individual)
OmniScan MX2 (apto para multigrupo) e OmniScan SX (grupo individual)

WeldROVER Scanner semi e completamento automático com OmniScanWeldROVER Scanner semi e completamento automático com OmniScan

WeldROVER Scanner semi e completamento automático com OmniScan

Software OmniPC e NDT Setup Builder para projeto e análiseSoftware OmniPC e NDT Setup Builder para projeto e análise

Software OmniPC e NDT Setup Builder para projeto e análise

Conclusão

A substituição da radiografia é uma tendência na indústria e uma prática aceita pelo código. O equipamento portátil de Phased Array é mais fácil de usar e mais barato, e os softwares associados têm estimulado essa prática nos últimos anos. As principais razões para essa tendência são: custo do processo, economia de tempo, segurança dos operadores e das áreas vizinhas, utilização de critérios alternativos que proporcionam menos rejeição e reparos.

Olympus IMS

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O NDT SetupBuilder é o novo software para PC que permite a criação de configurações de inspeção e de visualização das simulações de feixe. Este software apresenta vários recursos para uma fácil e rápida elaboração da estratégia de inspeção que pode ser importada diretamente do OmniScan MX2.
A capacidade de posicionar precisamente as sondas de acordo com o tipo de superfície inspecionada influencia consideravelmente a qualidade da inspeção. A Olympus oferece uma ampla variedade de escâneres industriais e acessórios para auxiliar o trabalho dos inspetores. Os escâneres são fornecidos em várias configurações, incluindo uni e biaxial codificado com movimento automatizado ou codificado.
O TomoView é um software poderoso e flexível para PC usado para projeto, aquisição de dados, visualização e análise de sinais ultrassônicos.
Este novo software é a opção mais eficiente e econômica para análise de dados do OmniScan, possui as mesmas ferramentas de análise fornecidas no software integrado OmniScan, com a versatilidade de ser executado em um computador pessoal.
O OmniScan SX, leve e de grupo único, possui tela sensível ao toque de 8,4 pol. (21,3 cm) de fácil leitura e oferece soluções com boa relação custo-benefício. O OmniScan SX possui dois modelos: PA e UT. O SX PA é uma unidade 16:64PR, que, como o UT e SX UT, vem equipado com um canal de UT convencional para inspeções pulso-eco, pitch-catch e ToFD.
O OmniScan MX2 possui um novo módulo Phased Array (PA2) com um canal UT e um novo módulo de ultrassom de dois canais (UT2) que pode ser usado para tempo de voo de onda difratada (ToFD), possui novos softwares que expandem os recursos da bem-sucedida plataforma OmniScan MX2.
As sondas Phased Array para aplicações específicas possuem variação de frequência entre 0,5 MHz e 18 MHz e são oferecidas com 16, 32, 64 ou 128 elementos. Sondas especiais podem ter até uma centena de elementos.
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