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Inspeção axial de corrosão em tubos


Inspeção axial de corrosão em tubos

Aplicação

Uma solução para inspeção de corrosão com rastreamento axial de tubos com o escâner HydroFORM® da Olympus para inspeção axial de corrosão em tubos com arruelas de placas personalizadas.

Cenário

Desde de sua aparição no mercado, o escâner HydroFORM comprovou que é capaz de lidar com tarefas de mapeamento de corrosão. Graças ao conceito inovador de coluna de água do escâner e à utilização das técnicas de ultrassom Phased Array, as taxas de inspeção, a qualidade dos dados e a densidade aumentaram de forma expressiva quando comparadas às técnicas de ultrassom convencional.

Problema

Garantir a integridade do tubo, particularmente contra a corrosão, é uma grande preocupação da indústria petroquímica. Para assegurar que a inspeção dos sistemas de tubulação é confiável e eficiente, é importante ter as ferramentas apropriadas para executar o trabalho. Ao inspecionar a corrosão, às vezes, somente uma faixa de direção longitudinal do tubo precisa ser inspecionada. Por exemplo:

  • Para tubos menores que exigem indexação excessiva em rastreamentos circunferenciais;
  • Para tubos com áreas de interesse concentradas em uma região específica da circunferência; ou,
  • Quando não é possível ter acesso de 360° no tubo.

A utilização integrada do HydroFORM e do ChainSCANNER para inspeção axial de corrosão em tubos é uma solução comprovada para inspeções circunferenciais, porém, o escâner HydroFORM sozinho não está preparado para efetuar rastreamento longitudinal. Com o clicker indexador ou o indexador manual, é possível adquirir várias faixas e acumulá-las em um mesmo arquivo de dados. Porém, devido aos problemas de direcionamento e do acoplamento do feixe (dois aspectos que se comportam de forma bastante diferente quando o eixo primário da sonda tangencia o tubo), esta aplicação precisa de alguns ajustes.

Para garantir que os feixes alcancem a superfície a 0° (zero graus), é preciso direcioná-los. Também, as sondas de alta frequência e o pitch alto, tais como a padrão 7.5L64-I4, exibem possivelmente os lóbulos laterais que desestabilizam a imagem global de S-scan e a fuga de energia do lóbulo principal.

Se o raio da curvatura da junta não corresponder, aproximadamente, ao diâmetro do tubo, o vazamento de água também é um problema.

Solução

Para superar estes obstáculos, uma sonda Phased Array mais apropriada pode ser usada juntamente com as placas de vedação curvas projetadas para o escâner HydroFORM.

Componentes do kit

Nº da peça Nº do item Descrição
OMNI2-P2-PA16128 U8100126 Detector de defeitos OmniScan® MX2 com módulo 16:128.
HydroFORM-SCN U8750059 Escâner HydroFORM com rodas magnéticas e coluna de água (a sonda é vendida separadamente).
5L128-64X7-I4-P-7.5-OM U8331667 Sonda PA para aplicação específica. 5 MHz, 128 elementos, pitch de 0,5 mm, pitch, 7 mm de elevação com cabo de 7,5 m e conector OmniScan.
CFU03 U8780008 Unidade de alimentação com acoplamento elétrico.
HydroFORM-A-CurvedPlates U8775301 Kit para aplicações específicas para placa de vedação curvas com variação de diâmetro externo de 12 a 20 polegadas compatíveis com o escâner HydroFORM
Clicker manual Q7500011 Sistema de clicker manual (opcional) com conector LEMO®. O conjunto possui uma pega com botão indexador, assim como um botão de entrada digital configurável. O cabo possui uma entrada de conector fêmea LEMO para se conectar ao conector macho LEMO de um codificador ou escâner da Olympus. O comprimento do cabo é de 2,5 m.

Problema

Esta aplicação específica se assemelha à aplicação regular do HydroFORM, porém com algumas diferenças no software e no hardware.

Normalmente, um grupo linear com abertura efetiva de aproximadamente 4 mm de largura (8 elementos com sonda Phased Array 5L128-I4) é ideal. Na maioria dos casos, a profundidade focal pode ser definida a 2 mm da interface, aproximadamente.

Inspeção axial de corrosão em tubos

Figura 1: configuração típica do assistente de configuração.

Os resultados na figura 1 foram obtidos pelo assistente do OmniScan usando uma configuração em que todos os feixes incidentais são perpendiculares à superfície. Defina a peça como tubo axial e siga as etapas do assistente. A cobertura circunferencial para esta configuração (12,75 pol. de diâmetro externo) é de cerca de 55 mm, da primeira a última lei focal. Deve-se notar que os defeitos exibidos na extremidade parecerão um pouco menores do que os que estão no centro da sonda devido ao estreitamento da distância entre os feixes à medida que a inclinação do ângulo aumenta.

Inspeção axial de corrosão em tubos

Figura 2 — É preciso usar uma junta curva opcional para mantê-la acoplada ao tubo.

Os diâmetros entre 12 e 20 polegadas exigem a utilização de placas de vedação curvas personalizadas para assegurar o acoplamento adequado (veja figura 2). O kit descrito acima inclui uma placa de vedação (diâmetro interno nominal de 14 polegadas) para tubos com diâmetro externo entre 12 e 16 polegadas, assim como uma segunda placa de vedação (com diâmetro interno nominal de 18 polegadas) para tubos com diâmetro externo entre 16 e 20 polegadas.

Enquanto o buggy do HydroFORM está sobre uma parte lisa e regular do tubo, ajuste a coluna de água usando o botão (veja figura 3) para que todas as leis focais verifiquem as leis focais da interface do tubo a uma profundidade real de 0 (zero) mm. O S-scan resultante mostra uma interface plana.

NOTA: dependendo da orientação do escâner na circunferência do tubo, o sistema de gerenciamento de bolhas do HydroFORM pode ser diferente. Pode ser necessário mover o escâner rapidamente para frente e para trás sobre o tubo para remover as bolhas que estão presas na câmera de água antes de iniciar a aquisição.

Inspeção axial de corrosão em tubos

Figura 3: tela de S-scan exibindo uma interface plana.

Recomenda-se a calibração da sensibilidade para homogeneizar a amplitude das leis focais, o ganho corrigido por tempo (TCG) pode ser usado para compensar a atenuação no material enquanto limita a saturação do eco da interface.

A calibração da sensibilidade é realizada em todas as leis focais com auxílio do assistente de calibração. Os pontos TCG são adicionados manualmente aos diâmetros externo e interno (idealmente com um bloco de calibração).

Esta seção apresenta os resultados obtidos em um tubo com diâmetro externo de 12 pol.

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A figura 5 exibe o mapeamento do patch de corrosão no detector de defeitos OmniScan. Um total de 121 leis focais correspondem a uma faixa circunferencial de aproximadamente 55 mm (veja figura 1) com resolução circunferencial de 0,5 mm.

A figura 5 exibe o mapeamento de corrosão no detector de defeitos OmniScan. Um total de 121 leis focais correspondem a uma faixa circunferencial de aproximadamente 55 mm (veja figura 1) com resolução circunferencial de 0,5 mm.

Inspeção axial de corrosão em tubos

Figura 5: mapeamento da espessura do campo da corrosão.

A figura 6 exibe fundo de orifício plano de 3 mm com parede remanescente de 7,5 mm que foi capturada com uma excelente relação de sinal-ruído.


Inspeção axial de corrosão em tubos

Figura 6 — Flat Bottom Hole de 6 mm a 7,5 mm abaixo da superfície.

Conclusão

O escâner HydroFORM pode ser utilizado para realizar rastreamentos axiais, desde que as seguintes condições sejam atendidas:

  • O menor diâmetro externo é de 12 polegadas (nominal).
  • Duas placas de vedação curva são usadas para variações dos diâmetros externos entre 12 e 20 polegadas (as duas estão incluídas no kit). Além da placa de vedação de 20 polegadas, pode-se utilizar a placa padrão do HydroFORM.
  • As leis focais apropriadas são calculadas no assistente do Olympus OmniScan MX2 ou do SX.
  • Você está usando o software OmniScan MXU versão 4.4R2 ou posterior.
  • A sonda utilizada possui pitch e frequência corretos para orientação do feixe, de acordo com o diâmetro do tubo .

Olympus IMS
ProductsUsedApplications

O recurso de posicionamento preciso das sondas de acordo com o tipo de superfície a ser inspecionada influencia bastante na qualidade da inspeção. A Olympus oferece uma ampla gama de escâneres e acessórios para auxiliar no trabalho dos inspetores. Os escâneres possuem também vários tipos de configurações: um ou dois eixos codificados, além de rastreamento manual ou motorizado.
A unidade do OmniScan SX é leve, possui uma tela tátil de 8,4 pol. e disponibiliza soluções com um excelente custo-benefício. O OmniScan SX possui dois modelos: o SX PA e o SX UT. O SX PA é uma unidade de 16:64PR, a qual, juntamente com o exclusivo SX UT, vem equipada com um canal UT convencional às inspeções P/E, P-C ou TOFD.
O OmniScan MX2 apresenta agora um novo módulo de Phased Array (PA2) com um canal UT, e um novo módulo de ultrassom convecional de dois canais (UT2), que pode ser utilizado para TOFD, ele vem também com um novo software que expande com sucesso os recurso da plataforma OmniScan MX2.
Ao apresentar para o mercado de inspeções uma solução de Phased Array semiautomatizado, a Olympus não só introduziu uma nova tecnologia como ampliou as possibilidades. Diga adeus ao impreciso e instável rastering motorizado de pequenas sondas UT; as sondas Phased Array cobrem uma superfície maior, e podem ser deslocadas manualmente a uma velocidade segura. Esta solução não só aumenta a produtividade dos inspetores como coleta dados de alta resolução.
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