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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 OmniScan
WeldROVER Scanner semi e completamento automático com OmniScan

WeldROVER Scanner semi e completamento automático com OmniScan

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

O software NDT SetupBuilder (para PC) permite criar a configuração à inspeção e simular a visualização dos feixes. Este software apresenta vários recursos para uma rápida, fácil e abragente elaboração de estratégia, que pode ser importada diretamente ao OMniScan MX2.
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.
O TomoView é um software para PC possante e flexível usado para projetos, aquisição de dados, visualização e análise de sinais ultrassônicos.
Este novo software é a opção mais eficiente e acessível às análises de dados do OmniScan, e possui as mesmas ferramentas de análise que o software OmniScan (onboard), com a versatilidade de rodar em um computador pessoal.
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.
As sondas para aplicações específicas de Phased Array tem uma extensão de 0,5 MHz a 18 MHz e pode vir com 16, 32, 64 ou 128 elementos. Sondas especiais podem conter centenas de elementos.
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