Exemplo de corrosão em tubo de aço carbono que pode ser mapeado pelo escâner
Resumo
O mapeamento de corrosão é um método de inspeção usado para monitorar a condição do aço carbono. A Olympus oferece vários produtos que utilizam a tecnologia de ultrassom Phased Array para realizar o mapeamento de corrosão. Para expandir a gama de soluções, a Olympus testou e provou a viabilidade do Escâner RollerFORM®, juntamente com o OmniScan® ele realiza mapeamento de corrosão em aço carbono.
O escâner RollerFORM foi usado devido ao seu material leve e exclusivo do rolo que fornece testes ultrassônicos de imersão de alta qualidade. Ele usa pouco acoplante e precisa de pouca pressão, mas, ainda assim, fornece um acoplamento excelente e um sinal forte, mesmo em rastreamentos em posições difíceis.
A compatibilidade do escâner RollerFORM® com o mapeamento de corrosão foi demonstrada através de vários testes:
- Resolução de superfície próxima
- Detecção de defeito de tamanho mínimo
- Temperatura máxima de superfície
- Rastreamento axial em tubos
- Inspeção de prova de uma amostra corroída
Desafios
Duas soluções bem conhecidas para mapeamento de corrosão em aço carbono são o escâner HydroFORM® e a sonda para corrosão Dual Linear Array™ (DLA). No entanto, dependendo da aplicação, estas soluções podem apresentar certas limitações:
|  Escâner HydroFORM, da Olympus |  Sonda DLA para corrosão, da Olympus |
Devido às limitações destas tecnologias comumente utilizadas, tornou-se evidente que havia necessidade de encontrar uma maneira simples e rápida de inspecionar áreas de tamanho médio sem a necessidade do gerenciamento do sistema de água.
DesafiosO escâner RollerFORM foi indicado como uma solução promissora para mapeamento de corrosão de aço carbono por que ele é de fácil implementação e utilização, e usa uma roda macia que pode se adaptar a diferentes formas de superfície. O escâner RollerFORM pode inspecionar rapidamente áreas de tamanho médio, bem como seções longas de material por todo o comprimento do tubo, por exemplo. Uma série de testes foram concebidos e realizados para testar a adequabilidade do mapeamento de corrosão em aço carbono. |  Escâner HydroFORM, da Olympus |
Resultados do teste
Resolução de superfície próxima |  Bloco de calibração de 30 FBH |
- 1,175 mm
- 1,980 mm
- 3,175 mm (1.125 in.)
Todos os testes foram realizados em FBH com diâmetro de 3,175 em um rastreamento de onda longitudinal a 0° com quatro elementos para cada lei focal. A resolução do rastreamento foi de 1 mm × 1 mm com cobertura de feixe de 48,5 mm.
Em um teste em condições normais, um NSR de 2,75 mm foi factível. Para uso diário, um NSR de 3 mm pode ser esperado no aço carbono. Defeitos mais superficiais podem ser detectados usando o C-scan de amplitude (veja abaixo). Neste modo, foi possível visualizar a atenuação da parede traseira gerada por um efeito superficial. Para defeitos importantes, um método de inspeção mais preciso (como a sonda de corrosão DLA, o escâner HydroFORM ou um medidor de espessura) é recomendado para obtenção da medição de profundidade.
 Usar o escâner RollerFORM para inspecionar furos de fundo chato (FBH, sigla em inglês). |  Amplitude de C-scan com o detector de defeitos OmniScan |
Detecção de defeito de tamanho mínimo
Normalmente, para a detecção de defeitos menores são preferíveis frequências mais altas. Devido à tendência dos polímeros filtrarem as altas frequências, foi determinado que o escâner RollerFORM deve ser operado com sondas com frequências de até 5 MHz. Para determinar qual é o menor defeito que o escâner é capaz de detectar, foram realizados testes em um bloco de 30 FBH.
No C-scan de espessura mostrado abaixo, foram detectados FBH de 1,980 mm e 3,175 mm (linha nº 2 e nº 3). Somente o menor FBH, de 1,175 mm, não foi detectado por este método. Contudo, foi possível detectar o menor diâmetro de FBH usando o mesmo método de C-scan de amplitude do OmniScan®. Técnicas diferentes (como o escâner HydroFORM® ou a sonda para corrosão DLA) poderiam ser consideradas para o rastreamento de zonas críticas.
Detecção de defeito de tamanho mínimo usando o C-scan de espessura
Teste de temperatura
Com frequência, é preciso realizar inspeções em serviço em peças em altas temperaturas. O teste de temperatura foi realizado para determinar qual é a temperatura mais alta que o escâner RollerFORM pode permanecer temporariamente em contato com a peça sem danificar nenhum componente do escâner. Determinou-se que o pneu de polímero do RollerFORM é o componente mais sensível à temperatura. Vários testes realizados em peças aquecidas demonstraram que o escâner pode ser utilizado por até dois minutos em superfícies com temperaturas de até 80 °C. O escâner precisa esfriar até poder ser usado novamente. Este ciclo de trabalho foi baseado em um ambiente com temperatura máxima de 25 °C. Os usuários precisam definir cuidadosamente o ciclo de trabalho adequado correspondentes às condições de trabalho se a temperatura ambiente ultrapassar 25 °C. |  Inspeção de tubos com o escâner RollerFORM |
Inspeções no comprimento total do tubo
Foi provado que o escâner RollerFORM é útil para realização de longos rastreamentos em tubos na direção axial. Devido à superfície macia do pneu e da roda ajustável, é possível usá-lo em superfícies curvas com diâmetro mínimo de 102 mm até superfícies planas. Com o software MXU 4.4 (ou versões superiores), as leis focais foram geradas diretamente no detector de defeitos OmniScan. No assistente da peça e da solda foi possível gerar uma superfície curva e selecionar a direção do rastreamento axial. O detector de defeitos OmniScan pode então gerar automaticamente feixes de ultrassom perpendiculares à superfície.
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Plano de rastreamento axial do RollerFORM (esquerda), inspeção (centro), ajuste do centro da roda (direita)
Inspeção de prova de uma amostra corroída
A amostra de teste foi cortada a partir de 508 mm do diâmetro do tubo com uma parede com espessura de 9 mm. A amostra apresenta corrosão significativa na superfície interna e um pouco de corrosão na superfície externa. Foi realizado um rastreamento no eixo circunferencial da amostra (na superfície externa). A superfície foi inspecionada com resolução de 1 mm × 1 mm.
A corrosão foi claramente demonstrada nas imagens de S-scan e C-scan (veja imagem abaixo). A cor azul do C-scan representa a espessura nominal. A corrosão severa foi exibida usando uma paleta de cores configurável com variação entre o amarelo e o vermelho.
 Amostra de teste — placa curva corroída |  Dados da inspeção da amostra corroída |
Conclusão
Embora limitada acusticamente a uma superfície com 3 mm de resolução e à detecção de defeitos com tamanho mínimo de 2 mm, o escâner RollerFORM provou ser uma ferramenta útil para mapeamento de corrosão em aço carbono. Rápido de implantar e fácil de usar, sem necessidade de gerenciamento de água, ele permite também o rápido rastreamento em linhas na direção axial dos tubos.
