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Como solucionar dois problemas relacionados à medição de espessura em altas temperaturas

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Thickness gaging high-temperature

O petróleo bruto é uma importante fonte de energia, porém utilizá-lo na sua forma natural é ineficiente e potencialmente perigoso. Por esse motivo, as refinarias transformam o petróleo bruto em produtos finais.

No processo de refino, o petróleo bruto é aquecido e colocado em um destilador. No destilador, o diesel, o gás e outros produtos evaporam-se e são obtidos em diferentes temperaturas. A temperatura de destilação para os produtos petrolíferos varia entre 30 °C e 565 °C. Essas temperaturas dificultam a inspeção dos equipamentos da refinaria.

Desafio: muito quente para operar

A medição periódica da espessura com testes de ultrassom são importantes para monitorar a corrosão e outros defeitos, eles podem causar falhas no equipamento e potenciais interrupções nas operações da refinaria. Como o processo de refino é contínuo as máquinas não podem ser arrefecidas sem interromper todo o processo. Porém, as altas temperaturas das superfícies podem danificar rapidamente o transdutor para medição de espessura; muitos suportam temperaturas de até 50 °C.

Solução: transdutores que suportam temperaturas elevadas

Diferentemente dos transdutores tradicionais de ultrassom, os transdutores de elemento duplo possuem um delay que atua como isolante entre o elemento ativo do transdutor e a superfície quente. Com frequência, eles são indicados para aplicações de alta temperatura porque alguns — como o D790 — podem ser usados em superfícies com temperaturas de até 500 °C com contato intermitente (5 segundos ou menos).

Medidores de corrosão com especificações de temperatura.
Medição dupla de corrosão com especificações de temperatura.

Desafio: alterar a velocidade do som

A precisão das medições de espessura com ultrassom depende, em parte, da velocidade do som no material de teste. À medida que a temperatura do material aumenta, a velocidade do som diminui, dificultando a leitura precisa da espessura. De acordo com a norma ASTM E797-95 a velocidade do som em aço carbono diminui “cerca de 1% a cada aumento de 55 °C”.

Para contornar esse problema, alguns inspetores calibram os detectores de defeitos ou medidores de espessura com blocos de teste aquecidos. Para aquecer os blocos, eles os deixam em contato com a superfície do tubo ou reservatório que será testado. Todavia, o processo é lento e a temperatura do bloco não corresponde exatamente à do material testado, resultando em medições imprecisas.

Um método alternativo é tomar as medidas de espessura e, em seguida, calcular manualmente o fator de correção baseado na espessura e na temperatura da peça. Esse método é demorado e o operador não consegue ler a espessura real durante a inspeção.

Medição dupla de corrosão com especificações de temperatura.

Solução: compensação automática de temperatura

Nosso aparelho antecessor, Panametrics NDT, foi o primeiro a enfrentar esse desafio cerca de 15 anos atrás. Hoje, o medidor de espessura por ultrassom 38DL PLUS® vem com o software Temperature Compensation (no modelo padrão) que permite que o medidor seja calibrado à temperatura ambiente e que, posteriormente, à temperatura do material que será testado seja inserida. O medidor irá compensar automaticamente a alteração de velocidade e exibirá a espessura com a temperatura corrigida. O software é simples de usar e fácil de configurar, isso permite que o operário faça calibrações rápidas e receba as medições com temperatura corrigida em tempo real. Simples assim.

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Staff Writer

Sarah Williams worked for nearly a decade as a researcher and copywriter in the broadcast media industry. Now Sarah applies her skills as a writer and editor to produce compelling, high-quality material on topics related to Evident’s wide range of nondestructive testing (NDT) solutions. She writes about the latest remote visual, microscope, ultrasonic, eddy current, and phased array technologies. She also explores their applications and contributions to improving the quality and safety of the world around us. Sarah works at the office in Quebec City, where she resides with her partner, David, and her three children, Sophie, Anouk, and Éloi. 

Agosto 28, 2018
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