No calor do verão, muitos de nós somos gratos por ter um ar condicionado para deixar a temperatura mais agradável. No coração de muitos sistemas de ar condicionado de grande escala está um trocador de calor que está cheio de centenas de tubos usados para regular a temperatura. Como você pode imaginar, inspecionar a presença de corrosão em todos esses tubos pode ser uma tarefa difícil.
Trocadores de calor são comuns; eles são usados em aquecimento e resfriamento em usinas de energia, fábricas de produtos químicos, refinarias, estações de tratamento de esgoto e muitos outros lugares. Os tubos dentro do trocador de calor são inspecionados regularmente para verificar se há perda de parede ou outros tipos de corrosão que podem fazer com que o trocador falhe, causando danos potencialmente caros.
Inspeção do tubo do trocador de calor
Um trocador de calor multitubos consiste em um feixe contendo centenas de tubos. Dependendo das condições, todos os tubos podem ser 100% ou parcialmente inspecionados. Tubos defeituosos são substituídos ou selados com plugues, impendido que eles sejam utilizados. Como muitos tubos precisam ser inspecionados, a velocidade e a precisão são críticas.
Existem 3 métodos usados para inspecionar os tubos do trocador de calor — teste de corrente parasita, inspeção rotativa interna e inspeção visual com um videoscópio — e cada um tem suas próprias vantagens.
Método 1: teste de corrente parasita
O teste de corrente parasita (ECT) é um método sem contato usado para detectar e dimensionar descontinuidades de metal, como corrosão, erosão, desgaste, atrição, cortes defletores, perda de parede e rachaduras em tubos não ferromagnéticos feitos de aço inoxidável austenítico (como SS304/SS316), latão, cobre-níquel, titânio, aleta de cobre e Monel. Nesta técnica, uma sonda é excitada com uma corrente alternada, induzindo correntes parasitas no tubo. Quaisquer descontinuidades ou variações nas propriedades dos materiais que alterem o fluxo da corrente parasita são detectadas como defeitos potenciais.
Um detector de defeitos por corrente parasita recebe esses sinais e os exibe como um plano de impedância e representação gráfica. Um inspetor treinado usa as curvas de calibração para identificar os defeitos na tela. Uma grande vantagem da ECT é a velocidade — um inspetor pode puxar o tubo através da sonda até 2 m/s (6,6 pés/s).
Método 2: sistema de inspeção rotativo interno (IRIS)
O sistema de inspeção rotativo interno (IRIS) é uma técnica ultrassônica frequentemente usada em inspeções de tubos petroquímicos e de equilíbrio da planta (BOP). O IRIS opera no modo pulso-eco, onde os pulsos ultrassônicos são transmitidos e recebidos pela sonda para medir a espessura da parede, perda de material e orientação do defeito dentro da faixa de 0,5 pol. a 3 pol. de diâmetro interno.
A sonda IRIS consiste em um transdutor ultrassônico disparando na direção axial do tubo. Um espelho montado em uma turbina movida a água desvia o feixe ultrassônico para obter uma onda de incidência normal na parede interna do tubo. Como o espelho gira em torno do eixo, toda a circunferência do tubo é examinada. Uma sonda IRIS completa inclui o cabo, uma unidade de centralização, uma turbina e um transdutor. A velocidade de digitalização IRIS é limitada a 50 mm/s (2 pol./s).
Uma sonda IRIS
Método 3: inspeção visual usando um videoscópio
A inspeção visual remota (RVI) é ideal quando você precisa visualizar dentro de áreas de difícil acesso. Os videoscópios possuem um pequeno chip sensor na ponta de seus tubos de inserção que permite capturar vídeos e imagens estáticas. O sensor envia essas imagens para uma tela LCD, onde são visualizadas pelo inspetor.
Com um videoscópio, um inspetor pode ver o interior dos tubos do trocador de calor para ver a aparência de um defeito. Nenhuma técnica especial é necessária para operar um videoscópio, e a configuração e a limpeza são rápidas e fáceis. Tudo o que você precisa fazer é ligar o videoscópio e você está pronto para realizar a inspeção.
Os videoscópios da série IPLEX™ oferecem recursos avançados que permitem aos inspetores medir a altura e a profundidade da corrosão dentro dos tubos. Alguns instrumentos, como o videoscópio IPLEX NX, oferecem suporte à modelagem 3D para dar aos inspetores uma compreensão ainda melhor da forma e do tamanho da corrosão. Imagens 3D com mapeamento de cores são outra vantagem, especialmente para relatórios, uma vez que comunicam claramente a condição de um tubo ao proprietário do ativo. Capturar dados de medição e criar modelos 3D é rápido e fácil — sem a necessidade de calibração demorada.
Como cada método de inspeção possui recursos exclusivos, você pode escolher o método mais adequado às suas demandas de inspeção.
Uma imagem de modelagem 3D
Comparando tecnologias de inspeção de tubo trocador de calor
| Tecnologia | Tamanho de tubo aplicável | Características |
|---|---|---|
| Teste por correntes parasitas | Diâmetro interno, aproximado: 7 mm – 105 mm (0,28 pol. – 4,1 pol.) Espessura aproximada: 0,56–3,4 mm (0,02 pol. – 0,13 pol.) | Estimar a localização da corrosão em um tubo Rápida A seção em forma de U do tubo pode ser inspecionada Funciona em materiais não ferrromagnéticos. |
| Sistema de inspeção interna rotativa (IRIS, sigla em inglês) | Diâmetro interno, aproximado: 11,4 mm – 76,2 mm (0,45 pol. – 3 pol.) Espessura aproximada: 1,7–6,1 mm (0,07 pol. – 0,24 pol.) | Inspeção precisa de um tubo inteiro Os inspetores podem identificar os locais, formas e profundidade dos defeitos É necessária uma preparação especial e limpeza com água |
| A inspeção visual à distância | Diâmetro interno, aproximado: 6 mm (0,24 pol.) Espessura aproximada: nenhuma | A condição de corrosão dentro de um tubo pode ser observada visualmente A parte externa de um tubo não pode ser inspecionada A seção em forma de U do tubo pode ser inspecionada Defeitos podem ser medidos Fácil de usar, sem necessidade de técnicas especiais |
Guia de tecnologia de inspeção de tubos
| Teste por correntes parasitas | Sistema de inspeção interna rotativa (IRIS, sigla em inglês) | A inspeção visual à distância | ||
|---|---|---|---|---|
| Seção e material do tubo | Externa | ★★ | ★★ | - |
| Interna | ★★ | ★★ | ★★ | |
| Ferromagnético | - | ★★ | ★★ | |
| Área em forma de U | ★★ | - | ★★ | |
| Vantagens | Triagem rápida de defeitos | ★★ | - |
★
Para verificar a aparência visual |
| Inspeção detalhada e medição | ★ | ★★ |
★
Para defeitos identificados | |
| Preparação e limpeza rápidas | ★★ | - | ★★ | |
| Dados fáceis de entender para clientes | - | ★ | ★★ |
Manter a segurança de sistemas críticos é importante, e os inspetores precisam de uma variedade de ferramentas para fazer o trabalho. Oferecemos todas essas soluções, para que você possa escolher o que precisa com base no tipo de trocador de calor e nos objetivos de sua inspeção.
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