Os métodos de teste não destrutivo (NDT, Nondestructive testing), como Teste Ultrassônico Phased Array (PAUT, Phased Array Ultrasonic Testing), são uma maneira avançada de determinar a integridade de componentes ou estruturas e descobrir falhas sem causar danos. Como o NDT não prejudica, sobrecarrega ou destrói materiais, economiza tempo e custos. Para as inspeções de integridade dos componentes em serviço, o PAUT pode ser uma ferramenta inestimável, pois consegue detectar defeitos de superfície e de volume de forma rápida e eficiente usando equipamentos compactos.
Em plataformas off-shore de produção de petróleo e gás, os condutores são os tubos conduítes que canalizam o fluxo de petróleo ou gás até a plataforma. Eles são especialmente difíceis de inspecionar por dois motivos:
- Localização: os condutores estão parcialmente submersos em água e passam pelo que é chamado de “zona de respingo”. Isso significa que esses tubos de aço são afetados por ondas e vento e estão sujeitos a uma combinação corrosiva de água salgada e oxigênio, portanto, as inspeções de integridade proativas são uma parte regular da manutenção do condutor. O equipamento de inspeção também deve ser robusto o suficiente para o ambiente hostil, além de conseguir detectar os defeitos causados por essas forças naturais.
- Geometria complexa: para proteger os condutores e melhorar sua resistência à ofensiva ambiental, eles são fixados ao revestimento da plataforma (a estrutura principal) por meio de suportes, e o revestimento em si tem nós e contravento. Esses recursos físicos podem obstruir scanners e rastreadores mecânicos que inspecionam o tubo pelo exterior.
Pigs: um tipo de scanner que consegue inspecionar tubos e canos por dentro. Às vezes, são usados para inspeção do condutor. O problema de usar pigs para testes ultrassônicos (UT, Ultrasonic Testing) é que eles tendem a se movimentar rapidamente, limitando a sensibilidade dos sensores e afetando a probabilidade de detecção (POD, Probability of Detection).
RotoTech: uma empresa de inspeção, reparo e manutenção (IRM, Inspection, Repair, and Maintenance). Oferece uma solução que trata do problema de sensibilidade do sensor, bem como problemas de obstrução física e ambientais da inspeção de condutores. Nossa tecnologia de inspeção Phased Array é uma grande parte dessa solução.
Como resolver os desafios da inspeção de condutores
O modelo Mark II do Roto Climber™ da RotoTech é um sistema robótico motorizado que pode incorporar pacotes de inspeção, como câmeras de vídeo de alta resolução para inspeção visual, um medidor ultrassônico para medir a espessura da parede dos tubos e um sistema de Teste Ultrassônico Phased Array (PAUT) para mapeamento de corrosão e detecção de fissuras. Esse sistema PAUT é composto da unidade de aquisição de dados FOCUS PX robusta e de alto desempenho da Olympus e do scanner HydroFORM™ com uma sonda Phased Array. O software WeldSight™ é usado para a análise de dados.
Unidade FOCUS PX montada na estrutura do Roto Climber com a tampa coberta (esquerda) e descoberta (direita)
A unidade FOCUS PX é montada dentro do Roto Climber, próximo ao scanner HydroFORM, que é aplicado na superfície do tubo de metal do condutor. Para resistir às condições da zona de respingo, ambos os dispositivos precisaram ser marinizados para serem submersos. O scanner e a sonda do HydroFORM foram testados em até 80 m de submersão, mas podem ir além. A sonda montada no scanner, nosso modelo PAUT 7.5L64-64X7, também foi marinizada com os conectores submarinos.
Scanner HydroFORM (circulado), montado com uma sonda PAUT, com suas rodas em um tubo de amostra
Para contornar obstruções físicas, o Mark II vem equipado com mecanismos de fixação que podem soltar parcialmente o sistema de varredura da tubulação do condutor e ser engatado novamente depois que bloqueios ou limitações no caminho forem removidos.
Vantagens do PAUT para aplicações marítimas
Um detector de falhas PAUT pode ser usado para localizar e dimensionar descontinuidades, como corrosão, fissuras, cavidades, porosidade e descolamentos em vários materiais e juntas soldadas. A detecção de falhas PAUT pode ser aplicada a quase qualquer material de engenharia. A maioria dos testes envolve aço e outros metais estruturais, mas os dispositivos Phased Array também podem ser usados em plásticos, compostos e fibra de vidro normalmente usados em estruturas e componentes de embarcações marítimas comerciais.
A inspeção de soldas estruturais em metais é uma aplicação comum do NDT por ultrassom na indústria naval. Os tipos de falhas em soldas incluem fissuras, falta de fusão, penetração incompleta, porosidade e inclusões de escória. Todas essas falhas são potencialmente detectáveis pelo PAUT.
Uma caixa de ferramentas completa para monitoramento de corrosão
Como os condutores estão em contato constante com a água do mar e são continuamente atingidos pelas ondas e pelo vento, fissuras e corrosão são os defeitos visados na inspeção de integridade. A unidade FOCUS PX e o scanner HydroFORM se combinam para permitir o mapeamento de corrosão de alto desempenho a taxas exponencialmente mais rápidas do que com os métodos convencionais.*
Com as ferramentas avançadas para detecção de corrosão do software WeldSight, os dados podem ser analisados com eficiência por um operador off-shore ou compartilhados com inspetores on-shore usando colaboração remota.
O monitoramento da corrosão é facilitado pelo dimensionamento automático do cluster e pelas ferramentas de análise de perda de espessura
O gerenciador de corrosão do software WeldSight oferece recursos práticos que facilitam o monitoramento da corrosão, incluindo:
- Espessura de C-scan
- Estatísticas de C-scan
- Dimensionamento de análise de cluster
- Exportar para um relatório
Espessura mínima e indicações de cluster são detectadas automaticamente pelo software. O cursor é posicionado na espessura mínima detectada para você, e as estatísticas de dimensionamento dos clusters são calculadas e exibidas, incluindo a porcentagem de perda do material.
Esses recursos de análise avançada do software WeldSight, corroborados pelo desempenho de detecção do hardware FOCUS PX e HydroFORM, demonstram por que o pacote da Olympus foi escolhido como a solução de inspeção de condutores da RotoTech.
*Fonte: Society for Underwater Technology (SUT). Underwater Technology Two, Edição 4, Risers Dredgers, 2021. https://ut-2.com/issue-4-2021/
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