Inspeção de tubos de aço austenítico de pequeno diâmetro utilizando uma sonda Dual Linear Array™ (DLA)

Aplicação:

Inspeção de aço austenítico, paredes finas e pequenos diâmetros de tubos para quando não é possível realizar a inspeção de onda de cisalhamento.

Problema:

A inspeção padrão de onda de cisalhamento linear não cumpre de forma adequada as exigências dessa aplicação. As características acústicas de tubos soldados de pequenos diâmetros e paredes finas criam necessidades exclusivas para as sondas Dual Linear Array. Para assegurar que o foco fique na área desejada, é preciso um calço com ângulo de teto diferente para cada diâmetro.

Solução: Para atender às exigências dos diferentes ângulos de teto, criamos uma sonda Dual Linear Array™ (DLA) com ângulos de teto variáveis, montada em uma estrutura padrão. Esta sonda se adapta a calços incluídos em um pacote cobrindo uma variedade de 1 pol. a 4,5 pol. de diâmetro externo, se acopla ao escâner de soldas em tubos de diâmetro pequeno COBRA™ e pode ser operada usando o detector de defeitos OmniScan™ SX. Este pacote oferece uma solução para inspeções de onda de cisalhamento linear que não podem detectar defeitos em materiais ruidosos ou atenuantes.

Configuração Para configurar a solução Selecione o calço e o arquivo LAW segundo o diâmetro externo desejado. Prenda o calço à sonda. Carregue o arquivo LAW com a profundidade de foco específica e o diâmetro externo. (Um pen drive com o Advanced Calculator Setup e arquivos LAW são fornecidos com cada sonda.) Configure a peça e a solda para inspeção. Calibre o diâmetro interno e externo dos sulcos usando o mesmo material base: Ajuste manualmente o atraso do calço (~ 0,6 μs normalmente é suficiente). Use refletores que possuem o índice de offset desejado para completar a calibração de sensibilidade de dois pontos no assistente OmniScan.

O resultado deve apresentar dois refletores pontiagudos na linha central da solda da inspeção.

Veja o diagrama abaixo com os possíveis trajetos do sinal da sonda Dual Linear Array longitudinal. Se as portas estiverem montadas corretamente, a porta A exibirá as técnicas 1 e 2 percorrendo à velocidade de compressão longitudinal e plotará a camada da solda na posição volumétrica correta. A porta B apresentará as técnicas 3 e 4, que contêm ao menos uma perna de onda de cisalhamento e, mesmo que não seja plotada corretamente, ainda assim será útil para detecção de defeitos e dimensionamento do comprimento.

Resultados:

Usando a calibração definida, nós rastreamos e registramos os dados. Descobrimos que a porta A registrou a geometria da solda com as respostas do sinal de quatro defeitos no tubo. A alteração do C-scan para exibição da porta B revelou que os defeitos foram facilmente identificados em posições por toda a extensão do eixo de rastreamento ao visualizar o sinal de modo convertido.

Observamos então cada defeito na vista A-C-R-S. Isso nos permitiu visualizar cada indicação no acesso do rastreamento, o A-scan onde o cursor está localizado, e o rastreamento R/S mostrando onde as indicações estão posicionadas* dentro da solda. Observamos os dados na porta A para verificar se ela foi plotada com precisão, tendo em mente que as indicações aparecem a partir do modo do sinal convertido.

*A posição da indicação só é precisa se a onda longitudinal direta ultrapassa o limite da porta A.

Defeito 1 é uma trinca na linha central, foi detectada nas portas A e B. Nós podemos observar a linha central da fissura, plotada com precisão, no volume da solda logo acima da geometria da raiz. Há também um sinal de modo convertido secundário que está fora da posição, porém é útil para a detecção de defeitos e para o dimensionamento do comprimento no eixo de rastreamento.

Defeito 2 é outra fissura na linha central claramente detectada com o sinal de modo convertido, mas que aparece muito fraca na direção longitudinal. Nesse caso, você pode observar que o defeito é exibido a 23,5% da amplitude no centro da solda.

Defeito 3 é uma fissura externa causada por fadiga no bisel da solda. A indicação é exibida com nitidez nos dados de conversão de modo, mas aparece somente a 19,6% da amplitude da onda longitudinal direta.

Defeito 4 é uma fissura interna causada por fadiga na raiz da solda. Ela aparece exatamente dentro da segunda perna do sinal longitudinal e é plotada corretamente na superposição da solda.

Conclusão

A sonda A25 linear dupla é capaz de inspecionar soldas austeníticas de pequeno diâmetro e com paredes finas. Usar as portas posicionadas para exibir todos os modos de sinal assegura uma boa detecção e dimensionamento do comprimento dos defeitos. A compreensão profunda da dinâmica do eco, dos modos de sinal linear duplo e da calibração são fundamentais para uma inspeção bem-sucedida.