Desenvolvimento de metodologia e estudo do potencial da técnica TOFD visando a inspeção e o monitoramento de equipamentos

Abstract

Com o constante crescimento da indústria nacional, cresce também a demanda pelo desenvolvimento de ferramentas eficientes de inspeção e monitoramento da integridade estrutural de equipamentos e estruturas. Dentre estas, destacam-se os ensaios não destrutivos. Das diversas técnicas não destrutivas aplicadas para a inspeção de componentes, destaca-se o uso da técnica de ultra-som convencional para a localização e dimensionamento de defeitos. Porém, em inspeções de campo, devido ao desconhecimento freqüente da orientação dos defeitos, recorre-se a metodologias que utilizam diversos ângulos incidentes e sistemas de análise de sinais, resultando num processo lento e subjetivo de inspeção. Com o aumento da demanda por medidas on line, tem-se elevado a necessidade de processos mais rápidos e confiáveis, dentre estes, destaca-se o uso da técnica de ultra-som via time of flight diffraction (TOFD). Este trabalho apresenta a técnica TOFD como uma ferramenta eficiente na determinação da profundidade de entalhes usinados em blocos de aço SAE 1022, a partir da calibração segundo Norma Britânica BS 7706:1993. Para isso, foi elaborada uma metodologia utilizando quatro variações (freqüência/ângulo) diferentes de inspeção, verificando o potencial do método na análise das diferentes profundidades, a fim de aplicar na inspeção e no monitoramento de equipamentos. Os resultados mostram que tanto para defeitos aflorando na superfície de varredura quanto para defeitos aflorando na superfície oposta, o dimensionamento pode ser preciso, se a variação adequada (freqüência/ângulo) para cada caso for selecionada.

With the constant growth of the domestic industry, the demand for the development of efficient tools for inspection and monitoring of structural integrity of equipment and structures also grows. Among these, non-destructive testing have been used. Considering to the non-destructive techniques applied to inspection of components used in oil industries, the use of the conventional ultra-sound technique for location and sizing of defects has proved to be important. However, in the field inspections, due to the frequent lack of orientation of defects, are utilized methodologies that use many incident angles and systems analysis of signals, resulting in a slow and subjective inspection. With the increasing of demand for online inspection, the necessity for faster and more reliable processes has been raised, among these, the use of the time of flight diffraction. This work presents TOFD technique as an efficient tool to determine the height of artificials reflectors machined in samples of SAE 1022 steel, from calibration according to British Standard 7706:1993. For this, it was elaborated a methodology using four different variations (frequency / angle) of inspection, verifying the potential of the method in analysis of different heights, in order to apply in inspection and monitoring of equipments. Results show that as for notches breaking in the surface inspected as for notches breaking in the inside surface, opposite the scanned surface, sizing can be precise, if the correct variation (frequency / angle) for each case was chosen.