Melhorias no Ensaio de Correntes Parasitas Pulsadas em Componentes Isolados

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2 Melhorias no Ensaio de Correntes Parasitas Pulsadas em Componentes Isolados

3 Aplicação Medição de Espessura com lift-off Sem lift-off = medição direta por Ultrassom Entretanto, lift-off é uma limitação comum: Proteção Não-metálica Produto de Corrosão Externa Corrosão Sob Isolamento (CUI) Incrustação Marinha Revestimentos 3 soluções para o problema: Low-frequency eddy current array (LFECA) Remote-field array (RFA) Pulsed eddy current (PEC) Eddyfi escolheu PEC: mais versátil! Incrustrações CUI

4 Aplicações PEC Corrosão Sob Isolamento (CUI) Bolhas de corrosão e incrustações Corrosão Acelerada por Fluxo (FAC) Corrosão Sob Proteção Antichama (CUF) Zona Úmida e Submersa Corrosão Superficial Corrosão Sob Revestimento Redes de Água

5 Princípio de Funcionamento PEC(1/3) PEC consiste na análise das correntes parasitas transientes dentro de um componente condutivo, seguindo uma transição eletromagnética estreita. São 3 fases: 1. A fase de emissão (o pulso) durante o qual a sonda injeta um campo magnético que penetra e se estabiliza por toda a espessura do componente 1 Pulso de Excitação Tempo 1 Resposta Magnética Tempo

6 Princípio de Funcionamento PEC(2/3) PEC consiste na análise das correntes parasitas transientes dentro de um componente condutivo, seguindo uma transição eletromagnética estreita. São 3 fases: 2. A fase de corte, que induz fortes correntes parasitas dentro do componente, quando a emissão do campo magnético é interrompida abruptamente 2 Pulso de Excitação Tempo 2 Resposta Magnética Tempo

7 Princípio de Funcionamento PEC(3/3) PEC consiste na análise das correntes parasitas transientes dentro de um componente condutivo, seguindo uma transição eletromagnética estreita. São 3 fases: 3. A fase de recepção, quando os sensores magnéticos medem o decaimento das correntes parasitas à medida que se difundem pela espessura do material 3 Pulso de Excitação Tempo 3 Resposta Magnética

8 Ciclo de Aquisição do PEC Largura do Pulso Tempo de Relaxamento Emissor Ciclo de Aquisição Tempo Tempo de medição ativa Receptor Decaimento do campo magnético, relacionado com a espessura do material e suas propriedades Tempo

9 Apresentando Lyft TM : Instrumento 4 pontos de ancoragem para fixação de alças ou içamento por corda Portátil e com carcaça robusta, desenhada para attender IP65 Teclas de Atalho Tela multitoque

10 Apresentando Lyft TM : Instrumento Portas I/Os, conectores Fischer 12-vias Alta conectibilidade PEC e encoder no mesmo conector Fisher 27-vias Operado a bateria

11 Lyft : PEC Reinventada RÁPIDO Modo Mapeamento Reticular (Grid mapping mode) Usually <1s per sample Extremely versatile Modo Dinâmico (Dynamic mode)*: Sonda se move até 75mm/s (3 por segundo) Alta resolução Melhor definição para defeitos menos com o Modo Dinâmico * - Exclusivo no Lyft

12 Lyft : PEC Reinventada CONFIÁVEL Independente de Operador, graças à configuração automática SmartPULSE Afetado minimamente por variações de lift-off, cintas e/ou sobreposições de jaquetas

13 Lyft : PEC Reinvented VERSÁTIL Superfície externa Com ou sem jaqueta ou isolamento Jaquetas de alumínio, aço ou aço galvanizado Sobre bolhas ou incrustações Proximidade Próximo ou sobre curvas, suportes ou válvulas, etc. Próximo a estruturas metálicas, tais com conexões, flanges e suportes de tubos Através de Concreto, revestimento polimérico, malha metálica, barras de reforço

14 Apresentando SmartPULSE Auto ajuste PEC Configuração automática dos parâmetros de transmissão-recepção da PEC (ganho, largura do pulso, frequência do pulso, tempo da janela de transmissão-recepção, etc.) Calibração da Espessura da Parede Calibração em um ponto na espessura nominal ou outra espessura conhecida, e auto normalização Otimização da Repetibilidade Identificar o algoritmo correto de dimensionamento para o correto equilíbrio entre velocidade de varredura e repetibilidade

15 Apresentando SmartPULSE Resultados Medições confiáveis mesmo com variações de lift-off, sobreposições de jaquetas, cintas e incrustações oriundas de corrosão Sensibilidade ao longo da espessura (Detecção nos diâmetros externo e interno) Menos dependente do operador

16 Apresentando Lyft TM : Sondas Três tamanhos para cobrir diversos lift-offs e variações de espessura Até 100 mm (4 ) Parede Até 300 mm (12 ) Revestimento Controle remoto integrado Encoder universal de encaixe rápido Acessórios Braço extensor Cabo estendido Alça ergonômica

17 Encoder de encaixe rápido Removível para se aproximar de flanges, etc. Proporciona até 60 de varredura em isolamento corrugado. Fácil de limpar/substituir, diminuindo o tempo de manutenção.

18 Apresentando Lyft TM : Sondas Braço extensor Alcance 4.6 m / 15 ft Controle remote integrado Case robusto para transporte

19 Para inspeção de chapas anulares de tanques em operação, utilizando uma lâmina de titânio super-fina Lâmina de titânio super fina, com 4.8 mm (0.2 ) de espessura Controle remoto integrado (operado por uma pessoa) Escala integrada permanente e durável Sonda de sensibilidade unidirecional Pontos de encaixe lateral e frontal para encoder externo

20 Cobertura (Footprint) Representa a área da superfície capturada pela sonda Depende: do tamanho da sonda da Espessura do revestimento/isolamento do Material da jaqueta da Espessura do componente

21 Cobertura Vista Lateral Curva alaranjada: Representa a intensidade da resposta do sinal na área de cobertura A amplitude é máxima no centro da área de cobertura da sonda

22 Medindo a Cobertura (FP) Largura máxima a metade do valor do pico A Cobertura (Footprint) é utilizada para definir a resolução reticular máxima quando realizada uma aquisição e garantir a detecção dos descontinuidades mínimas. Garantir 50% de sobreposição entre cada ponto da grade 6 db (50%) FP Espaçamento do Retículo Espaçamento do Retículo

23 Calculando a Cobertura (FP) Determina-se a cobertura da sonda selecionada por: FP 0.65 LO + FP 0 Onde: LO: Lift-off (isolamento, jaqueta, espessura de revestimento) FP 0 : Cobertura quando o lift-off = 0 Para cada sonda, FP 0 é: PEC-025: FP 0 = 35 mm (1.38 in) PEC-089: FP 0 = 62 mm (2.44 in) PEC-152: FP 0 = 100 mm (3.94 in)

24 Usos da Cobertura (FP) Ajustar a resolução de aquisição: No modo de mapeamento reticular para varredura rápida FP = resolução reticular Linha-Coluna Garante 50% de sobreposição entre os pontos de aquisição FP FP

25 Usos da Cobertura (FP) Ajustar a resolução de aquisição: No modo de mapeamento reticular para varredura rápida Cobertura = resolução no eixo longitudinal Fração da Cobertura (FP/4) = Resolução longitudinal da varredura FP/4 FP

26 Usos da Cobertura (FP) Ajustar a resolução de aquisição: No modo dinâmico, para varreduras de alta resolução Fração da cobertura (FP/5) = Index axis resolution Fração da cobertura (FP/10) = Scan axis resolution FP/5 FP/2

27 Usos da Cobertura (FP) Determinar a distância do efeito extremidade: O efeito extremidade impacta nas medições da PEC, quando uma sonda se aproxima de regiões com variação de geometria, como conexões, flanges, ou o final de uma estrutura As medições começam a variar a partir de uma distância de uma FP do centro da bobina da sonda

28 Efeito Extremidade Exemplos Exemplo de corrosão próxima a flange: 1. Sinais nominais 2. Sinais da flange

29 Efeito Extremidade Exemplos O que se aplica a flanges, também se aplica a: Presilha de tubulação, suportes, vigas soldadas Conexões Tubos tipo T e quaisquer outros componentes interferindo na área visível da sonda Outras estruturas que limitem o acesso ao componente O campo magnético da sonda do Lyft é bem contido e direcionado para baixo. Outros componentes somente interferirão se cruzarem a área de média da PEC Área da PEC

30 Usos da Cobertura (Footprint) Determinar a área de média: Superfície total visualizada pela sonda no componente A Espessura da Parede determinada pelo Lyft é a espessura média da parede dentro da área de média Corrosões menores que área de média serão subestimadas Na versão 1.2 do software Lyft, a área de média é 1,8 vezes a cobertura (footprint) da sonda.* AvgA = 1,8 FP *AvgA menores estão previstas para versões futuras

31 Usos da Cobertura (FP) Determinar a menor descontinuidade detectável: Menor volume de descontinuidade detectável > 15% do volume da cobertura (FP) Exemplo: sonda PEC-089-G2 + 50,8 mm (2 ) de isolamento, FP de aproximadamente 95 mm (3.75 ) Menor diâmetro de descontinuidade pode ser detectado se a profundidade for aumentada para manter um volume mínimo de 15% com a cobertura (FP) Volume FP Volume FP Volume da menor descontinuidade detectável Profundidade da descontinuidade = 20% Diâmetro da descontinuidade = 82,0 mm (3.25 ) Volume da menor descontinuidade detectável Profundidade da descontinuidade = 60% Diâmetro da descontinuidade = 47,5 mm (1.87 )

32 Selecionando a Sonda PEC Correta

33 Determinando a Cobertura (FP)

34 Determinando a Mínima Descontinuidade Detectável O Diâmetro Mínimo da Descontinuidade em espessuras específicas, de acordo com a cobertura (FP) da Sonda F O O T P R I N T Minimum Defect Depth 10% 20% 30% 40% 50% 60% mm In mm in mm in mm in mm in mm in mm in

35 Ferramenta de Dimensionamento CWT A ferramenta de dimensionamento de Compensação de Espessura de Parede (Compensated Wall Thickness ou CWT) provê uma medidas de espessura mínima de parede mais precisa, para indicações menores que a área de media da sonda.

36 Ferramenta de Dimensionamento CWT A CWT é capaz de dimensionar corrosão próxima a obstáculos com excesso de massa, tais como flanges, através de uma compensação ativa à contribuição eletromagnética, resultando em um melhor dimensionamento da indicação.

37 Especificações Espessura de parede: até 100 mm (4 ) Isolamento/revestimento: até 300 mm (12 ) Aquisição de dados: Até 15 pontos/s Velocidade de varredura dinâmica: até 75 mm/s (3 /s) Velocidade no modo reticular: menos de 1 s (tipicamente) Erro de 10% no dimensionamento (defeitos maiores que a cobertura) Até 25 mm (1 ) de diâmetro de tubo Jaquetas de Aço Inox / Alumínio / Aço Galvanizado Corrosão interna e externa: sim (suporte futuro a discriminação) Sinal não afetado por: Sobreposição de jaquetas Cintas Malhas metálicas Estruturas sobre a sonda

38 Lyft Principais Recursos 1 / 2 Tempo de inspeção reduzido Mais rápido que qualquer outro Sistema PEC Modo de mapeamento reticular 2 a 10 vezes mais rápido (usualmente, menos que 1 segundo) Modo Dinâmica (exclusivo do Lyft) Sonda se move a até 75mm/s (3 /s) Insensível à movimentação da sonda Dispensa a necessidade de marcação retículos na amostra; apenas linhas retas Resultados confiáveis e reproduzíveis Menos dependente do operador (SmartPULSE ) Menos afetado pela variação no lift-off, sobreposição de jaquetas, cintas Melhor detecção de descontinuidades menores (com o modo dinâmico) Não afetado por estruturas acima da sonda

39 Lyft Principais Recursos 2 / 2 Um espectro maior de aplicações Jaquetas de aço galvanizado Aplicação em produto de corrosão (incrustação/bolha) Inspeção sobre concreto, revestimento polimérico, malha metálica Curvas Inspeção próxima a conexões, flanges, suportes Fácil Utilização Imagem C-Scan Intuitive user interface Fluxo de inspeção embarcado Solução tudo-em-um

40 Limitações Efeito extremidade próximo a estruturas metálicas A CWT é capaz de dimensionar corrosão próxima a obstáculos com excesso de massa, tais como flanges, através de uma compensação ativa à contribuição eletromagnética, resultando em um melhor dimensionamento da indicação. Incapaz de discriminar por cima ou por baixo da parede Incapaz de detectar pittings Subestima indicações menores que a área da média da sonda A CWT é utilizada nesta situação para uma melhor precisão na medição

41 Modo Reticular x Modo Dinâmico Comparação mostra C-Scan construído com modo de mapeamento reticular e outro construído com registro de distância completo, no modo dinâmico Neste exemplo, a varredura dinâmica foi feita a 50mm/s (2 /s).

42 Jaquetas de Alumínio/Aço Galvanizado Jaquetas costumavam afetar consideravelmente a precisão dos dados A) Medição por US da espessura da parede comparada com medições do Lyft, feitas sobre 50mm (2 ) de isolamento com B) jaqueta de alumínio e C) jaqueta aço galvanizado O algoritmo do Lyft foi desenvolvido para minimizer os efeitos adversos destes materiais

43 Suporte: Utilizando o Modo Dinâmico Corrosão sob Isolamento (CUI) comum próxima a conexões, flanges, suportes, etc. Outro exemplo impactante de abordagem promovida pelo aumento da resolução com o modo dinâmico de varredura

44 Varredura dinâmica de Corrosão Incrustada Incrustação/bolha PEC mede estritamente a espessura remanescente de material condutivo (excluindo a camada corroída) A presença de óxido de material ferromagnético é um desafio para ferramentas PEC de geração anterior A imunidade do Lyft a variações de liftoff e algoritmos permitem medições de alta qualidade

45 Varredura sobre isolamento com malha de aço Como a malha estava solta dentro do isolamento, havia vibração e, consequentemente, interferência no resultado Foi, então, utilizado um amostragem menor e uma pressão maior sobre a superfície, a fim de obter melhores resultados OBS.: Para malhas fixas dentro do revestimento, não há interferência no ensaio

46 Aplicação - Outras Detecção de Corrosão sobre Proteção Antichama (CUF) Detecção de Corrosão Acelerada por Fluxo (FAC) Revestimento em áreas expostas a água ou submerses, e incrustações marinhas Inspeção através de vários materiais: Juntas de reparo em tubos Concreto Revestimento polimérico espesso Malha metálica Aço galvanizado Inspeção de geometrias complexas: Trechos curvos Próximos a conexões e flanges Próximos a suportes de tubos

47 Treinamento Lyft / PEC: 3 dias Preferencialmente nas dependências da Eddyfi amostras disponíveis Teoria Prática Exame / Certificação

48 Traduzido por: +55 (31) rafael@newwavendt.com.br New Wave NDT Ensaios Não Destrutivos