Radiologia Industrial. Radiografia de Soldas. Agenda. Tubulações e Equipamentos 23/08/2009. Walmor Cardoso Godoi, M.Sc.

Transcrição

1 Radiologia Radiografia de Soldas Prof.: Walmor Cardoso Godoi, M.Sc. Walmor Cardoso Godoi, M.Sc. Agenda Tubulações e Equipamentos Tubulações e equipamentos Descontinuidades em juntas soldadas Detecção do cordão de solda 1

2 Tubulações e Equipamentos Tubulações e Equipamentos Detecção do Cordão de Solda DESCONTINUIDADES E INSPEÇÃO EM JUNTAS SOLDADAS Designa-se como descontinuidade a qualquer interrupção da estrutura típica (ou esperada) de uma junta solda. Neste sentido, pode-se considerar, como descontinuidade, a falta de homogeneidade de características físicas, mecânicas ou metalúrgicas do material ou da solda. Existem quatro tipos gerais de descontinuidades: (a) descontinuidades dimensionais, (b) descontinuidades estruturais, (c) descontinuidades relacionadas com propriedades indesejáveis da região da solda (d)descontinuidades relacionadas com as propriedades do metal de base. 2

3 Exemplo de Descontinuidade Estrutural - Porosidade Exemplo de Descontinuidade Estrutural Inclusão de Escória Exemplo de Descontinuidade Estrutural Falta de Penetração Exemplo Real 3

4 Propriedades Inadequadas Soldas depositadas em uma peça ou estrutura devem possuir propriedades (mecânicas, químicas,etc.) adequadas para a aplicação pretendida. Estas propriedades são, em geral, especificadas em normas, especificações, projeto ou em contrato e verificadas em testes de qualificação ou em amostras retiradas de um lote da produção. Inspeção de Descontinuidades em Juntas Soldadas A inspeção de um conjunto soldado envolve atividades relacionadas com o processo e os equipamentos de soldagem, o procedimento de soldagem, a sua especificação e qualificação, a qualificação do soldador ou operador, a metalurgia da soldagem, métodos de avaliação dimensional, visual e não destrutiva, diferentes tipos de testes destrutivos, particularmente ensaios mecânicos, juntamente com o conhecimento de desenhos e diferentes normas e especificações. 4

5 Esta tecnologia ficou restrita a área médica no país até o ano de 2000, quando a PETROBRAS - REPLAN se interessou nos testes, então em andamento na ARCtest, para utilizar um equipamento de radiografia computadorizada desenvolvido para a área médica na área industrial. A aproximação entre as duas empresas na época permitiu que a técnica fosse utilizada comercialmente para avaliação de integridade de tubulações na REFINARIA DE PAULÍNIA (PETROBRÁS - REPLAN). Avaliação do Projeto de Instrução Como ainda não há uma norma específica que defina variáveis essenciais para a técnica de RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA - RC, adotou-se avaliar o procedimento proposto a luz das normas: ASME V e a EN1345, e de uma proposta de norma da União Européia sobre RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA - RC (Non destructive testing - computed radiography with phosphor imaging plates), discutida por Uwe e Zscherpel no 15º Congresso Mundial sobre Ensaios Não Destrutivos de 2000 (Roma, 2000). Avaliação do Projeto de Instrução No caso da RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA - RC devido ao fato das imagens serem rasteirizadas (formadas por um arranjo de pontos ou pixels), a sua resolução espacial é intrinsecamente menor que a obtida pela radiografia convencional; O resultado desta menor resolução espacial resulta na preocupação do projeto de norma européia em utilizar dois tipos de indicadores: um para avaliar a resolução espacial e outro para o contraste. 5

6 CRITÉRIO DE SENSIBILIDADE RADIOGRÁFICA E PENUMBRA GEOMÉTRICA As imagens geradas pela técnica de RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA - RC podem ser avaliadas primeiramente quanto aos requisitos do código ASME V e depois quanto aos requisitos da norma EN Ambas as normas estipulam uma distância fonte-filme mínima para evitar uma penumbra geométrica inadequada e utilizam um indicador (IQI) para sensibilidade na forma de fios paralelos de diâmetro conhecido. A norma americana (ASME V) utiliza o IQI de fios da norma ASTM E747 enquanto a EN1435 utiliza o IQI de fios da norma EN 462-1, mas utilizando as tabelas específicas da EN CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO DA RESOLUÇÃO ESPACIAL A RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA - RC pelo projeto de norma europeu CEN TC138/WG1, requer uma avaliação também pelo indicador de fios paralelos, para assegurar uma adequada resolução espacial. Portanto, além de atender aos critérios de sensibilidade utilizando IQI conforme EN-462-1, requer-se também o atendimento aos critérios de resolução espacial onde se utiliza um indicador de fios paralelos conforme norma EN O ensaio radiográfico é um dos ensaios não-destrutivos mais antigo, sendo utilizado amplamente no controle da qualidade de equipamentos e materiais em vários tipos e indústria. Atualmente, há diversas pesquisas voltadas para o desenvolvimento de um sistema automático de análise e interpretação de radiografias de juntas soldadas. Vários fatores devem ser considerados como atrativos para o uso da Radiografia Computadorizada RC, tais como: diminuição do tempo de exposição, eliminação de resíduos decorrentes do processamento dos filmes, eliminação de arquivos de filmes radiográficos, aumento de produtividade, proporcionar recursos nas análises de imagens,etc... 6

7 O método de Ensaio Radiográfico permite a aplicação da RC que utiliza a tecnologia digital e a Image Plate através de placas de fósforo. Dificilmente, utiliza-se fonte de raios X de alta energia de um Acelerador Linear de 4 MeV em RC aplicada na inspeção de juntas soldadas de vasos de pressão com espessuras variando entre 50 e 240 mm. Esse desenvolvimento tem como objetivo a obtenção da sensibilidade desta técnica, e com isso atenda os mínimos requisitos de eficiência na detecção de descontinuidades críticas que possam ser gerados durante os processos de fabricação por soldagem em substituição ao filme radiográfico aplicado conforme códigos e normas de construção de caldeiras de força e vasos de pressão. Detecção do Cordão de Solda RADIOGRAFIA INDUSTRIAL Radiografia de Soldas (+ exemplos) Técnica Radiográfica (Aplicação) 7

8 EQUIPAMENTO DE RX PARA INSPEÇÃO EQUIPAMENTO DE RX PARA INSPEÇÃO FALTA DE PENETRAÇÃO EM UMA JUNTA SOLDADA FENDA LONGITUDINAL 8

9 FENDAS TRANSVERSAIS POROSIDADES ESCÓRIA Referências INSPEÇÃO DE JUNTAS SOLDADAS ATRAVÉS DE RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA COMO FERRAMENTA DE AVALIAÇÃO DE ENGENHARIA, 3rd PAN-AMERICAN CONFERENCE FOR NONDESTRUCTIVE TESTING,PANNDT,