Nos últimos anos, a Inspeção por Ultrassom Phased Array emergiu como uma inovação tecnológica crucial na área de Ensaios Não Destrutivos (END). Este método avançado está substituindo gradualmente a radiografia convencional em diversos segmentos, tanto onshore quanto offshore.
A demanda industrial por produção contínua não permite paradas imprevistas devido a falhas em equipamentos. Nesse contexto, o Ultrassom Phased Array se destaca ao proporcionar um registro digital completo, identificando com precisão a localização, profundidade, altura e tipo de descontinuidade nas estruturas e equipamentos, tudo isso sem interromper as operações.
Utilizando transdutores de múltiplos cristais pulsados de forma ordenada, este método realiza uma varredura detalhada, facilitando a identificação e correção de irregularidades com uma precisão superior em comparação a outros métodos como radiografia e Ultrassom Convencional.
Neste artigo, você vai entender melhor como funciona esse serviço de inspeção, seus benefícios, as diferenças entre a radiografia e o Phased Array, e por que investir nessa tecnologia.
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O que é o Ultrassom Phased Array?
O Ultrassom Phased Array é uma técnica moderna e avançada de inspeção não destrutiva (END), reconhecida por sua capacidade de avaliar com precisão e agilidade a integridade de diversos materiais. O termo “Array” refere-se a uma matriz de transmissores e receptores, ou uma combinação de ambos, organizados para emitir e receber ondas ultrassônicas de forma coordenada.
Neste método, a matriz é composta por múltiplos elementos de transdutores, que podem ser controlados individualmente. Esse controle preciso permite a manipulação do feixe ultrassônico, gerando imagens detalhadas da estrutura interna dos materiais inspecionados.
A técnica é amplamente aplicada na inspeção de materiais como aço-carbono, aço inoxidável e outros metais utilizados em equipamentos industriais. O processo de inspeção é realizado com equipamentos modernos, que registram continuamente todos os dados obtidos, sem interromper as operações normais.
Na indústria, o Ultrassom Phased Array se destaca pela sua eficácia em detectar problemas e falhas, tornando-se uma ferramenta indispensável para garantir a qualidade e segurança. No setor de petróleo e gás, por exemplo, este método é essencial para a inspeção de dutos e na prevenção de acidentes.
Como funciona o Ultrassom Phased Array?
Como abordado anteriormente, o Ultrassom Phased Array é uma técnica avançada que utiliza múltiplos elementos piezoelétricos para criar e controlar feixes de ultrassom com alta precisão. Esta tecnologia permite a varredura eletrônica de um objeto e proporciona uma inspeção detalhada sem a necessidade de mover fisicamente o transdutor.
Estrutura e funcionamento dos transdutores
Os transdutores Phased Array são compostos por uma matriz de elementos piezoelétricos. Quando excitados por pulsos elétricos, esses elementos geram ondas ultrassônicas. Cada elemento pode ser ativado com tempos diferentes, criando um padrão de ondas que pode ser direcionado e focado com precisão. O desempenho do transdutor depende do número de elementos, do tamanho e da distância entre eles, garantindo uma alta resolução na inspeção.
Controle do feixe ultrassônico
A principal vantagem do Ultrassom Phased Array é a capacidade de controlar o feixe ultrassônico com alta precisão. O sistema eletrônico avançado permite ajustar o ângulo, a direção e o foco do feixe em tempo real. Isso é alcançado através da aplicação de atrasos específicos na ativação dos elementos transdutores, permitindo a manipulação do feixe em diferentes ângulos e profundidades. Quando os pulsos elétricos são enviados com pequenos atrasos entre os elementos, o feixe pode ser inclinado em várias direções. Se enviados com atrasos específicos, o feixe pode ser focado em pontos específicos.
Processo de inspeção
Durante a inspeção, o feixe ultrassônico atravessa o objeto e é refletido ou refratado pelas interfaces e defeitos presentes. Interfaces são superfícies que separam diferentes meios, enquanto defeitos incluem trincas e corrosão. As ondas ultrassônicas refletidas e refratadas são analisadas para identificar e localizar esses problemas. Os sinais retornados são convertidos em imagens detalhadas e registradas em formato digital.
Gravação e laudo da inspeção
Um dos avanços significativos na tecnologia de ultrassom é a capacidade de registrar e analisar os dados da inspeção de forma detalhada. Antigamente, os equipamentos analógicos não permitiam registrar a presença de descontinuidades, e a introdução do ultrassom digital trouxe o recurso de “print screen”, que ainda não garantia a precisão das imagens.
Hoje, a tecnologia utiliza encoders para registrar a distância percorrida e sistemas de gravação frame-por-frame, que permitem registrar cada sinal e reproduzi-lo sequencialmente, como em um filme. Isso resulta em uma análise mais completa e detalhada dos dados coletados.
Os dados e parâmetros estabelecidos durante a inspeção são registrados de forma completa, possibilitando a visualização detalhada da inspeção posteriormente. A quantidade de informações geradas é muito superior à do Ultrassom Convencional, o que justifica a análise posterior dos dados.
Além disso, a possibilidade de reanalisar o laudo, tanto pelo inspetor quanto por auditorias futuras, oferece um embasamento mais sólido para a avaliação dos resultados. Com a análise detalhada e a visualização completa da inspeção, a tecnologia Phased Array se destaca como uma ferramenta poderosa para a garantia da qualidade e segurança na indústria.
Por que o Ultrassom Phased Array Está Substituindo a Radiografia?
A radiografia e o ultrassom são técnicas complementares de ensaios não destrutivos (END), ambas capazes de inspecionar soldas e componentes para detectar defeitos como trincas, falta de fusão e porosidade.
No entanto, o Ultrassom Phased Array está gradualmente substituindo a radiografia devido a uma série de vantagens práticas e de segurança que esta tecnologia oferece, como:
Segurança e conformidade
A radiografia utiliza radiação ionizante, o que exige medidas rigorosas de segurança, como o isolamento de áreas e o uso de equipamentos de proteção individual (EPIs) especiais. Isso pode ser inconveniente e potencialmente perigoso. Em contraste, o Ultrassom Phased Array não envolve radiação e, portanto, não requer medidas de segurança complexas, tornando-o mais seguro para operadores e ambientes adjacentes.
Penetração e sensibilidade
Embora a radiografia tenha uma penetração máxima de cerca de 40 mm e seja eficaz em fornecer imagens claras, o Ultrassom Phased Array pode penetrar materiais até 20 metros, dependendo do tipo de material e das condições. Além disso, o Phased Array é capaz de detectar descontinuidades milimétricas com grande precisão, o que pode ser uma vantagem significativa para a detecção de defeitos pequenos e em orientações variadas.
Tempo de inspeção e laudo
O Ultrassom Phased Array permite que realizemos uma inspeção no mesmo tempo ou até mais rapidamente do que a radiografia, especialmente quando utilizamos sistemas automatizados. Além disso, geramos o laudo imediatamente durante a inspeção, o que elimina a necessidade de desmobilização das equipes de montagem ou fabricação. Portanto, esse é um benefício importante para a eficiência do processo.
Registro e análise
Enquanto a radiografia tradicional pode exigir tempo para a análise e interpretação das imagens, o Ultrassom Phased Array oferece a capacidade de registrar a inspeção frame-por-frame e revisar os dados posteriormente. Isso não só aumenta a precisão na detecção de defeitos, como também facilita a reanálise e auditoria, melhorando a rastreabilidade e a qualidade do laudo.
Flexibilidade e custo-benefício
O equipamento de Ultrassom Phased Array está se tornando mais acessível, portátil e fácil de usar. A tecnologia proporciona uma solução prática e econômica, com custos reduzidos tanto para a realização quanto para a análise dos testes. Isso contrasta com a radiografia, onde os custos podem ser mais altos devido às medidas de segurança e à necessidade de um processo mais complexo.
Embora a Radiografia Industrial continue a evoluir com tecnologias digitais e ferramentas de automação, o Ultrassom Phased Array se destaca como uma alternativa prática e eficiente na maioria dos casos. A tendência de substituição se deve à sua capacidade de proporcionar uma inspeção mais rápida, segura e detalhada, além de atender aos requisitos de segurança e regulamentação.
Aplicação da Inspeção através do Phased Array
A adoção do Ultrassom Phased Array tem se expandido significativamente nos últimos anos, especialmente em setores industriais onde a precisão e a eficiência são cruciais. Utilizamos sua aplicação de forma diversificada nos seguintes segmentos:
Indústria Aeroespacial
Componentes Críticos: Utilizado para inspecionar peças fundamentais como asas, fuselagens e motores de aeronaves, o Phased Array assegura a integridade e o desempenho dos componentes, evitando falhas que poderiam comprometer a segurança dos voos.
Indústria de Petróleo e Gás
Infraestrutura: Empregamos o Phased Array em oleodutos, gasodutos e equipamentos de perfuração para identificar corrosão, desgastes e outros defeitos, ajudando a garantir a operação segura e eficiente dessas estruturas.
Energia
Equipamentos Críticos: Aplicamos a técnica na inspeção de turbinas, geradores e reatores nucleares, assegurando que esses equipamentos críticos funcionem de forma segura e confiável
Indústria Naval
Embarcações: Usado na verificação de cascos de navios, soldas e componentes submersos, o Phased Array contribui para a manutenção e segurança das embarcações.
Construção Civil
Estruturas de Concreto: O método é eficaz na detecção de vazios, descontinuidades e corrosão em elementos de concreto, promovendo a segurança e a durabilidade das construções.
Indústria Automobilística
Componentes de Veículos: Inspeciona motores, transmissões e soldas durante a fabricação de veículos, assegurando a qualidade e a segurança dos automóveis.
Manufatura e Controle de Qualidade
Componentes Metálicos: Utilizado para verificar a qualidade de componentes metálicos, o Phased Array permite a detecção de defeitos e a medição da espessura durante a produção.
Indústria de Alimentos
Infraestrutura: Inspeciona recipientes e tubulações na produção de alimentos, garantindo a qualidade e a segurança dos produtos alimentícios.
Infraestrutura Civil
Estruturas Públicas: O Phased Array avalia a integridade de pontes e viadutos, detectando defeitos que possam comprometer a segurança pública.
Aplicações Específicas
Inspeção de Soldas: Detecção de falhas como falta de fusão, inclusões de escória e trincas.
Inspeção de Fundidos e Forjados: Identificação de trincas, vazios e outros defeitos em materiais fundidos e forjados.
Medição de Espessura: Avaliação precisa da espessura de chapas e outros materiais, sem necessidade de acesso por ambas as superfícies.
Estruturas Metálicas: Verificação de rachaduras, porosidades, corrosão e outras imperfeições em estruturas metálicas.
Confiabilidade do Ultrassom Phased Array, por que investir?
O Ultrassom Phased Array tem se destacado como uma tecnologia avançada e altamente confiável para a detecção de falhas em diversos materiais e componentes. Aqui estão as principais razões para considerar o investimento nessa tecnologia:
Versatilidade e precisão
O Ultrassom Phased Array é eficaz na inspeção de uma ampla gama de materiais, como inox e aço carbono. Ele proporciona análises detalhadas em diferentes ângulos, garantindo um diagnóstico mais preciso.
Com a capacidade de ajustar o foco e direcionar feixes de ultrassom, o Phased Array permite uma avaliação mais detalhada e precisa dos defeitos, resultando em uma maior probabilidade de detecção para trincas e falta de fusão.
Rapidez e eficiência
Comparado aos métodos tradicionais de ultrassom, o Phased Array oferece uma inspeção mais rápida e eficiente. Ele pode detectar defeitos em menos tempo e com maior precisão, reduzindo a necessidade de paralisações e interrupções nos processos operacionais.
Segurança e impacto ambiental
Ao contrário da radiografia, que envolve radiação e pode exigir licenças especiais, o Ultrassom Phased Array não emite radiação, tornando-o uma opção mais segura para os trabalhadores e o meio ambiente. Além disso, não gera resíduos químicos ou materiais descartáveis.
Detalhamento e imagens em tempo real
O Ultrassom Phased Array permite a visualização detalhada das imagens em tempo real, proporcionando uma avaliação instantânea e a possibilidade de respostas rápidas durante o processo de inspeção. Ou seja, geramos a configuração e os relatórios eletronicamente, o que facilita a documentação e a análise dos resultados.
Economia e flexibilidade
A realização de inspeções sem interromper as operações e sem exigir isolamento de áreas resulta em menores custos operacionais e maior flexibilidade. Isso se traduz em menos interrupções e um impacto financeiro reduzido, compensando o custo inicial mais elevado da tecnologia.
Detecção avançada de falhas
O Phased Array é particularmente eficaz na detecção de pequenas descontinuidades internas e pode superar outros métodos, como radiografia e gamagrafia, em termos de sensibilidade. Ele fornece informações detalhadas sobre a localização, tamanho e profundidade dos defeitos, permitindo uma avaliação mais precisa e decisões informadas sobre reparos.
Agora, a D&A Inspeções está com novos serviços de Inspeção através do Phased Array
Adotar a tecnologia de Ultrassom Phased Array não apenas aprimora a precisão e confiabilidade das inspeções, mas também proporciona uma abordagem segura e econômica para assegurar a integridade e a qualidade de componentes e estruturas. Este método avançado supera o Ultrassom Convencional e a radiografia, oferecendo uma solução eficiente e eficaz para controle de qualidade em diversos setores industriais.
A D&A Inspeções está pronta para oferecer serviços de Inspeção de alta qualidade utilizando a mais avançada tecnologia de Ultrassom Phased Array.
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