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Correntes Parasitas-Atribuições
O campo magnético gerado por uma sonda ou bobina alimentada por corrente alternada produz correntes induzidas (correntes parasitas) na peça sendo
ensaiada. O fluxo destas correntes depende das características do metal.
Praticamente as "bobinas" de teste tem a forma de canetas ou sensores que
passadas por sobre o material detectam trincas ou descontinuidades superficiais, ou ainda, podem ter a forma de circular, oval ou quadrada por onde passa o
material. Neste caso detectam-se descontinuidades ou ainda as características físico-químicas da amostra.
A presença de descontinuidades superficiais e sub-superficiais (trincas, dobras ou
inclusões), assim como mudanças nas características físico-químicas ou da estrutura do material (composição química, granulação, dureza, profundidade de
camada endurecida, tempera, etc.) alteram o fluxo das correntes parasitas, possibilitando a sua detecção.
O ensaio por correntes parasitas se aplica em metais tanto ferromagnéticos como
não ferromagnéticos, em produtos siderúrgicos (tubos, barras e arames), em auto-peças (parafusos, eixos, comandos, barras de direção, terminais, discos e
panelas de freio), entre outros . O método se aplica também para detectar trincas
de fadiga e corrosão em componentes de estruturas aeronáuticas e em tubos instalados em trocadores de calor, caldeiras e similares.
É um método limpo e rápido de ensaios não destrutivos, mas requer tecnologia e
prática na realização e interpretação dos resultados. Tem baixo custo operacional e possibilita automatização a altas velocidades de inspeção.
Correntes parasitas
Corrente de Foucault (ou ainda corrente parasita) é o nome dado à corrente induzida em um material
condutor, relativamente grande, quando sujeito a um fluxo magnético variável. O nome foi dado em
homenagem a Jean Bernard Léon Foucault, que estudou esse efeito.
Em alguns casos a corrente de Foucault pode produzir resultados indesejáveis, como a dissipação por
efeito Joule, o que faz com que a temperatura do material aumente. Para evitar a dissipação por efeito
Joule, os materiais sujeitos a campos magnéticos variáveis são frequentemente laminados ou
construídos com placas muito pequenas isoladas umas das outras.
O Efeito pelicular, também conhecido como efeito capilaridade ou ainda skin effect, em condutores é
uma manifestação de um caso particular de corrente de Foucault, na qual a corrente elétrica tende a
fluir na periferia de um condutor longo e retilíneo.
São correntes fechadas induzidas na massa de um metal que se move em um campo magnetico. Quando
uma folha condutora entra em um campo, uma variação de fluxo ocorre que provoca uma força
eletromotriz induzida na folha que por sua vez provoca o movimento dos eletrons livres no metal em
circuitos fechados de correntes. Conforme a Lei de Lenz a magnitude e sentido dessas correntes deve se
opor à variação que as provoca, formando polos magneticos que geram forças que efetivamente se opõe
ao movimento do metal dentro do campo magnético. Exemplo da utilização da corrente de Foucault na
frenagem de trens controlados por imãs magnetico ou nas balanças de precisão.
Outra aplicação se dá na medição da condutividade elétrica de metais não magnéticos.
Este texto é um excerto do artigo Correntes parasitas da enciclopédia livre Wikipédia. Na Wikipédia,
está disponível uma lista dos autores.
Correntes Parasitas - Eddy Current
PRINCÍPIO
O Ensaio por Correntes Parasitas baseia-se fundamentalmente na Lei de Indução de Faraday, onde o
campo magnético, gerado por uma bobina quando alimentada por uma corrente elétrica alternada,
induz, na peça a ser ensaiada, correntes elétricas, também denominadas correntes parasitas. Estas
correntes elétricas, por sua vez, afetam a impedância da bobina que as gerou. Assim, quaisquer
variações no fluxo das correntes parasitas geradas na peça ensaiada implicarão em variações da
impedância da bobina. Este fato leva a uma das maiores aplicações deste método de ensaio que é o de
detectar a presença de possíveis descontinuidades existentes nessa peça, que venham a interferir no
fluxo das correntes parasitas, através das variações ocorridas na impedância da bobina de ensaio.
Através de tratamento eletrônico específico, os sinais gerados das variações da impedância, permitem
ao inspetor não só detectar a presença de descontinuidades, mas também fazer avaliações de suas
profundidades, classificando-as como internas ou externas à superfície em que se encontra a sonda de
ensaio. Analisando as amplitudes dos sinais gerados, é possível ter estimativas do tamanho das
descontinuidades detectadas.
APLICAÇÕES
O método de ensaio por correntes parasitas é extremamente versátil visto que pode ser utilizado para
todas as aplicações onde possa ser correlacionado com as variações geométricas, elétricas ou
magnéticas. Fazendo-se a devida adaptação a cada necessidade , sobretudo quanto ao tipo e tamanho de
sonda, o ensaio pode ser realizado para:
ü Detectar falta de homogeneidade no material tais como trincas, deformações, inclusões, variações de
espessura, corrosão, etc.;
ü Medir espessura ou variação de espessura de camada não condutora aplicada em material condutor ou
camada condutora aplicada em material de condutividade diferente;
ü Detectar variações associadas à condutividade do material, falta de homogeneidade em ligas,
superaquecimento local, erros de tratamento térmico, etc.;
ü Detectar variações associadas à permeabilidade magnética através de medição das intensidades dos
campos magnéticos.
Além de uma vasta área de aplicações, o ensaio por correntes parasitas ainda oferece uma série de
vantagens tais como: alta sensibilidade, alta confiabilidade, rapidez de execução, facilidades para
automação, não exige contato direto entre a sonda e a superfície inspecionada, limpeza, etc. Na área
siderúrgica, os materiais podem ser diretamente ensaiados ainda quentes. Da mesma forma, em
superfícies polidas ou lapidadas, assim como no campo das artes e arqueologia, não existe o risco de
danos a superfície, à obra ou achado arqueológico durante a realização do ensaio, uma vez que a sonda
não toca na superfície.
TÉCNICAS DE ENSAIO
As técnicas em que se desdobra este método de ensaio, dependem do material a ser ensaiado, se o
ensaio a ser efetuado é manual ou automaticamente e, sobretudo, do tipo e da localização das
descontinuidades que se deseja detectar.
Desta maneira, temos as seguintes técnicas de ensaio:
ü Técnica de Magnetização DC, para inspeção principalmente de tubos, barras ou arames de material
ferromagnético;
ü Técnica de Campo Remoto, para inspeção de tubos, barras ou arames de material ferromagnético e
não ferromagnéticos;
ü Técnica de Multifreqüência com Mistura de Sinais, destinada a detectar e avaliar descontinuidades
localizadas próximas ou sob placas suportes ou chicanas;
ü Inspeção por controle remoto, em geradores de vapor de centrais nucleares;
ü Inspeção com a utilização de sondas rotativas e/ou do tipo “pancake” para detectar e avaliar
descontinuidades em tubos, soldados em espelhos de caldeiras e trocadores de calor.
ü Inspeção com a utilização de sonda rotativa para detectar descontinuidades em furos sede de arrebites
e parafusos, na área aeronáutica.
LIMITAÇÕES
A maior limitação apresentada por este método de ensaio está ligada ao fato de que somente materiais
eletricamente condutores podem ser inspecionados.
Outras limitações, que de algum modo podem ser minimizadas, estão intimamente ligadas às
características do material ensaiado:
a) a profundidade de penetração das correntes parasitas pode ser reduzida a fração de milímetro, em
materiais de condutividade maior, como é o caso do cobre, ligas de alumínio, etc.;
b) materiais ferromagnéticos apresentam maior dificuldade na detecção e avaliação de
descontinuidades devido à variação de permeabilidade magnética.
Outra limitação diz respeito ao profundo conhecimento que o operador deve possuir sobre este método
de ensaio, assim como a necessidade de padrões conhecidos para calibração do aparelho.
DESENVOLVIMENTOS:
São fantásticos os desenvolvimentos ocorridos no Método de Ensaio por Correntes Parasitas na
atualidade. “hardwares” interessantes, “softwares” extremamente poderosos, novas configurações de
sondas, formas criativas de automação, representam a faixa de desenvolvimento que facilita o trabalho
do inspetor, trazem maior confiabilidade ao ensaio, aumentam a capacidade de armazenamento de
dados e sua reprodutibilidade e reduzem o tempo de inspeção. Aliado a todos estes benefícios existe o
desenvolvimento e aprimoramento de novas técnicas para a inspeção de materiais ferromagnéticos, tais
como a Técnica de Magnetização DC, Campo Remoto e Campo Próximo, representando mais
credibilidade sobretudo na inspeção de tubos de aço carbono instalados em equipamentos de troca
térmica.
PEC
Descrição do método
O ensaio por correntes parasitas pulsadas é utilizado para realizar uma inspeção quantitativa
comparativa de medição de espessura em pernas de esfera, vasos e tubulações isoladas e outras. É um
ensaio que pode ser realizado sem a necessidade de contato direto da sonda com o material a ser
inspecionado, ou seja, pode haver ar, água, revestimentos, produtos de corrosão entre a área de
interesse e a sonda.
A sonda é posicionada no local de interesse e uma corrente elétrica é introduzida através de sua bobina
indutora a qual magnetiza o aço próximo à sonda (fig. 01). A corrente é então desligada e, como
resultado, há uma desmagnetização do material. Esta repentina alteração no campo magnético gera
correntes parasitas, que se propagam no material e decaem em potencial na medida em que se
propagam. O campo induzido por estas correntes parasitas é detectado por uma bobina presente na
sonda PEC, e o sinal detectado é relacionado à espessura.
Principio básico de medição por
PEC
PEC obtém a medida da
espessura da parede por uma
média da área sob a sonda (área
circular onde as correntes
parasitas circulam). Isso torna o
ensaio ideal para determinação
de perda média de espessura de
parede.
Tubulações isoladas em operação
O PEC mede espessura de aço
carbono sob isolamento
• O campo magnético pulsado induz
correntes parasitas no aço.
• A espessura da parede é
determinada pelo decaimento do
potencial das correntes parasitas em
relação a espessura da
parede.
Vasos de pressão isolados em operação
O PEC inspeciona, em serviço, sem a necessidade de remover o isolamento.
Gráfico da espessura com código de cor.
Pernas de Esfera com proteção antichama
O PEC é a solução para
inspeção sob concreto.
O PEC mede a espessura
remanescente do aço
através do concreto.
A inspeção pode ser
realizada a partir de uma
plataforma elevatória.
Chapa anular de tanques de armazenamento
Inspeção do anel anular de tanques de armazenamento, em operação.
• Modo de acesso.
• Não há necessidade de remoção de produtos de corrosão.
Ensaio por correntes parasitas
Os ensaios por correntes parasitas, também chamadas de Eddy Current ou perdas por correntes de
Foucault, tem seu princípio no fenômeno da indução magnética. Todo fio percorrido por uma corrente
elétrica (in casu alternada) gera na sua superfície um campo eletromagnético, que quando próximo de
um metal, este rouba um pouco da corrente elétrica deste fio. Daí o nome de correntes parasitas. Este
"roubo" provoca distorção na corrente elétrica induzida, influenciada pelas características do material
sob inspeção revelando as anormalidades ali existentes. Este ensaio depende de um equipamento
eletrônico que gera as ondas de corrente elétrica alternada que faz fluirem uma bobina ou sonda de
ensaio. Pode ser usado para diversas finalidades, entre elas: detectar trincas em tubos, barras e estrutura
de aeronaves, separar metais misturados na produção, medição de espessura de camada de tintas, de
anodização etc.
Eddy Current
Para detecção de trincas em processo automático
Detecção de trincas em tubos e barras
As peças passam por dentro de uma bobina redonda automaticamente e uma pistola de pintura pinta
exatamente sobre a região defeituosa.
Detecção de trincas em aeronaves
Varre-se toda a superfície sob ensaio com uma sonda tipo Hand Scan à procura de fissuras. Em caso de
medição de camada de tinta ou tratamento superficial também será com uma sonda manual. O
equipamento acusa leitura fora da tolerância especificada.
Separação de material
Coloca-se a peça sob ensaio dentro de uma bobina manualmente ou através de uma esteira
transportadora, olha-se na tela do equipamento se a peça está dentro da tolerância especificada ou
dentro dos critérios de aceitação tais como faixa de dureza ou mistura de material.
Vantage: Correntes Parasitas para Aviação e Indústria Postado por Rafael Ornelas Em 14 março 2012 0 Comentários
Lançado no ano passado, o equipamento se destaca pela leveza, portabilidade e facilidade de uso.
Tudo isso acompanhado da enorme variedade de sondas de adaptadores, compatíveis com os
principais fabricantes. Com certeza, vai fazer você pensar em substituir aqueles equipamentos gigantes
de antigamente!
Seu corpo possui design ergonômico, que facilita o acesso aos comandos com apenas uma das mãos.
As conexões estão localizadas nas laterais e há uma conexão USB na parte traseira, para transferência
de dados e carregamento. Sua classificação é IP 64, (veja mais detalhes neste post) o que garante
proteção contra ambiente agressivos, com poeira em suspensão, por exemplo.
APLICAÇÕES
O ensaio por correntes parasitas possui diversas aplicações, sendo aplicado amplamente no setor da
aviação, por apresentar alta sensibilidade na detecção de micro trincas superficiais. Na indústria, sua
aplicação também se destina à este fim, ajudando a monitorar peças críticas aos processos de produção.
Outra vantagem da técnica é a possibilidade de inspeção sem remoção do revestimento e sem qualquer
aplicação de produto químico, mantendo a integridade da peça inspecionada.
Como exemplos de aplicações:
Aviação: o Teste de parte aeronáuticas (disco de roda, revestimento, hélices de turbinas, materiais
compoósitos, parafusos, orifícios, etc.); Óleo & Gás
o Análise de tubulações, hélices de turbina de estações de distribuição de gás, vasos de pressão, etc.;
Químico o Análise de tubulações, vasos industriais, etc.;
Energia o Análise de integridade de tubos de geradores de vapor, coletores, etc.;
Engenharia o Teste de bastões, fios, peças metálicas, rolos, lâminas metálicas, partes metálicas de estruturas
rolantes, etc.
RECURSOS
O Vantage pesa 800 g e suas dimensões são 18,8 cm de comprimento, 10,7 cm de largura e 7,3 cm de
espessura.
Seu display de 320 x 240, colorido e de alta resolução (115 DPI), facilitando a leitura e análise dos
resultados.
O menu é de fácil utilização a há opção por interface em Português do Brasil, além de outros idiomas.
CAPACIDADE
O Vantage possui recurso de armazenamento de dados em memória interna, os quais podem ser
extraídos por conexão com PC.
Podem ser registradas até 100 configurações e até 200 inspeções, entre capturas de tela e períodos de
avaliação de até 20 segundos.
Para uso em conjunto com o equipamento, está disponível uma vasta linha de sondas e acessórios, com
opção de customização conforme aplicação ou compatibilidade com acessórios previamente adquiridos
em outros fabricantes.
3. MÉTODO POR CORRENTES PARASITAS
Esse método é utilizado para medir espessura de camada de revestimentos orgânicos (pintura, verniz)
ou de revestimento anódico aplicados em substrato não ferromagnético (alumínio), obedecendo à
norma ASTM B 244-09. Trata-se, de um método simples, confiável, preciso e prático, como o método
por indução magnética.
O funcionamento é baseado no princípio da indução eletromagnética e, portanto, tem muita
similaridade com o método anterior.
Porém, a corrente de excitação (I) que circula na sonda gera um campo eletromagnético primário, de
alta freqüência, que induz um fluxo de correntes parasitas.
Estas geram um campo magnético secundário que se opõe ao primário. A resultante entre os campos
gerados dá informações sobre as características da amostra avaliada, entre elas, a espessura da camada,
que é a distância entre o substrato e a sonda.
A penetração dessas correntes depende da condutividade do revestimento e do substrato, e é
proporcional à espessura da camada. Se a condutividade elétrica do revestimento difere
significativamente do material base (substrato), a magnitude das correntes induzidas variará com a
espessura. Estes dois efeitos, penetração das correntes e intensidade, são convertidos em unidades de
espessura pelo equipamento. A Figura 2 ilustra a geração de correntes parasitas.
Figura 2: Ilustração do princípio da medição por correntes parasitas.
Em princípio, este tipo de medidor pode medir a espessura de qualquer combinação de revestimento e
metal base, desde que exista uma diferença entre suas condutividades.
Este método, também, exige calibração prévia do aparelho e há necessidade de padrões específicos pra
cada material a ser medido. Os manuais dos equipamentos indicam como reduzir a incerteza nas
medidas.
É importante ressaltar que, quanto menor a freqüência utilizada, maior é a profundidade das correntes
parasitas, o que não significa que o ideal são as baixas freqüências. Isto porque, quanto maior a
freqüência, maior a sensibilidade do sistema. Deve-se então escolher a maior freqüência possível, desde
que seja compatível com as espessuras que se pretende medir.
Este método tem menor dependência das variações da permeabilidade magnética do metal-base. Além
disso, permite medir peças menores, com superfície rugosa, com curvatura e com geometria complexa.
A presença de qualquer camada intermediária na peça a ser medida torna o equipamento não-funcional.
A faixa de medição é limitada e está entre 4 e 50 µm, com incerteza de 0,5 µm. A tolerância típica é de
± 1%.
| Princípio | Tubos | Superfícies | Sondas matrizes | Efeito de profundidade da camada
Ensaio por correntes parasitas – Princípio O nome correntes parasitas tem origem nas “correntes” que são formadas quando um
líquido ou gás flui num trajeto circular e contrário ao sentido da corrente principal. A teoria
que sustenta o ensaio por correntes parasitas (do inglês ECT) se baseia no princípio de
indução eletromagnética.
Uma corrente alternada é injetada em uma bobina
de fios gerando um campo magnético primário
(círculos azuis). Na medida em que a sonda se
aproxima de um material condutor, as correntes
alternadas são induzidas (círculos vermelhos), criando um campo magnético secundário
(linhas amarelas). Este campo se opõe ao campo primário, alcançando uma espécie de
equilíbrio magnético. Quando a sonda passa sobre uma falha, as correntes parasitas são
perturbadas, bem como o equilíbrio magnético, e assim a impedância da bobina muda. O
sinal proveniente da mudança na impedância é utilizada para avaliar a falha.
Correntes Parasitas
Quem é o Operador / Inspetor de Correntes Parasitas?
Profissional com conhecimentos teóricos e práticos para identificar trincas, separar peças, etc. Com a utilização de instrumentos manuais ou sistemas automáticos.
Especificações Técnicas
Pré-Requisitos:
É recomendável que o participante tenha alguma experiência na técnica de correntes parasitas e formação no ensino médio, porém a comprovação da escolaridade não é um pré-requisito para o candidato participar do curso.
Áreas de atuação profissional:
O profissional poderá atuar em diversas áreas, dentre elas: setor petrolífero e petroquímico, papel e celulose, caldeiraria, metalúrgico, eletromecânico, naval, automotivo, fundição, forjaria, siderúrgica, etc.
Sistema de qualificação:
O aluno poderá solicitar a qualificação no SNQC/END – Sistema Nacional de Qualificação e Certificação informe-se pelo site www.abendi.org.br Observações:
1. O candidato a nível 1 deve ter concluído o ensino médio
2. O candidato a nível 2 deve ter curso técnico de ensino médio, conforme relação de títulos profissionais aprovado pela ABENDI
3. Candidatos certificados como nível 1 podem solicitar exame para nível 2 após cumprir o tempo de experiência com certificação válida mesmo sem possuir o curso técnico. Para acesso direto ao nível 2, este deve possuir o curso técnico.
4. Conheça mais sobre a certificação, acessando a Norma ABENDI nº 1 - Qualificação e Certificação de Pessoal em Ensaios Não Destrutivos
Nota: Face de utilização das correntes parasitas na área de inspeção para as mais diversas aplicações (detecção de trincas (manual), detecção de trincas (automatizada), separação de peças quanto à dureza e tratamento térmico, inspeção de tubos em trocadores de calor, etc.)
"Este curso poderá ser realizado “In Company.”
Carga horária:
Nível 1 – Operador – (40 horas) Nível 2 – Inspetor – (104 horas)
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