Termografia E Particulas Magneticas.docx

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 4 1

TERMOGRAFIA ................................................................................................... 5

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PARTICULAS MAGNETICAS ............................................................................ 10

CONCLUSÃO ........................................................................................................... 22 REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 23

INTRODUÇÃO

O sistema de energia possui muitos tipos de equipamentos elétricos, como disjuntores, transformadores, para-raios, condensadores, transformadores de corrente e potencial, buchas, isoladores e assim por diante. Esses equipamentos desempenham um importante papel no sistema de fornecimento de energia elétrica. Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento da tecnologia infravermelha, a técnica da termografia infravermelha tem grandes vantagens em diagnosticar equipamentos elétricos com defeitos ou falhas. Por meio da obtenção da termografia de equipamentos elétricos sem tocá-los, pode – se avaliar se os mesmos estão em boas ou más condições analisando a sua distribuição térmica (HOU, 1998). Este trabalho pretende expor os benefícios e o funcionamento da termografia infravermelha como manutenção preventiva nos equipamentos e nas redes de alta e média tensão através da interpretação de imagens em infravermelho. Apresentar como se dá a avaliação da severidade das anomalias térmicas e também elencar defeitos e falhas encontrados nas redes de distribuição, equipamentos e em subestações. Os ensaios não destrutivos são praticados em matérias que não se altere permanentemente sua forma física. As partículas magnéticas ou pós-magnéticos são os elementos que permitem visualizar as indicações referentes às descontinuidades. O ensaio por partículas magnéticas é utilizado na localização de descontinuidades superficiais e subsuperficiais em materiais ferromagnéticos e pode ser aplicado tanto a peças acabadas quanto semi acabadas e durante as etapas de fabricação. São detectados defeitos tais como: trincas, junta fria, inclusões, gota fria, dupla laminação, falta de penetração, dobramentos, segregações, etc.

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TERMOGRAFIA

O estudo da Termografia vem sendo desenvolvido desde os anos 60 nesse processo a radiação eletromagnética com uma faixa de frequência específica, a qual é designada como radiação em infravermelho é identificada e analisada a partir de imagens térmicas. A Termografia vem se destacando como um modo eficaz e seguro de prevenção em equipamentos e componentes que estão presentes nos sistemas elétricos. Várias são as vantagens apontadas pelo uso desta tecnologia, dentre elas estão (SANTIAGO, 2016): - Inspeções realizadas a distância diminuindo o risco para o operador; - Melhor visualização do estado em que o problema se encontra; - Previne e proporciona a ação antes que ocorra algum tipo de falha no sistema; TERMOVISOR O Termovisor é um equipamento fundamental para realizar as inspeções termográficas, pois sua finalidade é detectar a radiação térmica através de lentes especiais e convertê-la em sinais eletrônicos (impulsos elétricos), possibilitando a formação de imagens térmicas e a medição da temperatura (SANTOS, 2012). INSPEÇÃO

TERMOGRÁFICA

A

inspeção

termográfica

utilizada

em

alimentadores urbanos auxilia na descoberta de anomalias térmicas, que indicam os defeitos que são indesejáveis para o sistema de distribuição de energia elétrica. Analisando o horário de maior intensidade de corrente elétrica facilita o dimensionamento de uma possível anomalia térmica. Utiliza-se uma câmera que faz leituras da radiação em infravermelho dos objetos e não da temperatura (Termovisor), alguns parâmetros e variáveis de medição devem ser inseridos pelo operador antes de iniciar as atividades, sendo eles (SANTIAGO, 2016): - A emissividade do objeto; A umidade relativa do ar; - A distância do objeto; - Temperatura atmosférica; Temperatura refletida; A emissividade (ε) é o quanto de energia que um corpo é capaz de transmitir, em um dado comprimento de onda e é definida por valores entre zero e um. A temperatura refletida seria as fontes de calor que circulam o objeto, mas no caso das redes aéreas esta influência é própria da atmosfera, por isso considera-se também a temperatura ambiente. Então somente tendo estas informações aliadas a medição da radiação pelos sensores, que a câmera é capaz de definir a temperatura da amostra muito provavelmente com um menor índice de erro. Na Figura 1 abaixo podemos observar os dados inseridos na tela em uma das inspeções na rede.

CONEXÃO SOLTA OU MAU CONTATO DE CONDUTORES INTERNOS Este tipo de situação levara à um aumento na resistência e consequentemente um superaquecimento com a ação da corrente quando os condutores internos estão soltos ou com mau contato. Encontramos este tipo de falha no interior dos equipamentos mas o externo dos mesmos nos mostrará sobreaquecimento em algum lugar por causa da transmissão natural. Com o uso da termografia podemos obter as características de sobreaquecimento local em algum lugar especifico do equipamento. Este tipo de falha pode ser encontrado nos contatos de disjuntores e na conexão interna primaria de transformadores de corrente, na bucha e emenda da conexão interna dos condutores.

CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA SEVERIDADE DAS ANOMALIAS TÉRMICAS

Quando a pesquisa termográfica em um equipamento foi completada, deve ser feita uma avaliação do caso e em seguida determinar qual a urgência para efetuar os devidos reparos. Existem muitas normas e organizações profissionais que estabelecem os critérios para determinar a necessidade e a urgência de manutenção preventiva ou a reparação. A avaliação da severidade das anomalias térmicas no aumento de temperatura acima da temperatura de referência (componente similar e sob mesma carga, ∆Tref) ou acima da temperatura ambiente (∆Tamb), é feita de base para os critérios utilizados pela maioria das Normas e Orientações (SANTOS, 2012). Na tabela abaixo podemos observar algumas normas internacionais e os comparativos dos critérios de severidade entre elas. Tabela 1 - Comparativo de critérios de severidades de algumas normas internacionais

Ainda com referência à Tabela 1, a ação a ser tomada e o prazo para executála são definidos Evento: XXV Seminário de Iniciação Científica como descrito a seguir: - Severidade Baixa - Verificar na próxima manutenção programada; - Severidade Média - Corrigir na próxima manutenção programada; - Severidade Alta - Intervenção de urgência observando as restrições operativas do Sistema; - Severidade Crítica Intervenção imediata; A aplicação técnica do uso da termografia mostrou eficácia na solução de problemas que poderiam se tornar ainda mais graves, oferecendo melhoria na qualidade do serviço, segurança, confiabilidade e continuidade do sistema pelo monitoramento continuo e reduzindo as perdas de consumo e ressarcimento por interrupções. A inspeção termográfica tem grande importância para a prevenção e

conservação de inúmeros equipamentos utilizados nas redes elétricas e o profissional que aplica a termografia deve seguir as normas para que não aconteça eventuais transtornos, custos e prejuízos.

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PARTICULAS MAGNETICAS

Ensaio de Partículas Magnéticas

O ensaio por partículas magnéticas é utilizado na localização de descontinuidades superficiais e sub-superficiais em materiais ferromagnéticos. Pode ser aplicado tanto em peças acabadas quanto semi-acabadas e durante as etapas de fabricação. O processo consiste em submeter a peça, ou parte desta, a um campo magnético. Na região magnetizada da peça, as descontinuidades existentes, ou seja a falta de continuidade das propriedades magnéticas do material, irão causar um campo de fuga do fluxo magnético. Com a aplicação das partículas ferromagnéticas, ocorrerá a aglomeração destas nos campos de fuga, uma vez que serão por eles atraídas devido ao surgimento de pólos magnéticos. A aglomeração indicará o contorno do campo de fuga, fornecendo a visualização do formato e da extensão da extensão da descontinuidade. Magnetismo: Todos nós conhecemos os imãs e dizemos que um material ferromagnético nas proximidades de um imã é por este atraído. O magnetismo é um fenômeno de atração que existe entre esses materiais. Nota-se que por vezes o fenômeno pode ser de repulsão ou de atração. Os imãs podem ser naturais, conhecidos como “pedras-imãs” e os artificiais, fabricados a partir de aços com propriedades magnéticas específicas para esse fim. A palavra “magnetismo” vem de Magnésia na Turquia onde séculos atrás observou-se o minério magnetita que é um imã natural. Pólos Magnéticos: Quando estudamos uma barra imantada, verificamos que as características magnéticas da barra não são iguais ao longo da mesma, porém verificamos que ocorre uma concentração da força magnética de atração ou repulsão nas extremidades. A estes pontos onde se manifestam a atração com maior intensidade damos o nome de pólos magnéticos. G Ensaio por Partículas Magnéticas

Ricardo Andreucci Jan./2009 5 Se dispusermos de duas barras imantadas e colocarmos uma próxima da outra, deixando uma fixa e a outra livre, verificaremos que ocorrerá uma força de atração entre as barras de modo a fazer com que se unam. No entanto, se separarmos as barras e girarmos a barra móvel de 180° e novamente aproximarmos, verificaremos que ao invés de ocorrer a atração, ocorrerá a força de repulsão, o que nos leva a concluir que temos duas espécies de pólos. Uma que promove a atração e o outro que promove a repulsão. Isto é, numa mesma barra os pólos não são iguais. É por isso que se diz que pólos iguais se repelem e pólos diferentes se atraem. O Campo magnético Uma região do espaço que foi modificada pela presença de um imã , recebe a denominação de campo magnético. O campo magnético pode ser visualizado quando limalha de material ferromagnético é pulverizado sobre um imã. Tais partículas se comportam como minúsculos imãs e se alinham na direção do campo magnético, formando o que chamamos de linhas de indução ou linhas de fluxo. As linhas de indução são sempre contínuas e mostram claramente a forma do campo magnético. O que é Magnetismo? Materiais ferromagnéticos colocados nas proximidades de um ímã são atraídos ou repelidos por ele. Este fenômeno é chamado magnetismo. Os ímãs podem ser naturais ou artificiais, fabricados a partir de aços com propriedades magnéticas específicas para esse fim, neste caso chamados de ímãs permanentes. Linhas de campo magnético A presença de um imã numa região do espaço modifica este espaço, e diz-se que ele está sob a ação de um campo magnético. O campo magnético pode ser visualizado quando limalhas de um material ferromagnético são pulverizadas nesta região, por exemplo sobre uma folha de papel colocada sobre um imã, como mostra a figura 1. As extremidades de um ímã são chamadas de pólos magnéticos, Norte e Sul e, por convenção, as linhas de campo externas ao ímã se dirigem do pólo Norte ao pólo Sul. Regra da mão direita Com o polegar da mão direita indicando o sentido da corrente os dedos envolvendo o condutor indicam o sentido das linhas de indução magnética que envolvem o condutor. Permeabilidade Magnética

A permeabilidade magnética pode ser entendida como sendo a facilidade com que um material pode ser magnetizado e é representada pela letra gregaµ. A permeabilidade magnética de um material é a relação entre a condutividade magnética do material e a condutividade magnética do ar, ou, em outras palavras, a relação entre o magnetismo adquirido pelo material (B) na presença de uma força de magnetização externa (H). Materiais que influenciam o campo magnético Materiais Ferromagnéticos; Materiais Paramagnéticos, e Materiais Diamagnéticos. Materiais Ferromagnéticos Ferromagnéticos:µ>1 São materiais que são fortemente atraídos por um imã, como o ferro, cobalto e quase todos os tipos de aço e são ideais para serem submetidos à inspeção pelo método das partículas magnéticas (PM). Materiais Paramagnéticos Paramagnéticos:µ=1 São materiais que são levemente atraídos por um imã, como a platina, o alumínio, o cromo, o estanho e o potássio. Não são recomendados para inspeção por PM. Materiais Diamagnéticos Diamagnéticos:µ<1 São materiais que são levemente repelidos por um imã, como a prata, o zinco, o chumbo,o cobre e o mercúrio. O ensaio por PM não é aplicável a estes materiais. Campo de Fuga Existindo um campo de fuga, as linhas de fluxo atraem as partículas magnéticas para que elas funcionem como uma ponte para as linhas de fluxo do campo magnético. No caso de um campo magnético circular criado ou induzido numa peça tubular, teremos um campo contido, sem a possibilidade da formação dos pólos magnéticos N e S. Se interrompermos esse campo circular promovendo um corte, possibilitaremos a formação dos pólos magnéticos no campo de fuga das linhas de força. Para melhor sensibilidade do ensaio por partículas magnéticas, a descontinuidade deve estar orientada a 90o em relação à direção do campo magnético.

As partículas magnéticas As partículas são feitas de material ferromagnético. Geralmente utiliza-se uma combinação de ferro e óxido de ferro, tendo alta permeabilidade e baixa retentividade. Tendo alta permeabilidade magnética, são facilmente atraídas pelo campo de fuga gerado pela descontinuidade. A baixa retentividade é requerida para evitar que fiquem magnetizadas. Podem ser visíveis (com luz branca), nas cores: vermelha, preta, cinza e etc., ou fluorescentes (com luz negra). As partículas fluorescentes são as mais sensíveis e devem ser adotadas para peças aeronáuticas Formas de Aplicação O meio de aplicação das partículas magnéticas interfere diretamente na mobilidade das mesmas devido à maior ou menor facilidade que elas encontram de se deslocar até um campo de fuga. Existem dois tipos de forma de aplicação que se resumem basicamente em via seca e via úmida. Via Seca: Veículo "ar Via Úmida: Veículos "água, destilados de petróleo e óleos especiais". A via úmida é a adotada para uso aeronáutico Nota: A norma ASTM 1444 e outras normas militares não permitem a utilização de partículas fluorescentes e visíveis juntas. Via Seca: Dizemos que as partículas são para via seca, como o próprio nome indica, quando aplicadas a seco. Neste caso é comum dizer que o veículo que sustenta a partícula até a sua acomodação é o ar. Na aplicação por via seca usamos aplicadores de pó manuais ou bombas aspersoras que pulverizam as partículas na região do ensaio, na forma de jato de pó. As partículas para via seca devem ser guardadas em lugares secos e ventilados para não se aglomerarem. É muito importante

que

sejam

de

granulometria

adequada

para

serem

aplicadas

uniformemente sobre a região a ser inspecionada. Comparando com o método por via úmida, as partículas por via seca são mais sensíveis na detecção de descontinuidades próximas a superfície, mas não são mais sensíveis para pequenas descontinuidades superficiais. Também, para uma mesma área ou região examinada, o consumo é maior. Por outro lado, é possível a reutilização das partículas , caso o local de trabalho permitir e que seja isenta de contaminação.

Via Úmida: É método de ensaio pela qual as partículas encontram-se em dispersão em um líquido, denominado de veículo. Este líquido pode ser a água, querosene ou óleo leve . No método por via úmida as partículas possuem granulometria muito fina, sendo possível detectar descontinuidades muito pequenas, como trincas de fadiga. Devemos ressaltar que neste método de ensaio, as partículas que estão em dispersão, mesmo na presença do campo magnético, tem maior mobilidade do que na via seca, e podem percorrer maiores distâncias enquanto se acomodam ou até serem aprisionadas por um campo de fuga. Da mesma forma, nas superfícies inclinadas ou verticais requerem menor esforço para remoção do excesso. Os aplicadores por via úmida são na forma de chuveiros de baixa pressão no caso de máquinas estacionárias ou manuais, tipo borrifadores, que produzem uma névoa sobre a região em exame. Contudo, nada impede que na aplicação manual, a suspensão seja derramada sobre a peça. A escolha do aplicador tipo borrifo tem finalidades econômicas e de execução do ensaio, visto que a quantidade aplicada é menor, e para o inspetor a visualização imediata das indicações, enquanto ocorre a acomodação das partículas e pouco excesso para remoção. Embora já exista no mercado suspensões em forma de spray, a aplicação mais usual é a que é preparada pelo próprio inspetor. O método por via úmida exige uma constante agitação da suspensão para garantir a homogeneidade das partículas na região de exame. Essa agitação é automática nas máquinas estacionárias. Na aplicação manual, o próprio inspetor deverá fazê-la, agitando o aplicador antes de cada etapa de aplicação. Concentração das partículas em suspensão De acordo com a norma ASTM 1444, as concentrações são: Partículas fluorescentes: de 0,1 a 0,4 ml em 100 ml Partículas visíveis: de 1,2 a 2,4 ml em 100 ml Métodos de ensaio Método contínuo: É mais rápido e eficiente que o residual e não limitasse às descontinuidades superficiais. Consiste em aplicar as partículas tanto pela técnica seca como pela técnica úmida durante a magnetização, ou seja, durante o período em que a força magnetizante está sendo aplicada. Método residual:

Consiste em aplicar as partículas magnéticas após a força de magnetização ter sido removida. *Para peças aeronáuticas, utiliza-se o método contínuo úmido fluorescente. Para casos especiais o método residual será aplicado, mas somente tendo em mãos uma técnica devidamente elaborada e aprovada. Existem casos em que fabricantes de aeronaves recomendam o método residual, mas a técnica detalhada deverá ser encontrada no manual ou boletim. Magnetização A magnetização total ou parcial vai depender do tamanho das peças ou da área a ser examinada e dos equipamentos disponíveis. A figura 13 mostra estas técnicas, usando um equipamento estacionário e barras de contato, respectivamente. Em ambos os casos a magnetização é obtida pela passagem de corrente elétrica pelas peças em exame. Magnetização Longitudinal A magnetização longitudinal é indicada para detecção de descontinuidades perpendiculares ao eixo principal da peça e em geral pode ser feita com o uso de bobinas ou de um yoke. Magnetização Transversal A magnetização transversal ou circular é indicada para detecção de descontinuidades paralelas ao eixo principal da peça e em geral pode ser feita com o uso de barras de contato ou de um condutor central. Inspeção/ Analise Uma vez estando a peça corretamente magnetizada e as partículas aplicadas, a peça estará pronta para ser inspecionada sob luz negra. O operador, para sua segurança, não deve olhar diretamente para o foco de luz ultravioleta. Fazer incidir sobre a área a ser inspecionada, o facho de luz negra ou branca observar atentamente a área a ser inspecionada; havendo descontinuidades elas serão denunciadas pela manifestação do fenômeno da fluorescência ou indicações características da cor das partículas visíveis. O operador deve deixar que seus olhos se acostumem com a

cabine escura e com a luz negra acesa, por um período mínimo de 1 (um) minuto antes de iniciar a inspeção. Permanência do Operador O tempo de permanência do operador dentro da cabine deve ser de no máximo 2 (duas) horas, necessitando após este período, de um intervalo de 15 (quinze) minutos para evitar a fadiga visual. A intensidade mínima da luz negra é de m w/cm2 A luz branca dentro da área de inspeção com partículas fluorescentes, não pode ultrapassar 20 luxes. Descontinuidades As descontinuidades podem surgir durante a fabricação da peça, isso dependerá do processo, podem ser: bolhas de gás, porosidade, inclusão, contração, dobras, costura, de laminação, trincas e etc. Ou quando as peças são aprovadas após a fabricação, são montadas em um conjunto de uma aeronave, onde estão sujeitas a esforços estáticos e dinâmicos bem como variações de temperatura, corrosão e etc.. A descontinuidade mais encontrada nas peças em serviço é a trinca por fadiga, geralmente muito fina e pequena. Requer técnica, conhecimento, qualificação e bons equipamentos e materiais. Critérios de Aceitação Antes de se avaliar as indicações na superfície ensaiada, o inspetor deve ter em mãos e conhecer o critério de aceitação e rejeição que rege o ensaio. Este critério é fornecido por uma norma técnica, manual, boletim ou ordem de serviço elaborada pelo requerente. Descontinuidades Registráveis Todas as descontinuidades reprovadas devem ser registradas. Todas as descontinuidades aprovadas mas que estão no limite de aprovação Todas as descontinuidades mesmo que aprovadas mas que localizadas em regiões críticas (mudança de geometria, próxima de furos, bordas, regiões com início de corrosão, próximas a marcas de ferramenta e etc..) Todas as descontinuidades que de alguma forma ofereça algum risco com o decorrer do tempo, mesmo que abaixo do limite de rejeição. O registro é importante por vários motivos, um deles é permitir que qualquer operador e pessoal da engenharia saiba que existe naquela peça, um motivo de atenção, auxiliando no estudo de evolução de descontinuidades.

Desmagnetização em muitas situações é necessária a desmagnetização da peça após a inspeção com partículas magnéticas, pois o magnetismo residual pode ser prejudicial ao funcionamento ou ao uso posterior do material ensaiado. Por exemplo, se a peça vai ser usinada após o ensaio, cavacos de usinagem podem ficar grudados na peça, prejudicando ou até mesmo impedindo a operação. Desmagnetização a desmagnetização, em geral, é feita usando-se um campo magnético alternado decrescente com o uso de bobinas de desmagnetização. O campo decrescente pode ser obtido usando-se uma corrente elétrica decrescente ou aumentando-se a distância entre a peça e a bobina, através da movimentação de um ou outro. Limpeza final após a desmagnetização, deve-se realizar a limpeza final, para eliminar os resíduos provenientes do ensaio. Após a limpeza final, se a peça for para o estoque ou se for passível de corrosão, deve ser aplicada uma camada de óleo protetor. Identificação Depois da limpeza após ensaio, a peça deve ser devidamente identificada através de etiquetas ou por cores que indiquem se ela está aprovada ou rejeitada. O tipo de identificação deve estar descrito no procedimento de ensaio e o operador ou inspetor deverá encaminhar a peça para a operação subsequente, seja a montagem no sistema da aeronave ou uma outra etapa do processo de fabricação. Nunca esquecer de preencher a ficha de acompanhamento da peça ou lote de peças. Registrar uma descontinuidade Quando é necessário registrar uma descontinuidade, adotar o hábito de desenhar as descontinuidades uma a uma, torna-se demorado e impreciso. Pode-se utilizar o desenho da peça para indicar a região das descontinuidades. Pode-se adotar alguns meios de registro: Líquidos registradores; Fitas adesivas transparentes Fotografias digitais, e Fotografias convencionais. Elaboração do registro de ensaio

Esta etapa deve ser cumprida, registrando em formulário padronizado, no mínimo estas informações: os documentos aplicáveis; a técnica de ensaio; a identificação do peça; número do lote; ou identificação da aeronave; método e técnica utilizados, tipo e valores da corrente de magnetização, direções de magnetização, resultados obtidos, quantificando, localizando e indicando as dimensões das descontinuidades detectadas; se a peça está aprovada ou rejeitada; o tipo de identificação utilizada na peça; nome do operador, nome do inspetor e datas. Em se tratando de peça acabada e aprovada, depois da limpeza estará pronta para uso. Quando, porém, tratar-se de peça semiacabada ou bruta, depois da limpeza estará liberada para o prosseguimento do seu processo de fabricação. A Técnica do Ioque ou Yoke É a técnica de magnetização pela indução em campo magnético, gerado por um eletroimã, em forma de "U" invertido, que é apoiado na peça a ser examinado. Pelo eletroimã circula a corrente elétrica alternada ou contínua. É gerada na peça um campo magnético paralelo a linha imaginária que une as duas pernas do Yoke . Ensaio por Partículas Magnéticas Ricardo Andreucci Jan./2009 23 . Técnica de inspeção por Yoke eletromagnético. Os ioques produzem campos magnéticos longitudinais, podendo ser de pernas fixas ou de pernas articuláveis, conhecidos como Ioques de pernas articuladas. Os de pernas articuláveis são mais eficientes por permitirem uma série de posições de trabalho com garantia de um bom acoplamento dos pólos magnéticos. A sua vantagem está em não aquecer os pontos de contato, já que a técnica usa corrente elétrica magnetizante que flui pelo enrolamento da bobina do Ioque, e não pela peça. A recomendação básica de algumas normas para calibração deste equipamento é que o campo magnético formado na região de interesse definida como área útil, esteja entre os valores de 17 a 65 A/cm. Para simplificar e permitir a comprovação periódica da intensidade do campo magnético durante os trabalhos de campo é estabelecido nas normas, que a verificação da força de magnetização do Ioque pode ser comprovada através de sua capacidade mínima de levantamento de massa calibrada equivalente a 4,5 kg (10 lb) de aço, no máximo espaçamento entre os pólos a ser utilizado em corrente alternada e de 18,1 kg ( 40 lb) em corrente elétrica contínua ( fonte: ASME Sec. V Art.7) . Estes limites apresentados para o teste de levantamento de peso pode ser alterado dependendo da especificação ou norma

aplicável. Por exemplo a norma ASTM E-709 estabelece outros limites, assim como a norma Petrobras N-1598 requer o levantamento de peso de 5,5 kg. Ensaio por Partículas Magnéticas Ricardo Andreucci Jan./2009 24 Magnetização utilizando o YOKE A Técnica dos Eletrodos É a técnica de magnetização pela utilização de eletrodos, também conhecidas como pontas que quando apoiadas na superfície da peça, permitem a passagem de corrente elétrica pela peça. O campo magnético criado é circular. Esta técnica é geralmente aplicada em peças brutas fundidas, em soldas, nas indústrias de siderurgia, caldeiraria e outros. Técnica de inspeção por Eletrodos A técnica dos eletrodos induz um campo magnético que é dependente da distância entre os eletrodos e a corrente elétrica que circula por eles. Em geral estes valores são tabelados e disponíveis nas normas técnicas de inspeção aplicáveis ao produto ensaiado. Como referência , podemos citar que para o Código ASME Sec.V Art.7 , os valores de corrente elétrica a ser aplicada na peça devem estar entre os valores seguintes: Limitação da Corrente Elétrica na Técnica de Eletrodos Espessura da peça

Corrente Elétrica aplicada por polegada de espaçamento entre os eletrodos

< ¾ pol. (19 mm)

mínimo de 90 até 110 A/pol

> ¾ pol

mínimo de 100 até 125 A/pol

Fonte: Código ASME Sec. V Art. 7 O espaçamento entre os eletrodos não deve ultrapassar a 8 polegadas. Espaçamentos menores podem ser utilizados para acomodar limitações geométricas na área que está sendo examinada, porém espaçamentos menores que 3 polegadas devem ser evitadas. Os pólos de contato dos eletrodos devem estar limpos.

Exemplo de aplicação: Uma junta soldada com espessura do metal base de 15 mm , deverá ser inspecionada por partículas magnéticas pela técnica dos eletrodos. Se o operador for utilizar 150 mm de espaçamento, qual deverá ser o valor da corrente elétrica a ser aplicada? Solução: Pela tabela, aplica-se a regra seguinte: de 90 a 110 Ampéres / polegadas de espaçamento ou 3,54 a 4,33 Ampéres / mm de espaçamento. Portanto: 150 mm de espaçamento x 3,54 = 531,0 A ( corrente elétrica mínima ) 150 mm de espaçamento x 4,33 = 649,5 A ( corrente elétrica máxima ) A técnica de eletrodos frequentemente produz faíscas nos pontos de contato dos eletrodos com a peça, o que impede a utilização desta técnica em ambientes onde existem gases explosivos ou ainda quando a peça a ser examinada está na sua fase final usinada , não admitindo qualquer dano nas suas superfícies. A Técnica de Contato Direto Também conhecida como magnetização por placas ou cabeçotes de contato. Devido sua aplicação maior ser através de máquinas estacionárias, é definida como sendo a técnica de magnetização pela passagem de corrente elétrica de extremidade a extremidade da peça. O campo magnético formado é circular. Esta técnica se difere da técnica por eletrodos descrita, pois é aplicável em sistemas de inspeção automáticos ou semi-automáticos, para inspecionar barras, eixos, parafusos, principalmente nas indústrias automobilísticas ou em fabricas de produtos seriados de pequeno porte. Nesta técnica , corrente elétrica contínua ou alternada poderão ser utilizadas, sendo recomendado pelo Código ASME Sec.V Art.7 uma limitação de 300 até 800 Ampéres/ pol. de diâmetro externo quando a geometria for redonda. Outras limitações de corrente elétrica podem ser requeridas, dependendo da norma ou especificação aplicável na inspeção. Para peças outras que não redondas, a corrente elétrica pode ser determinada pelo diâmetro maior da peça na seção perpendicular ao fluxo da corrente elétrica. Se o nível de corrente elétrica não pode ser obtida por limitações técnicas dos equipamentos utilizados, então deve ser empregado o padrão indicativo de campo magnético para certificação de que a máxima corrente elétrica aplicada é satisfatória. Exemplo de Aplicação; Uma barra com diâmetro externo maior de 10 pol. (254 mm), deverá ser inspecionado por partículas magnéticas pela técnica de contato

direto. Qual deverá ser a corrente elétrica a ser aplicada ? Solução: De acordo com o recomendado pelo ASME Sec. V Art. 7, a limitação deverá ser de 300 a 800 Ampéres por pol. de diâmetro da peça. Assim teremos: 300 A x 10 pol. de diâmetro da barra = 3000 Ampéres ( corrente elétrica mínima) ; 800 A x 10 pol. de diâmetro da barra = 8000 Ampéres ( corrente elétrica máxima) Calibração e Controles A recomendação básica de todo sistema de garantia da qualidade, é que todos os instrumentos de medição, inspeção e ensaio precisam estar calibrados. Para os equipamentos que incorporam miliamperímetros, estes devem estar calibrados ; por outro lado os Yokes devem ser calibrados com o teste de elevação de carga e/ou terem a sua distribuição de campo magnético mapeado ( magnetograma). Em geral as normas e códigos estabelecem que os equipamentos de magnetização devem ser calibrados de forma periódica de acordo com os seguintes critérios: · Freqüência : Os equipamentos contendo amperímetro devem ser calibrados no mínimo uma vez ao ano , ou quando ocorrer reparos elétricos ou danos. · Procedimento: Os amperímetros podem ser verificados por comparação com um padrão rastreável a outro reconhecido. Leituras comparativas podem ser feitas no mínimo em três níveis de saída de corrente dentro da faixa usual. · Tolerância: A medida realizada não deve variar mais do que + 10% do fundo da escala, relativa ao valor real da corrente. É importante lembrar ao leitor que as calibrações e ajustes são válidas se forem usados padrões calibrados e rastreáveis a entidades reconhecidas para estes processos.

SEGURANÇAS Segurança Óculos

Quando for utilizado material fluorescente, o inspetor não deve usar óculos com lentes fotocromáticas ou de lentes escuras, porém o operador deverá utilizar um protetor ocular desde que permitido pelo documento específico do ensaio ( manual do fabricante, norma técnica ou contrato entre as partes envolvidas). A lâmpada de luz negra deve estar instalada de maneira que seu foco não incida diretamente nos olhos do operador. Segurança Luvas O inspetor deve utilizar durante todo o ensaio, luvas que não interfiram com a facilidade de manuseio do material em ensaio. Mas que protejam da pele do operador contra os produtos utilizados e aos efeitos nocivos da radiação ultravioleta. Segurança Lençol de Borracha Deve-se instalar um tapete de borracha em frente das máquinas, por onde o operador se posiciona durante a magnetização ou inspeção. Isso evita o risco de choques elétricos e danos à peça em caso de queda. Segurança Luz Negra É recomendado que a intensidade de luz negra que incidir sobre a pele não protegida ou olhos não exceda muito o valor de m w/cm2. Lâmpadas danificadas ou quebradas devem ser substituídas imediatamente, pois continuam a emitir energia de radiação ultravioleta. Segurança Choques Elétricos O operador não deve tomar a iniciativa ou ser indicado para a realização de manutenções preventivas ou corretivas na parte elétrica (cabos, fios, conectores, retificadores, fusíveis, etc..), sem antes passar por um treinamento específico. A manutenção do equipamento deve ser feita por pessoal habilitado, visando evitar ao máximo os perigos de acidentes contra o operador. Segurança Renovação de ar

As cabines de inspeção ou máquinas estacionárias envolvidas com tecidos ou plásticos para tornar o ambiente ideal para luz negra, devem contar com ventilação e exaustão para uma perfeita renovação de ar. Qualificação funcional para a realização do ensaio o operador deve ser qualificado. A norma utilizada para a qualificação na área aeronáutica é a NAS 410. É de responsabilidade da empresa que somente operadores qualificados de acordo com a norma exigida pelo requerente, venham a realizar os ensaios por partículas magnéticas. Os operadores qualificados devem ter uma ficha de registros, na qual deve constar o nível de qualificação com as datas de validade e dos exames de acuidade visual, assim como os respectivos registros que atestem estes requisitos. A validade de qualificação para Níveis I e II é de 36 meses.

CONCLUSÃO

O trabalho apresentado possibilitou aos acadêmicos o conhecimento de algumas das técnicas de manutenção preditiva e sua aplicação, na qual foram discriminadas acima a aplicação técnica do uso da termografia que mostrou eficácia na solução de problemas que poderiam se tornar ainda mais graves, oferecendo melhoria na qualidade do serviço, segurança, confiabilidade e continuidade do sistema pelo monitoramento continuo e reduzindo as perdas de consumo e ressarcimento por interrupções. A inspeção termográfica tem grande importância para a prevenção e conservação de inúmeros equipamentos utilizados nas redes elétricas e o profissional que aplica a termografia deve seguir as normas para que não aconteça eventuais transtornos, custos e prejuízos. A técnica usada pelo método de ensaio por partículas magnéticas está baseada na geração de um campo magnético que percorre toda a superfície do material ferromagnético. As linhas magnéticas do fluxo induzido no material desviam-se de sua trajetória ao encontrar uma descontinuidade superficial ou subsuperficial, criando assim uma região com polaridade magnética altamente atrativa a partículas magnéticas. Para que as descontinuidades sejam detectadas é importante que elas estejam de tal forma que sejam "interceptadas" ou "cruzadas" pelas linhas do fluxo magnético induzido; consequentemente, a peça deverá ser magnetizada em pelo menos duas direções defasadas de 90°. Alguns exemplos típicos de aplicações são fundidos de aço ferrítico, forjados, laminados, soldas, peças que sofreram usinagem ou tratamento térmico (porcas e parafusos), trincas por retífica e muitas outras aplicações em materiais ferrosos.

REFERÊNCIAS HOU, Niancang. The Infrared Thermography Diagnostic Technique of High-Voltage Electrical Equipments with Internal Faults. Thermal Power Research Institute, The Ministry of Electric Power Industry, Xi’an 7 10032, Shaanxi, P.R.China. IEEE, 1998. www.unijui.edu.br/eventos/salo-do-conhecimento www.ebah.com.br/content/ABAAAfCuEAB/particulas