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O ensaio não destrutivo por meio de ondas guiadas em tubulações

Como fazer a escolha da posição de acoplamento (PA)? Como realizar a verificação da qualidade dos dados? Quais os níveis das curvas DAC (detection threshold)? Quais os valores típicos de atenuação e de alcance de algumas condições de ensaio? Essas questões estão sendo mostradas na NBR 16154 de 02/2020 - Ensaios não destrutivos — Ondas guiadas — Inspeção de dutos e tubulações aéreas.

04/03/2020 - Equipe Target

NBR 16154 de 02/2020 - Ensaios não destrutivos — Ondas guiadas — Inspeção de dutos e tubulações aéreas

A NBR 16154 de 02/2020 - Ensaios não destrutivos — Ondas guiadas — Inspeção de dutos e tubulações aéreas estabelece os requisitos para a realização do ensaio não destrutivo por meio de ondas guiadas com propagação axial em tubulações, dutos e estruturas tubulares aéreas em temperaturas até 70°C. É aplicável à inspeção por ondas guiadas por meio de sistema computadorizado, utilizando técnica pulso-eco.

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Como fazer a escolha da posição de acoplamento (PA)?

Como realizar a verificação da qualidade dos dados?

Quais os níveis das curvas DAC (detection threshold)?

Quais os valores típicos de atenuação e de alcance de algumas condições de ensaio?

As ondas guiadas são as ultrassônicas ou sônicas que se propagam ao longo da tubulação e são guiadas pelas suas superfícies ou pela sua forma, sendo o comprimento de onda da ordem de grandeza da espessura. A posição de acoplamento (PA) é a do colar de cabeçotes no duto ou na tubulação, a partir da qual serão obtidos os dados para análise, que é referenciada no centro do colar de cabeçotes. A pessoa que executa o ensaio por ondas guiadas deve atender à NBR NM ISO 9712.

Podem ser realizados ensaios complementares, como, por exemplo, ensaios de ultrassom e ensaio visual, por pessoa que atenda à NBR NM ISO 9712. Os inspetores de ondas guiadas são divididos em três níveis: nível 1 (OG-N1): OG-N1, linhas apoiadas em suportes simples, em condições não atenuantes (atenuação < 1 dB/m); nível 2 (OG-N2): OG-N2-S1, linhas apoiadas em suportes soldados, em condições não atenuantes (atenuação < 1 dB/m); OG-N2-S2, linhas em condições atenuantes e aplicações avançadas (atenuação > 1 dB/m), por exemplo, tubulações enterradas, risers, travessia de estradas e taludes e similares; nível 3 (OG-N3).

O inspetor deve inspecionar somente tubos no âmbito da sua certificação e com o modelo de instrumento utilizado no exame de certificação. No caso de utilização de instrumento distinto daquele utilizado no seu exame de certificação, o profissional OG-N1 ou OG-N2, respeitando as atribuições de seu subnível de certificação, deve ser formalmente habilitado por um profissional OG-N3 ou pelo fabricante do instrumento.

O profissional OG-N3 deve comprovar, por meio de certificado, o treinamento na técnica de ondas guiadas no instrumento específico do fabricante. Se o ensaio por ondas guiadas envolver aplicações fora do escopo desta Norma, como tubulação enterrada, risers, por exemplo, o ensaio deve ser executado por um inspetor com qualificação específica e adequada para essa tarefa, sendo que, tanto a certificação do inspetor quanto os procedimentos complementares devem ser aprovados previamente pelo contratante. O ensaio por ondas guiadas deve ser realizado de acordo com um procedimento escrito, que deve conter no mínimo os requisitos listados na tabela abaixo.

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O procedimento deve ser qualificado por inspetor nível 3 em ondas guiadas e submetido à aprovação prévia do contratante. Recomenda-se a apresentação de uma evidência de aplicação da técnica de ondas guiadas com resultado satisfatório na identificação de refletores em situação similar ao procedimento proposto. Alternativamente ao especificado sobre a apresentação de uma evidência de aplicação da técnica de ondas guiadas, recomenda-se a identificação de um refletor conhecido (solda, corrosão) no objeto a ser inspecionado, como evidência de detectabilidade da técnica de ondas guiadas.

Sempre que qualquer variável for alterada, deve ser emitida uma revisão do procedimento. Se a variável for essencial, o procedimento deve ser requalificado mediante aprovação prévia do contratante. O sistema de medição inclui os seguintes itens: um colar de cabeçotes de transmissão e de recepção utilizando a técnica pulso-eco; instrumento de ondas guiadas; programa de processamento de sinais de ondas guiadas.

O instrumento de ondas guiadas deve ser periodicamente calibrado. Os certificados de calibração devem ser emitidos por laboratórios acreditados conforme a NBR ISO/IEC 17025. Quando não houver laboratório acreditado para a grandeza a ser calibrada, podem ser utilizados laboratórios com padrões rastreados à Rede Brasileira de Calibração (RBC) ou laboratório com seu sistema metrológico nacional ou internacionalmente reconhecido.

A periodicidade de calibração dos instrumentos de medição e acessórios descritos acima depende da frequência e condições de utilização. Recomenda-se que a periodicidade de calibração atenda ao especificado na NBR ISO 10012, não podendo ser superior a 36 meses. A periodicidade de calibração do bloco-padrão não pode ser superior a 60 meses. O bloco-padrão está definido no Anexo A.

Qualquer reparo ou manutenção nos instrumentos de medição e no bloco-padrão implica na necessidade de nova calibração, independentemente da periodicidade estabelecida. Devem ser efetuadas verificações da sensibilidade e da determinação da posição angular do sistema de medição, conforme descrito no Anexo A.

Recomenda-se que as verificações sejam executadas no máximo a cada três meses, com registros dos arquivos eletrônicos gerados pelo instrumento de ondas guiadas e os respectivos relatórios impressos. Qualquer dano ou anomalia de funcionamento no sistema de inspeção implica na necessidade de nova verificação, independentemente da periodicidade estabelecida.

Antes de cada inspeção devem ser efetuadas verificações da operacionalidade do sistema de medição, conforme recomendações do fabricante, entretanto, devem ser verificados no mínimo os seguintes itens: funcionamento correto dos componentes eletrônicos (instrumento, computador, etc.); carga adequada da bateria; continuidade e estado geral dos cabos e suas conexões; funcionamento correto do colar de cabeçotes, módulo de cabeçotes e cabeçotes. Antes da inspeção deve ser enviado um questionário ao proprietário do objeto a ser inspecionado, buscando obter informações relevantes que auxiliem nos preparativos da varredura e na análise dos dados da inspeção.

Um modelo de questionário com as informações mínimas requeridas é apresentado no Anexo B. A tubulação deve estar isenta de revestimentos com espessura superior a 1 mm, produtos de corrosão não aderidos e sujidades que não permitam o perfeito acoplamento do colar à superfície do tubo. A preparação da superfície pode ser feita por meio de escovamento, esmerilhamento, etc.

Na PA deve ser removido no mínimo 500 mm do isolamento térmico. Em caso de restrições geométricas (traço de vapor), a remoção deve ser o suficiente para permitir o afastamento do traço de vapor para o perfeito acoplamento do colar. Sempre que possível, deve ser realizada inspeção visual para que áreas corroídas ou com potencial para tal não fiquem localizadas na zona morta ou no campo próximo.

Deve ser assegurado que a temperatura da superfície esteja dentro dos limites estabelecidos pelo fabricante. Em caso de ensaio a baixa temperatura, não pode existir camada de gelo entre o cabeçote e a superfície. Toda a indicação que for confirmada como descontinuidade deve ser classificada quanto à severidade.

A descontinuidade pode ser classificada como: severa: quando as amplitudes de ambos os modos de onda (simétrico e assimétrico) estiverem acima do limiar de classificação (DAC ou TCG); média: quando somente a amplitude do modo de onda simétrico estiver acima do limiar de classificação (DAC ou TCG); leve: quando as amplitudes de ambos os modos de onda (simétrico e assimétrico) estiverem abaixo do limiar de classificação (DAC ou TCG). Recomenda-se que, para toda descontinuidade classificada como média ou severa, seja feita de imediato uma inspeção subsequente com um método de ensaio não destrutivo quantitativo.

Recomenda-se que, para descontinuidade classificada como leve e que apresente amplitudes equivalentes do modo de onda simétrico e do modo assimétrico, seja feita a correlação de campo de imediato ou incluído no plano de inspeção de curto prazo com um método d e ensaio não destrutivo quantitativo.

No registro dos resultados deve ser emitido um relatório contendo no mínimo os seguintes itens: local da inspeção; nome do requisitante; data do teste; informações da tubulação: identificação alfanumérica – TAG; diâmetro; espessura temperatura; localização da PA (referência e distância da referência); nome, nível e assinatura do inspetor; nome da empresa executante; sistema de aquisição de dados computadorizado, incluindo programa de computador (software) e versão do programa; procedimento (número e revisão); isométrico (preferível) ou representação esquemática da tubulação; A-Scan obtido (incluindo zona morta, campo próximo e curvas DAC); relação sinal ruído na posição de acoplamento; C-Scan obtido (posição circunferencial em horas); limiares (DAC ou TCG) de análise, classificação e solda utilizados, em função da % VST; parâmetros de teste do A-Scan mostrado (frequência ou FR e modo de onda usado); comentários gerais (condição da superfície inspecionada, estado de corrosão e outros); comentários específicos dos sinais do A-Scan (distância ao centro do colar de cabeçotes, porcentagem de VST, indicar se o refletor é geométrico ou uma descontinuidade); fotografia da PA com a marcação na tubulação da posição (bordas) do colar, da orientação (3 h) e da direção (positiva) do teste realizado, assim como do nome do arquivo gerado; localização da posição de acoplamento fornecida pelo GPS, se requerido e aplicável; parecer indicando recomendação de ensaio complementar; indicar localização e comprimento do objeto que não pode ser inspecionado (quando aplicável); normas e/ou valores de referência para interpretação dos resultados. Deve ser fornecido arquivo eletrônico de toda a inspeção, gerado pelo programa utilizado no ensaio de ondas guiadas.

FONTE: Equipe Target

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