Avaliação do método de correntes parasitas para inspeção de defeitos no aço API 5L X65 através de um sensor planar

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Camacho, Bruna Iost
• Orientador(a): Clarke, Thomas Gabriel Rosauro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço; Ensaios não-destrutivos; Correntes de Foucault; Detecção de falhas
• Palavras-chave em Inglês: Eddy Current; Non-destructive Testing; 5L X65 Steel; Planar Coils
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/188200

O petróleo e o gás natural são insumos de extrema importância na sociedade em seu uso como combustíveis e geradores de energia, além de serem agregados na fabricação em uma série de produtos. Assim têm se estimulado a utilização de aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) como uma maneira eficaz para a utilização de sistemas duto viários operando a altas pressões e vazões com reduzidos peso e custo. O aço API 5L X65 é utilizado na produção de dutos que serão submetidos a pressões médias e altas e nos quais a preocupação com o peso e economia é importante. Com o aumento da extração e produção desses insumos torna-se vital a constante ampliação dos níveis de segurança e confiabilidade estrutural em sistemas duto viário para o seu transporte. As estruturas utilizadas se encontram em meios agressivos tais como atmosferas corrosivas, ambiente de alta pressão e temperaturas extremas, e em condições desfavoráveis de operação. Os ensaios não destrutivos (END) se destacam entre as opções disponíveis de inspeção devido a sua capacidade de detectar, localizar e dimensionar defeitos, sem causar nenhum dano às propriedades do componente. Nesse trabalho são apresentados os parâmetros e características para o uso da técnica de correntes parasitas na inspeção de descontinuidades no aço API 5L X65 através do uso de um sensor composto por bobinas planares desenhadas em placas de circuito impresso (PCB). A otimização dos parâmetros a serem aplicados na construção do sensor, foi realizada através do software de modelagem por elementos finitos (MEF) COMSOL Multiphysics® 5.2a no ambiente "2D axisymmetric" na qual o sensor composto pelas bobinas de 5 voltas se mostrou mais sensível. Posteriormente foi realizada a modelagem no ambiente “3D” do mesmo software simulando a detecção de defeitos superficiais em uma placa do aço em estudo. O processo de construção do sensor foi realizado de forma empírica no qual o uso de placas PCB se mostrou uma alternativa eficiente, de considerável usabilidade e baixo custo. Obtiveram-se relações satisfatórias entre os resultados numéricos e experimentais. Ainda, foi realizado um ensaio de fadiga visando avaliar a capacidade de detecção do sensor à propagação de uma trinca. O s resultados obtidos no ensaio de fadiga também foram satisfatório.