Ao examinar uma peça em busca de falhas, é normal que os inspetores tenham dúvidas. A caracterização errônea pode ter grandes impactos em termos de tempo e dinheiro. Superestimar a gravidade de uma caracterização de falha pode levar à execução de uma escavação dispendiosa ou reparos desnecessários. Quando uma falha grave é subestimada, isso pode resultar em um defeito catastrófico. A pressão para estar certo pesa muito sobre seus ombros.
Processamento inovador de envelope de TFM
As imagens nítidas e de alta resolução do detector de defeitos OmniScan™ X3 fornecem aos inspetores os dados necessários de imagem para terem mais confiança na caracterização. Graças à tecnologia de captura completa de matriz (FMC) do detector de defeitos X3 e à tecnologia do método de foco total (TFM), as falhas são representadas com mais precisão na peça. O poderoso processamento de TFM do instrumento pode fazer ainda mais através de um recurso avançado chamado “envelope”.
Quando o envelope é ativado, os algoritmos TFM do software OmniScan X3 calculam a norma de uma imagem analítica de TFM (leia mais sobre como isso é feito neste artigo acadêmico). Esse processo ajuda a garantir que a amplitude máxima medida seja mais consistente. Na imagem resultante, as formas e tamanhos das falhas são mais fáceis de caracterizar.
Envelope DESLIGADO — As oscilações na representação de falhas dificultam a caracterização adequada.
Envelope LIGADO — a imagem TFM é mais clara e nítida, a amplitude das falhas é aumentada e varia sem problemas e nenhum dado é perdido.
Se a imagem do envelope de TFM é muito melhor, por que desativá-la?
Depois de ver quanto o envelope melhora a imagem do OmniScan X3, você pode se perguntar por que um inspetor optaria por não usá-lo. Na minha opinião, existem dois motivos principais: vou começar pelo mais fácil de resolver e explicar o segundo motivo mais tarde.
O primeiro motivo está relacionado ao desempenho. A capacidade extra de processamento necessária para calcular o envelope TFM em comparação com o TFM padrão diminui a taxa de exibição. Consequentemente, a taxa de aquisição diminui, reduzindo a velocidade de varredura do instrumento.
Mas há uma solução alternativa. Com alguns ajustes menores na resolução da grade TFM e nos pontos por comprimento de onda (“pts/λL” para ondas longitudinais e “pts/λT” para ondas transversais), a taxa de aquisição pode ser aumentada, tornando-a ainda mais rápida que a de um imagem TFM padrão de qualidade equivalente.
Conserva a imagem do envelope sem sacrificar a taxa de aquisição
Como o processamento de envelopes é muito poderoso, a resolução da grade é menos significativa do que com o TFM padrão; portanto, mesmo quando reduzida (menos espessa), a imagem não se deteriora. Quando a resolução da grade é reduzida, o número de pontos da grade por comprimento de onda (pts/λ) diminui consoantemente. Como é necessário menos poder de processamento para a grade mais espessa, a taxa de aquisição aumenta mais do que o dobro em alguns casos.
Envelope ativado com configuração de resolução de grade espessa — essa grade de TFM possui 2,9 pts/λL. O resultado é o aumento do PRF (ou taxa de aquisição), mas sem nenhuma distorção significativa da imagem.
Geralmente, em testes ultrassônicos (UT), quanto maior o número de pontos por comprimento de onda, melhor a resolução e melhor a imagem, mas o desempenho do envelope de TFM prejudica esse conceito. Mesmo depois de reduzir a resolução e o pts/λ, a alta qualidade da imagem oferecida pelo envelope é mantida. Continue lendo para descobrir o porquê.
O impacto do envelope de TFM na fidelidade da amplitude e na resolução da grade
A leitura dos pontos por lambda (pts/λ) é um fator importante na permanência de um valor aceitável de precisão de amplitude. Os códigos de inspeção, como o novo anexo sobre TFM da ASME, exigem que a precisão da amplitude permaneça constante em torno de dois decibéis (dB) ou menos.
Sem o envelope, uma relação de cerca de 7,8 pts/λ preserva de forma confiável a variação de fidelidade de amplitude de 2 decibéis, o que resulta em uma resolução de grade fina. Quando o envelope está ligado, a proporção segura para garantir a fidelidade de amplitude mínima necessária para fins de detecção é de cerca de 3,8 pts/λ.
A confiança no envelope de TFM vem com a experiência
O simples ajuste na resolução da grade torna possível se beneficiar do envelope TFM e ainda alcançar uma alta taxa de aquisição. Mas ainda há um obstáculo a ser superado, e esse é o segundo motivo que mencionei por que alguns inspetores podem optar por não usar o envelope: o TFM é uma tecnologia mais nova com a qual eles não estão familiarizados, e o envelope é uma inovação ainda mais recente. É preciso fazer algumas experiências para finalmente se convencer da capacidade do envelope.
É importante lembrar que nenhuma informação é perdida. Pelo contrário, a resposta do sinal é reforçada usando o envelope TFM, pois remove as oscilações do sinal na imagem, que não é apenas um artefato supérfluo da origem acústica da imagem, mas é realmente prejudicial para os procedimentos de dimensionamento padrão.
O envelope TFM fornece consistentemente imagens mais fiéis das falhas
Em nossos próprios testes experimentais, vez ou outra, o envelope aprimora a imagem TFM para que as formas e os tamanhos das falhas sejam facilmente discerníveis. Há uma vantagem considerável em aplicações que incluem falhas que, geralmente, são pequenas demais para serem visualizadas e difíceis de caracterizar com o Phased Array padrão, como o ataque de hidrogênio a alta temperatura (HTHA).
Exemplo de imagem de TFM do HTHA em estágio inicial adquirido pelo detector de defeitos OmniScan X3 com o processamento de envelope ativado
O HTHA, também conhecido como ataque de hidrogênio quente, é uma corrosão enganosa que pode se desenvolver gradualmente em aços expostos ao hidrogênio a altas temperaturas, como em refinarias, tanques ou tubos petroquímicos. Com a imagem de TFM, os inspetores podem confirmar as suspeitas de que o HTHA está presente e em estágio inicial e tomar as medidas necessárias para evitar as falhas.
Como na maioria das tecnologias revolucionárias, ver é acreditar
Quando os inspetores têm a oportunidade de ver o envelope em ação em amostras reais, acreditamos que a evidência empírica é inegável. Como na maioria dos anúncios de melhorias extraordinárias, as pessoas são céticas até verem com seus próprios olhos.
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