correntes parasitas

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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.

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Page 1: Correntes Parasitas

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.

Page 2: Correntes Parasitas

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

Page 3: Correntes Parasitas

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.

Page 4: Correntes Parasitas

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.

Page 5: Correntes Parasitas

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.

Page 6: Correntes Parasitas

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.

Page 7: Correntes Parasitas

• 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.

Page 8: Correntes Parasitas

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.

Page 9: Correntes Parasitas

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.

Page 10: Correntes Parasitas

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.

Page 12: Correntes Parasitas

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.

Page 13: Correntes Parasitas

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.

Page 14: 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

Page 15: Correntes Parasitas

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

Page 16: Correntes Parasitas

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)