Publicação: Comparação entre os ensaios não destrutivos RFT e IRIS em feixes tubulares de aço carbono de trocadores de calor do tipo casco & tubos
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
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As refinarias constituem um setor da indústria que transforma o petróleo bruto em produtos essenciais
e de uso diário da população. Dentre os equipamentos essenciais que compõem uma refinaria e que
atuam diretamente no refino do petróleo são os trocadores de calor, destinados à troca térmica e/ou
reutilização de energia. Por ser um equipamento crucial, existem várias técnicas de inspeções, incluindo
o uso de Ensaios Não Destrutivos (END). Tais ensaios permitem realizar a inspeção sem
comprometimento da integridade dos equipamentos. Os trocadores de calor são em geral compostos por
feixes tubulares, que são os componentes que realizam a troca de calor com o ambiente de operação, e
eles podem sofrer vários danos ao longo da operação, incluindo erosão e corrosão. Existem alguns
métodos de inspeção não destrutiva para feixes tubulares, e atualmente o mais utilizado é o IRIS
(Internal Rotary Inspection System), que tem como base o emprego de ultrassom, permitindo boa
visibilidade das descontinuidades ocorrentes nos tubos, porém, com baixa velocidade e custo elevado
de procedimento. Sendo assim, com o objetivo de buscar melhores opções para a inspeção dos feixes
tubulares, esse trabalho visa estudar o ensaio RFT (Remote Field Testing), uma técnica eletromagnética
baseada em correntes parasitas, com maior velocidade de inspeção e menor custo de procedimento,
porém menos empregada. Assim, após um levantamento bibliográfico e treinamento na técnica por RFT,
foi realizado um estudo dos parâmetros desse ensaio que mais influenciam nos resultados de inspeção
e, por fim, comparou-se seus resultados frente ao IRIS utilizando-se de tubos com descontinuidades
produzidas em laboratório e de tubos, também de aço carbono, oriundos de trocadores de calor do tipo
Casco & Tubos cedidos por uma refinaria. Nesse comparativo os resultados da técnica RFT foram
confrontados com os da técnica IRIS (considerada como teste padrão) buscando medir o grau de
equivalência entre as duas técnicas. Ao final, fez-se ainda medidas destrutivas com auxílio de um
Escâner 3D como complemento à análise de equivalência entre as técnicas não destrutivas. Como
conclusão principal pode se dizer que a técnica por RFT é equivalente à técnica por IRIS no que tange
a capacidade de detecção e caracterização de perdas de espessura de tubos em trocadores de calor do
tipo Casco & Tubos, apesar de demandar do inspetor um esforço maior durante a análise dos resultados.
Abstract
Refineries constitute an industry sector that transforms crude oil into essential products for daily use by
the population. Among the essential equipment that make up a refinery and that act directly in oil
refining are the heat exchangers, intended for thermal exchange and/or reuse of energy. When it comes
to crucial equipment for refining, has some technique to inspection them, including the use of NonDestructive Testing (NDT). Such tests allow carrying out the inspection without compromising the
integrity of the equipment. Heat exchangers are generally composed of tube bundles, which are the
components that exchange heat with the operating environment, and they can suffer various damages
throughout the operation, including erosion and corrosion. There are some non-destructive inspection
methods for tube bundles, and currently the most used is IRIS (Internal Rotary Inspection System),
which is based on the use of ultrasound, allowing good visibility of the discontinuities occurring in the
tubes, but with low speed and high cost of procedure. Therefore, with the purpose of seeking better
options for the inspection of tube bundles, this work aims to study the RFT (Remote Field Testing) test,
an electromagnetic technique based on eddy currents, with higher inspection speed and lower procedure
cost, however less employed. Thus, after a bibliographical survey and training in the RFT technique, a
study was carried out on the parameters of this test that most influence the inspection results and, finally,
its results were compared with the IRIS using tubes with discontinuities produced in laboratory and
carbon steel tubes from Hull & Tubes heat exchangers provided by a refinery. In this comparison, the
results of the RFT technique were confronted with those of the IRIS technique (considered the standard
test) in order to measure the degree of equivalence between the two techniques. At the end, destructive
measurements were also made with the aid of a 3D scanner as a complement to the equivalence analysis
between the non-destructive techniques. As a main conclusion, it can be said that the RFT technique is
equivalent to the IRIS technique in terms of the ability to detect and characterize thickness losses of
tubes in Hull & Tube heat exchangers, despite requiring greater effort from the inspector to
analyze the results.
Palavras-chave
RFT, Campo Remoto, IRIS, feixe tubular, Casco & Tubo, Corrente parasita, Remote Field Testing, Tubular bundle, Shell & Tube, Eddy current
Citação
FERRARESI, Rafael Nardon. CComparação entre os ensaios não destrutivos RFT e IRIS em feixes tubulares de aço carbono de trocadores de calor do tipo casco & tubos. 2023. 224 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.660
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