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Nova tecnologia aprimora avaliação de integridade estrutural

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Nova tecnologia aprimora avaliação de integridade estrutural

06-12-2016

A área de avaliação de integridade estrutural do Cepel ganhou um reforço significativo com a aquisição de uma máquina de ensaio de fluência por small punch, que tem como objetivo avaliar a vida residual dos equipamentos que operam em altas temperaturas. O grande diferencial é que a retirada das amostras não tem influência na continuidade da operação dos componentes avaliados, uma vez que elas têm um tamanho reduzido. Apesar de se tratar de uma avaliação mecânica, este procedimento é classificado como um método não destrutivo de análise, já que não exige reparo da área de amostragem.


A máquina foi adquirida no âmbito do projeto 1885, que se dedica ao estudo das técnicas de ensaios de fluência em amostras reduzidas. Em setembro deste ano, um treinamento capacitou a equipe na utilização da nova tecnologia. Participaram as pesquisadoras do Departamento de Tecnologias Especiais (DTE) Heloísa Furtado, responsável pela área de avaliação de integridade estrutural, e Fernanda Figueiredo, bem como a técnica Roberta Martins, do Departamento de Laboratórios do Fundão (DLF). A montagem e a instalação da máquina contaram com o apoio do pesquisador Joselio Buarque e do técnico Antonio Carlos, ambos do DLF.


Há mais de 20 anos, o Cepel vem desenvolvendo a tecnologia de avaliação de integridade estrutural em usinas termelétricas. De acordo com a equipe, os principais esforços se concentram na implementação de técnicas de controle avançado para identificação precoce e precisa de danos nos componentes. A capacidade de prever com precisão a vida remanescente dos componentes permite a manutenção otimizada e o desenvolvimento de estratégias de substituição, conferindo maior disponibilidade e maior rentabilidade às plantas.


Na opinião da pesquisadora Fernanda e da técnica Roberta, responsáveis pelos ensaios no Laboratório de Metalografia do Centro, a aquisição da máquina é mais um passo para o aprimoramento das pesquisas e dos serviços de avaliação dos danos em fluência de materiais que operam em caldeiras térmicas.


“Vamos poder avaliar mais minuciosamente o equipamento, em regiões mais críticas, o que antes não podia ser feito sem danificá-lo, já que o ensaio requer uma amostra de apenas 8mm de diâmetro. [...] Vamos refinar ainda mais a análise”, explica Fernanda.


A especialista aponta que a técnica small punch é um aperfeiçoamento do ensaio convencional de fluência e complementa: “Quando um teste é feito com uma amostra maior, o ensaio é destrutivo, porque o equipamento é retirado de operação e requer manutenção posterior. Com esta técnica, não. O equipamento continua operando, o que é um grande avanço, principalmente na avaliação de componentes da turbina, como o rotor e as palhetas ”, esclarece.


Desafios em campo


Os desafios experimentais são grandes e envolvem a retirada de amostras em campo para ensaio em laboratório. Fernanda explica que é necessário ensaiar várias amostras reduzidas para certificar-se de que os resultados são seguros. “Em uma primeira etapa, fizemos ensaios de fluência com corpos de prova convencionais. A atual fase do projeto consiste em comparar os ensaios de amostra reduzida com o ensaio de fluência tradicional. Na próxima etapa, vamos usar os ensaios de small punch e comparar os resultados”, diz.


Quem também aponta alguns desafios é Roberta Martins. “Além de tornar a retirada de amostras no campo algo prático, também há dificuldade em correlacionar o resultado obtido no small punch com o de fluência convencional e em garantir que os dois tipos de testes gerem resultados comparáveis e sem prejuízo aos dados gerados”, explica.

 

   


Os ensaios


Roberta Martins conta que os estudos ainda estão na fase inicial. “Mesmo quem se dedica a este assunto há muito tempo ainda não tem uma linha de pensamento uniforme sobre os resultados. A ideia é conseguir transformar o ensaio de fluência em um ensaio não destrutivo e usual, que contribua para uma estimativa de vida útil mais precisa para equipamentos de geração térmica que operam sobre o regime de fluência”, sinaliza ela, acrescentando que o Laboratório de Metalografia atende a grandes empresas, como CGTE, Furnas e Tractebel Energia.

 

 

Saiba mais sobre os trabalhos de avaliação de integridade estrutural do Cepel:Integridade Estrutural de Usinas Termelétricas

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