Ensaios não Destrutivos - Termografia

49
Termografia 19 de outubro 2009 O ensaio de termografia basea-se na detecção de calor distribuído na superfície do objeto ensaiado, quando este estiver sujeito a tensões térmicas. A medição de temperatura é realizada pela detecção da radiação infravermelha emitida por qualquer corpo, equipamento ou objeto. Ensaios Mecânicos

description

Trabalho sobre ensaio não destrutivo de Termografia. Apresentado pelos alunos do 5º sem de Engenharia Mecatrônica da Fisp. Contendo, história, descrição do ensao, custos dos equipamentos, comparação com outros ensaios.

Transcript of Ensaios não Destrutivos - Termografia

Page 1: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

19 de outubro

2009 O ensaio de termografia basea-se na detecccedilatildeo de calor distribuiacutedo na superfiacutecie do objeto ensaiado quando este estiver sujeito a tensotildees teacutermicas A mediccedilatildeo de temperatura eacute realizada pela detecccedilatildeo da radiaccedilatildeo infravermelha emitida por qualquer corpo equipamento ou objeto

Ensaios Mecacircnicos

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 2

FISP

Engenharia Mecatrocircnica ndash 5ordm Semestre

ENSAIOS NAtildeO DESTRUTIacuteVEIS ndash TERMOGRAFIA

Por

Anderson S Fraga

Marcos R Tavares

Kleber Martins

Felipe Rossi

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 3

Sumaacuterio

Histoacuteria _______________________________________________________________________ 4

Radiaccedilatildeo Teacutermica ________________________________________________________________ 6

Leis da Radiaccedilatildeo _________________________________________________________________ 9

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro_________________________________________________________ 10

Irradiaccedilatildeo _____________________________________________________________________ 12

Descriccedilatildeo do Ensaio ____________________________________________________________ 13

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de vidro com termografia ________________ 15

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica ___________________________________________ 18

Preparaccedilatildeo da Amostra _________________________________________________________ 19

Resultados Tiacutepicos _____________________________________________________________ 21

Resultados ndash Termografia Ativa ____________________________________________________ 21

Resultados ndash Termografia Passiva __________________________________________________ 24

Aplicaccedilotildees _____________________________________________________________________ 30

Custos _______________________________________________________________________ 40

Equipamentos __________________________________________________________________ 40

Locaccedilatildeo _______________________________________________________________________ 44

Treinamentos __________________________________________________________________ 44

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios _________________________________________________ 47

Shearografia ___________________________________________________________________ 47

REFERENCIAS _________________________________________________________________ 49

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 4

Histoacuteria

A natureza composta da luz branca foi demonstrada pela primeira vez por Newton

em 1664 quando decompocircs a luz solar por meio de um prisma projetando-a numa tela

A imagem alongada e colorida do Sol foi chamada por ele de espectro

Em 1800 o astrocircnomo inglecircs William Herschel (1738 - 1822) repetiu a experiecircncia

de Newton com a finalidade de descobrir qual das cores do arco-iacuteris daria mais resultado

no aquecimento do bulbo de um termocircmetro Percebeu que o termocircmetro era aquecido

pelo violeta pelo azul e pelo vermelho No entanto o aquecimento era mais eficaz com o

alaranjado e com o vermelho Finalmente percebeu que o bulbo do termocircmetro se

aquecia ainda mais se fosse colocado na regiatildeo escura que se estende aleacutem do extremo

vermelho do espectro Assim foi descoberta a radiaccedilatildeo infravermelha

A radiaccedilatildeo eletromagneacutetica infravermelha tem comprimento de onda entre 1

microcircmetros e 1000 microcircmetros Ligeiramente mais longa que a luz visiacutevel situa-se no

espectro entre a luz vermelha e as microondas Por ser uma onda eletromagneacutetica natildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 5

necessita de um meio para se propagar pode se deslocar no vaacutecuo com a velocidade da

luz Eacute assim que o calor viaja do Sol agrave Terra

Embora invisiacutevel a radiaccedilatildeo infravermelha pode ser percebida por suas

propriedades de aquecimento Quando um aquecedor eleacutetrico eacute ligado sente-se seu

calor irradiado antes mesmo que a resistecircncia comece a avermelhar-se

Se o olho humano fosse sensiacutevel a radiaccedilatildeo de 10 microcircmetros (a faixa de emissatildeo mais

comum de corpos agrave temperatura ambiente) natildeo haveria necessidade de iluminaccedilatildeo

artificial pois tudo seria brilhante durante o dia ou a noite Os seres vivos se destacariam

com nitidez por serem mais quentes e portanto mais brilhante que o ambiente Apenas

os objetos frios ficariam negros Assim sem o emprego de luz artificial seria difiacutecil

descobrir qualquer coisa que estivesse no interior dos refrigeradores

Alguns animais como as cobras possuem uma visatildeo de 10 microcircmetros que lhe

permite apanhar suas presas agrave noite Esta habilidade de perceber objetos quentes no

escuro apresenta um evidente valor militar e seu controle tem impulsionado muitas

pesquisas sobre sistemas de detecccedilatildeo

Todos os objetos emitem radiaccedilatildeo infravermelha A intensidade da radiaccedilatildeo emitida depende de dois fatores a temperatura do objeto e a capacidade do objeto de emitir radiaccedilatildeo Esta uacuteltima eacute conhecida por emissividade Existe uma lei da Fiacutesica que diz que todos os materiais com uma temperatura acima do zero absoluto (-273ordm C) radiam calor A radiaccedilatildeo de calor significa o mesmo que radiaccedilatildeo infravermelha Quanto mais quente estaacute o objeto maior a radiaccedilatildeo

COR COMPRIMENTO FREQUENCIA

VIOLETA 380 ndash 450 nm ~ 790 ndash 680 THz

AZUL 450 ndash 495 nm ~ 680 ndash 620 THz

VERDE 495 ndash 570 nm ~ 600 ndash 530 THz

AMARELO 570 ndash 590 nm ~ 530 ndash 510 THz

LARANJA 590 ndash 620 nm ~ 510 ndash 480 THz

VERMELHO 620 ndash 750 nm ~ 480 ndash 405 THz

Espectros de cores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 6

Radiaccedilatildeo Teacutermica

Propriedades gerais da radiaccedilatildeo teacutermica

O fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica desempenhou um papel de destaque na histoacuteria da fiacutesica pois foi na tentativa descrevecirc-lo teoricamente que Max Planck introduziu a sua famosa constante cuja presenccedila tormou-se o marco de uma nova fiacutesica a fiacutesica quacircntica

Podemos constatar a existecircncia da radiaccedilatildeo teacutermica ao aproximarmo-nos de uma brasa incandescente Mesmo se o ar ao nosso redor estiver frio percebemos um aquecimento da nossa pele Nesta situaccedilatildeo a maior parte do calor que nos atinge natildeo se propaga por convecccedilatildeo no ar e sim na forma de radiaccedilatildeo eletromagneacutetica

Tambeacutem percebemos esta radiaccedilatildeo na cor avermelhada adquirida pelo carvatildeo ao queimar O carvatildeo eacute normalmente preto ou seja natildeo reflete a luz mas ao alcanccedilar uma temperatura suficientemente alta passa a emitir na parte visiacutevel do espectro uma quantidade de radiaccedilatildeo suficiente para observaccedilatildeo

Se observarmos o aquecimento de um pedaccedilo de ferro com uma fonte intensa de calor por exemplo uma forja poderemos notar aleacutem do raacutepido aumento com a temperatura da quantidade de radiaccedilatildeo emitida uma modificaccedilatildeo na cor do objeto apoacutes tornar-se vermelho o objeto passaraacute a adquirir uma cor branca ou ateacute azulada Isto indica que a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em comprimento de onda desloca-se com o aumento da temperatura para valores menores Equivalentemente a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em frequumlecircncia desloca-se para valores maiores

O fato de existir uma correlaccedilatildeo entre temperatura e emissatildeo de radiaccedilatildeo natildeo eacute em si surpreendente Afinal de acordo com a visatildeo corpuscular da mateacuteria temperatura eacute uma medida da agitaccedilatildeo randocircmica das partiacuteculas Como as partiacuteculas que constituem a mateacuteria possuem cargas e cargas em movimento acelerado emitem radiaccedilatildeo o fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica eacute qualitativamente entendiacutevel na luz da teoria claacutessica Poreacutem como veremos esta teoria revela-se incapaz de fornecer uma descriccedilatildeo quantitativa aceitaacutevel

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 7

As duas uacuteltimas propriedades citadas satildeo descritas mais quantitativamente por leis fenomenoloacutegicas

A lei de Wien2 afirma que a frequumlecircncia max para a qual a radiacircncia espectral alcanccedila o seu valor maacuteximo aumenta proporcionalmente agrave temperatura

A lei de Sefan3-Boltzmann4 estipula que a potecircncia total emitida por unidade de aacuterea - ou seja a integral da radiacircncia espectral sobre todas as frequumlecircncias eacute proporcional agrave quarta potecircncia da temperatura

A constante conhecida como constante de Sefan vale

LLeeii ddee PPllaanncckk LLeeii ddee WWiieenn

CCoorrppoo nneeggrroo

Relaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo teacutermica com a

temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 8

Teoria de Planck

Para sanar o problema enfrentado pela teoria claacutessica eraacute necessaacuterio modificar no miacutenimo um dos dois ingredientes no caacutelculo da radiacircncia espectral Por ser uma simples contagem o caacutelculo do nuacutemero n(v) de ondas por unidade de volume e de intervalo de frequumlecircncia dificilmente poderia ser modificado Tornava-se inescapaacutevel uma modificaccedilatildeo no caacutelculo da energia meacutedia E(v) de uma onda de dada frequumlecircncia Fica claro que para levar a uma radiacircncia espectral em accordo com os fatos experimentais esta energia meacutedia deve ser uma funccedilatildeo da frequumlecircncia com as seguintes caracteriacutesticas

jaacute que a teoria claacutessica descreve adequadamente o limite de baixa frequumlecircncia do espectro o resultado claacutessico deve ser vaacutelido neste limite

jaacute que o nuacutemero de ondas cresce com a frequumlecircncia mas a radiacircncia espectral tende a zero eacute necessaacuterio que a energia meacutedia tambeacutem tenda a zero - suficientemente rapidamente - neste limite

Para entendermos que tipo de hipoacutetese a respeito da energia de uma onda eletromagneacutetica poderia levar a tal comportamento precisamos entender um pouco melhor o procedimento utilizado na mecacircnica estatiacutestica para calcular a energia meacutedia de um componente fiacutesico qualquer - partiacutecula ou onda - num sistema em equiliacutebrio teacutermico agrave temperatura T A probabilidade de obter-se o valor E numa medida da energia de um componente de tal sistema possui uma forma universal a famosa distribuiccedilatildeo de Boltzmann

onde A eacute uma constante de normalizaccedilatildeo ajustada de maneira que a soma ou integral

da probabilidade sobre todos os valores possiacuteveis seja igual agrave unidade

Na fiacutesica claacutessica a energia eacute uma variaacutevel contiacutenua e deve-se na verdade interpretar pC(E) dE como a probablidade de obter um valor da energia no intervalo [E E + dE] O subscrito C serve para lembrar que trata-se do caso claacutessico A constante AC correspondente eacute determinada pela condiccedilatildeo

que leva a

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 2: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 2

FISP

Engenharia Mecatrocircnica ndash 5ordm Semestre

ENSAIOS NAtildeO DESTRUTIacuteVEIS ndash TERMOGRAFIA

Por

Anderson S Fraga

Marcos R Tavares

Kleber Martins

Felipe Rossi

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 3

Sumaacuterio

Histoacuteria _______________________________________________________________________ 4

Radiaccedilatildeo Teacutermica ________________________________________________________________ 6

Leis da Radiaccedilatildeo _________________________________________________________________ 9

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro_________________________________________________________ 10

Irradiaccedilatildeo _____________________________________________________________________ 12

Descriccedilatildeo do Ensaio ____________________________________________________________ 13

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de vidro com termografia ________________ 15

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica ___________________________________________ 18

Preparaccedilatildeo da Amostra _________________________________________________________ 19

Resultados Tiacutepicos _____________________________________________________________ 21

Resultados ndash Termografia Ativa ____________________________________________________ 21

Resultados ndash Termografia Passiva __________________________________________________ 24

Aplicaccedilotildees _____________________________________________________________________ 30

Custos _______________________________________________________________________ 40

Equipamentos __________________________________________________________________ 40

Locaccedilatildeo _______________________________________________________________________ 44

Treinamentos __________________________________________________________________ 44

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios _________________________________________________ 47

Shearografia ___________________________________________________________________ 47

REFERENCIAS _________________________________________________________________ 49

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 4

Histoacuteria

A natureza composta da luz branca foi demonstrada pela primeira vez por Newton

em 1664 quando decompocircs a luz solar por meio de um prisma projetando-a numa tela

A imagem alongada e colorida do Sol foi chamada por ele de espectro

Em 1800 o astrocircnomo inglecircs William Herschel (1738 - 1822) repetiu a experiecircncia

de Newton com a finalidade de descobrir qual das cores do arco-iacuteris daria mais resultado

no aquecimento do bulbo de um termocircmetro Percebeu que o termocircmetro era aquecido

pelo violeta pelo azul e pelo vermelho No entanto o aquecimento era mais eficaz com o

alaranjado e com o vermelho Finalmente percebeu que o bulbo do termocircmetro se

aquecia ainda mais se fosse colocado na regiatildeo escura que se estende aleacutem do extremo

vermelho do espectro Assim foi descoberta a radiaccedilatildeo infravermelha

A radiaccedilatildeo eletromagneacutetica infravermelha tem comprimento de onda entre 1

microcircmetros e 1000 microcircmetros Ligeiramente mais longa que a luz visiacutevel situa-se no

espectro entre a luz vermelha e as microondas Por ser uma onda eletromagneacutetica natildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 5

necessita de um meio para se propagar pode se deslocar no vaacutecuo com a velocidade da

luz Eacute assim que o calor viaja do Sol agrave Terra

Embora invisiacutevel a radiaccedilatildeo infravermelha pode ser percebida por suas

propriedades de aquecimento Quando um aquecedor eleacutetrico eacute ligado sente-se seu

calor irradiado antes mesmo que a resistecircncia comece a avermelhar-se

Se o olho humano fosse sensiacutevel a radiaccedilatildeo de 10 microcircmetros (a faixa de emissatildeo mais

comum de corpos agrave temperatura ambiente) natildeo haveria necessidade de iluminaccedilatildeo

artificial pois tudo seria brilhante durante o dia ou a noite Os seres vivos se destacariam

com nitidez por serem mais quentes e portanto mais brilhante que o ambiente Apenas

os objetos frios ficariam negros Assim sem o emprego de luz artificial seria difiacutecil

descobrir qualquer coisa que estivesse no interior dos refrigeradores

Alguns animais como as cobras possuem uma visatildeo de 10 microcircmetros que lhe

permite apanhar suas presas agrave noite Esta habilidade de perceber objetos quentes no

escuro apresenta um evidente valor militar e seu controle tem impulsionado muitas

pesquisas sobre sistemas de detecccedilatildeo

Todos os objetos emitem radiaccedilatildeo infravermelha A intensidade da radiaccedilatildeo emitida depende de dois fatores a temperatura do objeto e a capacidade do objeto de emitir radiaccedilatildeo Esta uacuteltima eacute conhecida por emissividade Existe uma lei da Fiacutesica que diz que todos os materiais com uma temperatura acima do zero absoluto (-273ordm C) radiam calor A radiaccedilatildeo de calor significa o mesmo que radiaccedilatildeo infravermelha Quanto mais quente estaacute o objeto maior a radiaccedilatildeo

COR COMPRIMENTO FREQUENCIA

VIOLETA 380 ndash 450 nm ~ 790 ndash 680 THz

AZUL 450 ndash 495 nm ~ 680 ndash 620 THz

VERDE 495 ndash 570 nm ~ 600 ndash 530 THz

AMARELO 570 ndash 590 nm ~ 530 ndash 510 THz

LARANJA 590 ndash 620 nm ~ 510 ndash 480 THz

VERMELHO 620 ndash 750 nm ~ 480 ndash 405 THz

Espectros de cores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 6

Radiaccedilatildeo Teacutermica

Propriedades gerais da radiaccedilatildeo teacutermica

O fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica desempenhou um papel de destaque na histoacuteria da fiacutesica pois foi na tentativa descrevecirc-lo teoricamente que Max Planck introduziu a sua famosa constante cuja presenccedila tormou-se o marco de uma nova fiacutesica a fiacutesica quacircntica

Podemos constatar a existecircncia da radiaccedilatildeo teacutermica ao aproximarmo-nos de uma brasa incandescente Mesmo se o ar ao nosso redor estiver frio percebemos um aquecimento da nossa pele Nesta situaccedilatildeo a maior parte do calor que nos atinge natildeo se propaga por convecccedilatildeo no ar e sim na forma de radiaccedilatildeo eletromagneacutetica

Tambeacutem percebemos esta radiaccedilatildeo na cor avermelhada adquirida pelo carvatildeo ao queimar O carvatildeo eacute normalmente preto ou seja natildeo reflete a luz mas ao alcanccedilar uma temperatura suficientemente alta passa a emitir na parte visiacutevel do espectro uma quantidade de radiaccedilatildeo suficiente para observaccedilatildeo

Se observarmos o aquecimento de um pedaccedilo de ferro com uma fonte intensa de calor por exemplo uma forja poderemos notar aleacutem do raacutepido aumento com a temperatura da quantidade de radiaccedilatildeo emitida uma modificaccedilatildeo na cor do objeto apoacutes tornar-se vermelho o objeto passaraacute a adquirir uma cor branca ou ateacute azulada Isto indica que a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em comprimento de onda desloca-se com o aumento da temperatura para valores menores Equivalentemente a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em frequumlecircncia desloca-se para valores maiores

O fato de existir uma correlaccedilatildeo entre temperatura e emissatildeo de radiaccedilatildeo natildeo eacute em si surpreendente Afinal de acordo com a visatildeo corpuscular da mateacuteria temperatura eacute uma medida da agitaccedilatildeo randocircmica das partiacuteculas Como as partiacuteculas que constituem a mateacuteria possuem cargas e cargas em movimento acelerado emitem radiaccedilatildeo o fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica eacute qualitativamente entendiacutevel na luz da teoria claacutessica Poreacutem como veremos esta teoria revela-se incapaz de fornecer uma descriccedilatildeo quantitativa aceitaacutevel

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 7

As duas uacuteltimas propriedades citadas satildeo descritas mais quantitativamente por leis fenomenoloacutegicas

A lei de Wien2 afirma que a frequumlecircncia max para a qual a radiacircncia espectral alcanccedila o seu valor maacuteximo aumenta proporcionalmente agrave temperatura

A lei de Sefan3-Boltzmann4 estipula que a potecircncia total emitida por unidade de aacuterea - ou seja a integral da radiacircncia espectral sobre todas as frequumlecircncias eacute proporcional agrave quarta potecircncia da temperatura

A constante conhecida como constante de Sefan vale

LLeeii ddee PPllaanncckk LLeeii ddee WWiieenn

CCoorrppoo nneeggrroo

Relaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo teacutermica com a

temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 8

Teoria de Planck

Para sanar o problema enfrentado pela teoria claacutessica eraacute necessaacuterio modificar no miacutenimo um dos dois ingredientes no caacutelculo da radiacircncia espectral Por ser uma simples contagem o caacutelculo do nuacutemero n(v) de ondas por unidade de volume e de intervalo de frequumlecircncia dificilmente poderia ser modificado Tornava-se inescapaacutevel uma modificaccedilatildeo no caacutelculo da energia meacutedia E(v) de uma onda de dada frequumlecircncia Fica claro que para levar a uma radiacircncia espectral em accordo com os fatos experimentais esta energia meacutedia deve ser uma funccedilatildeo da frequumlecircncia com as seguintes caracteriacutesticas

jaacute que a teoria claacutessica descreve adequadamente o limite de baixa frequumlecircncia do espectro o resultado claacutessico deve ser vaacutelido neste limite

jaacute que o nuacutemero de ondas cresce com a frequumlecircncia mas a radiacircncia espectral tende a zero eacute necessaacuterio que a energia meacutedia tambeacutem tenda a zero - suficientemente rapidamente - neste limite

Para entendermos que tipo de hipoacutetese a respeito da energia de uma onda eletromagneacutetica poderia levar a tal comportamento precisamos entender um pouco melhor o procedimento utilizado na mecacircnica estatiacutestica para calcular a energia meacutedia de um componente fiacutesico qualquer - partiacutecula ou onda - num sistema em equiliacutebrio teacutermico agrave temperatura T A probabilidade de obter-se o valor E numa medida da energia de um componente de tal sistema possui uma forma universal a famosa distribuiccedilatildeo de Boltzmann

onde A eacute uma constante de normalizaccedilatildeo ajustada de maneira que a soma ou integral

da probabilidade sobre todos os valores possiacuteveis seja igual agrave unidade

Na fiacutesica claacutessica a energia eacute uma variaacutevel contiacutenua e deve-se na verdade interpretar pC(E) dE como a probablidade de obter um valor da energia no intervalo [E E + dE] O subscrito C serve para lembrar que trata-se do caso claacutessico A constante AC correspondente eacute determinada pela condiccedilatildeo

que leva a

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 3: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 3

Sumaacuterio

Histoacuteria _______________________________________________________________________ 4

Radiaccedilatildeo Teacutermica ________________________________________________________________ 6

Leis da Radiaccedilatildeo _________________________________________________________________ 9

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro_________________________________________________________ 10

Irradiaccedilatildeo _____________________________________________________________________ 12

Descriccedilatildeo do Ensaio ____________________________________________________________ 13

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de vidro com termografia ________________ 15

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica ___________________________________________ 18

Preparaccedilatildeo da Amostra _________________________________________________________ 19

Resultados Tiacutepicos _____________________________________________________________ 21

Resultados ndash Termografia Ativa ____________________________________________________ 21

Resultados ndash Termografia Passiva __________________________________________________ 24

Aplicaccedilotildees _____________________________________________________________________ 30

Custos _______________________________________________________________________ 40

Equipamentos __________________________________________________________________ 40

Locaccedilatildeo _______________________________________________________________________ 44

Treinamentos __________________________________________________________________ 44

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios _________________________________________________ 47

Shearografia ___________________________________________________________________ 47

REFERENCIAS _________________________________________________________________ 49

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 4

Histoacuteria

A natureza composta da luz branca foi demonstrada pela primeira vez por Newton

em 1664 quando decompocircs a luz solar por meio de um prisma projetando-a numa tela

A imagem alongada e colorida do Sol foi chamada por ele de espectro

Em 1800 o astrocircnomo inglecircs William Herschel (1738 - 1822) repetiu a experiecircncia

de Newton com a finalidade de descobrir qual das cores do arco-iacuteris daria mais resultado

no aquecimento do bulbo de um termocircmetro Percebeu que o termocircmetro era aquecido

pelo violeta pelo azul e pelo vermelho No entanto o aquecimento era mais eficaz com o

alaranjado e com o vermelho Finalmente percebeu que o bulbo do termocircmetro se

aquecia ainda mais se fosse colocado na regiatildeo escura que se estende aleacutem do extremo

vermelho do espectro Assim foi descoberta a radiaccedilatildeo infravermelha

A radiaccedilatildeo eletromagneacutetica infravermelha tem comprimento de onda entre 1

microcircmetros e 1000 microcircmetros Ligeiramente mais longa que a luz visiacutevel situa-se no

espectro entre a luz vermelha e as microondas Por ser uma onda eletromagneacutetica natildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 5

necessita de um meio para se propagar pode se deslocar no vaacutecuo com a velocidade da

luz Eacute assim que o calor viaja do Sol agrave Terra

Embora invisiacutevel a radiaccedilatildeo infravermelha pode ser percebida por suas

propriedades de aquecimento Quando um aquecedor eleacutetrico eacute ligado sente-se seu

calor irradiado antes mesmo que a resistecircncia comece a avermelhar-se

Se o olho humano fosse sensiacutevel a radiaccedilatildeo de 10 microcircmetros (a faixa de emissatildeo mais

comum de corpos agrave temperatura ambiente) natildeo haveria necessidade de iluminaccedilatildeo

artificial pois tudo seria brilhante durante o dia ou a noite Os seres vivos se destacariam

com nitidez por serem mais quentes e portanto mais brilhante que o ambiente Apenas

os objetos frios ficariam negros Assim sem o emprego de luz artificial seria difiacutecil

descobrir qualquer coisa que estivesse no interior dos refrigeradores

Alguns animais como as cobras possuem uma visatildeo de 10 microcircmetros que lhe

permite apanhar suas presas agrave noite Esta habilidade de perceber objetos quentes no

escuro apresenta um evidente valor militar e seu controle tem impulsionado muitas

pesquisas sobre sistemas de detecccedilatildeo

Todos os objetos emitem radiaccedilatildeo infravermelha A intensidade da radiaccedilatildeo emitida depende de dois fatores a temperatura do objeto e a capacidade do objeto de emitir radiaccedilatildeo Esta uacuteltima eacute conhecida por emissividade Existe uma lei da Fiacutesica que diz que todos os materiais com uma temperatura acima do zero absoluto (-273ordm C) radiam calor A radiaccedilatildeo de calor significa o mesmo que radiaccedilatildeo infravermelha Quanto mais quente estaacute o objeto maior a radiaccedilatildeo

COR COMPRIMENTO FREQUENCIA

VIOLETA 380 ndash 450 nm ~ 790 ndash 680 THz

AZUL 450 ndash 495 nm ~ 680 ndash 620 THz

VERDE 495 ndash 570 nm ~ 600 ndash 530 THz

AMARELO 570 ndash 590 nm ~ 530 ndash 510 THz

LARANJA 590 ndash 620 nm ~ 510 ndash 480 THz

VERMELHO 620 ndash 750 nm ~ 480 ndash 405 THz

Espectros de cores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 6

Radiaccedilatildeo Teacutermica

Propriedades gerais da radiaccedilatildeo teacutermica

O fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica desempenhou um papel de destaque na histoacuteria da fiacutesica pois foi na tentativa descrevecirc-lo teoricamente que Max Planck introduziu a sua famosa constante cuja presenccedila tormou-se o marco de uma nova fiacutesica a fiacutesica quacircntica

Podemos constatar a existecircncia da radiaccedilatildeo teacutermica ao aproximarmo-nos de uma brasa incandescente Mesmo se o ar ao nosso redor estiver frio percebemos um aquecimento da nossa pele Nesta situaccedilatildeo a maior parte do calor que nos atinge natildeo se propaga por convecccedilatildeo no ar e sim na forma de radiaccedilatildeo eletromagneacutetica

Tambeacutem percebemos esta radiaccedilatildeo na cor avermelhada adquirida pelo carvatildeo ao queimar O carvatildeo eacute normalmente preto ou seja natildeo reflete a luz mas ao alcanccedilar uma temperatura suficientemente alta passa a emitir na parte visiacutevel do espectro uma quantidade de radiaccedilatildeo suficiente para observaccedilatildeo

Se observarmos o aquecimento de um pedaccedilo de ferro com uma fonte intensa de calor por exemplo uma forja poderemos notar aleacutem do raacutepido aumento com a temperatura da quantidade de radiaccedilatildeo emitida uma modificaccedilatildeo na cor do objeto apoacutes tornar-se vermelho o objeto passaraacute a adquirir uma cor branca ou ateacute azulada Isto indica que a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em comprimento de onda desloca-se com o aumento da temperatura para valores menores Equivalentemente a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em frequumlecircncia desloca-se para valores maiores

O fato de existir uma correlaccedilatildeo entre temperatura e emissatildeo de radiaccedilatildeo natildeo eacute em si surpreendente Afinal de acordo com a visatildeo corpuscular da mateacuteria temperatura eacute uma medida da agitaccedilatildeo randocircmica das partiacuteculas Como as partiacuteculas que constituem a mateacuteria possuem cargas e cargas em movimento acelerado emitem radiaccedilatildeo o fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica eacute qualitativamente entendiacutevel na luz da teoria claacutessica Poreacutem como veremos esta teoria revela-se incapaz de fornecer uma descriccedilatildeo quantitativa aceitaacutevel

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 7

As duas uacuteltimas propriedades citadas satildeo descritas mais quantitativamente por leis fenomenoloacutegicas

A lei de Wien2 afirma que a frequumlecircncia max para a qual a radiacircncia espectral alcanccedila o seu valor maacuteximo aumenta proporcionalmente agrave temperatura

A lei de Sefan3-Boltzmann4 estipula que a potecircncia total emitida por unidade de aacuterea - ou seja a integral da radiacircncia espectral sobre todas as frequumlecircncias eacute proporcional agrave quarta potecircncia da temperatura

A constante conhecida como constante de Sefan vale

LLeeii ddee PPllaanncckk LLeeii ddee WWiieenn

CCoorrppoo nneeggrroo

Relaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo teacutermica com a

temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 8

Teoria de Planck

Para sanar o problema enfrentado pela teoria claacutessica eraacute necessaacuterio modificar no miacutenimo um dos dois ingredientes no caacutelculo da radiacircncia espectral Por ser uma simples contagem o caacutelculo do nuacutemero n(v) de ondas por unidade de volume e de intervalo de frequumlecircncia dificilmente poderia ser modificado Tornava-se inescapaacutevel uma modificaccedilatildeo no caacutelculo da energia meacutedia E(v) de uma onda de dada frequumlecircncia Fica claro que para levar a uma radiacircncia espectral em accordo com os fatos experimentais esta energia meacutedia deve ser uma funccedilatildeo da frequumlecircncia com as seguintes caracteriacutesticas

jaacute que a teoria claacutessica descreve adequadamente o limite de baixa frequumlecircncia do espectro o resultado claacutessico deve ser vaacutelido neste limite

jaacute que o nuacutemero de ondas cresce com a frequumlecircncia mas a radiacircncia espectral tende a zero eacute necessaacuterio que a energia meacutedia tambeacutem tenda a zero - suficientemente rapidamente - neste limite

Para entendermos que tipo de hipoacutetese a respeito da energia de uma onda eletromagneacutetica poderia levar a tal comportamento precisamos entender um pouco melhor o procedimento utilizado na mecacircnica estatiacutestica para calcular a energia meacutedia de um componente fiacutesico qualquer - partiacutecula ou onda - num sistema em equiliacutebrio teacutermico agrave temperatura T A probabilidade de obter-se o valor E numa medida da energia de um componente de tal sistema possui uma forma universal a famosa distribuiccedilatildeo de Boltzmann

onde A eacute uma constante de normalizaccedilatildeo ajustada de maneira que a soma ou integral

da probabilidade sobre todos os valores possiacuteveis seja igual agrave unidade

Na fiacutesica claacutessica a energia eacute uma variaacutevel contiacutenua e deve-se na verdade interpretar pC(E) dE como a probablidade de obter um valor da energia no intervalo [E E + dE] O subscrito C serve para lembrar que trata-se do caso claacutessico A constante AC correspondente eacute determinada pela condiccedilatildeo

que leva a

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 4: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 4

Histoacuteria

A natureza composta da luz branca foi demonstrada pela primeira vez por Newton

em 1664 quando decompocircs a luz solar por meio de um prisma projetando-a numa tela

A imagem alongada e colorida do Sol foi chamada por ele de espectro

Em 1800 o astrocircnomo inglecircs William Herschel (1738 - 1822) repetiu a experiecircncia

de Newton com a finalidade de descobrir qual das cores do arco-iacuteris daria mais resultado

no aquecimento do bulbo de um termocircmetro Percebeu que o termocircmetro era aquecido

pelo violeta pelo azul e pelo vermelho No entanto o aquecimento era mais eficaz com o

alaranjado e com o vermelho Finalmente percebeu que o bulbo do termocircmetro se

aquecia ainda mais se fosse colocado na regiatildeo escura que se estende aleacutem do extremo

vermelho do espectro Assim foi descoberta a radiaccedilatildeo infravermelha

A radiaccedilatildeo eletromagneacutetica infravermelha tem comprimento de onda entre 1

microcircmetros e 1000 microcircmetros Ligeiramente mais longa que a luz visiacutevel situa-se no

espectro entre a luz vermelha e as microondas Por ser uma onda eletromagneacutetica natildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 5

necessita de um meio para se propagar pode se deslocar no vaacutecuo com a velocidade da

luz Eacute assim que o calor viaja do Sol agrave Terra

Embora invisiacutevel a radiaccedilatildeo infravermelha pode ser percebida por suas

propriedades de aquecimento Quando um aquecedor eleacutetrico eacute ligado sente-se seu

calor irradiado antes mesmo que a resistecircncia comece a avermelhar-se

Se o olho humano fosse sensiacutevel a radiaccedilatildeo de 10 microcircmetros (a faixa de emissatildeo mais

comum de corpos agrave temperatura ambiente) natildeo haveria necessidade de iluminaccedilatildeo

artificial pois tudo seria brilhante durante o dia ou a noite Os seres vivos se destacariam

com nitidez por serem mais quentes e portanto mais brilhante que o ambiente Apenas

os objetos frios ficariam negros Assim sem o emprego de luz artificial seria difiacutecil

descobrir qualquer coisa que estivesse no interior dos refrigeradores

Alguns animais como as cobras possuem uma visatildeo de 10 microcircmetros que lhe

permite apanhar suas presas agrave noite Esta habilidade de perceber objetos quentes no

escuro apresenta um evidente valor militar e seu controle tem impulsionado muitas

pesquisas sobre sistemas de detecccedilatildeo

Todos os objetos emitem radiaccedilatildeo infravermelha A intensidade da radiaccedilatildeo emitida depende de dois fatores a temperatura do objeto e a capacidade do objeto de emitir radiaccedilatildeo Esta uacuteltima eacute conhecida por emissividade Existe uma lei da Fiacutesica que diz que todos os materiais com uma temperatura acima do zero absoluto (-273ordm C) radiam calor A radiaccedilatildeo de calor significa o mesmo que radiaccedilatildeo infravermelha Quanto mais quente estaacute o objeto maior a radiaccedilatildeo

COR COMPRIMENTO FREQUENCIA

VIOLETA 380 ndash 450 nm ~ 790 ndash 680 THz

AZUL 450 ndash 495 nm ~ 680 ndash 620 THz

VERDE 495 ndash 570 nm ~ 600 ndash 530 THz

AMARELO 570 ndash 590 nm ~ 530 ndash 510 THz

LARANJA 590 ndash 620 nm ~ 510 ndash 480 THz

VERMELHO 620 ndash 750 nm ~ 480 ndash 405 THz

Espectros de cores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 6

Radiaccedilatildeo Teacutermica

Propriedades gerais da radiaccedilatildeo teacutermica

O fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica desempenhou um papel de destaque na histoacuteria da fiacutesica pois foi na tentativa descrevecirc-lo teoricamente que Max Planck introduziu a sua famosa constante cuja presenccedila tormou-se o marco de uma nova fiacutesica a fiacutesica quacircntica

Podemos constatar a existecircncia da radiaccedilatildeo teacutermica ao aproximarmo-nos de uma brasa incandescente Mesmo se o ar ao nosso redor estiver frio percebemos um aquecimento da nossa pele Nesta situaccedilatildeo a maior parte do calor que nos atinge natildeo se propaga por convecccedilatildeo no ar e sim na forma de radiaccedilatildeo eletromagneacutetica

Tambeacutem percebemos esta radiaccedilatildeo na cor avermelhada adquirida pelo carvatildeo ao queimar O carvatildeo eacute normalmente preto ou seja natildeo reflete a luz mas ao alcanccedilar uma temperatura suficientemente alta passa a emitir na parte visiacutevel do espectro uma quantidade de radiaccedilatildeo suficiente para observaccedilatildeo

Se observarmos o aquecimento de um pedaccedilo de ferro com uma fonte intensa de calor por exemplo uma forja poderemos notar aleacutem do raacutepido aumento com a temperatura da quantidade de radiaccedilatildeo emitida uma modificaccedilatildeo na cor do objeto apoacutes tornar-se vermelho o objeto passaraacute a adquirir uma cor branca ou ateacute azulada Isto indica que a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em comprimento de onda desloca-se com o aumento da temperatura para valores menores Equivalentemente a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em frequumlecircncia desloca-se para valores maiores

O fato de existir uma correlaccedilatildeo entre temperatura e emissatildeo de radiaccedilatildeo natildeo eacute em si surpreendente Afinal de acordo com a visatildeo corpuscular da mateacuteria temperatura eacute uma medida da agitaccedilatildeo randocircmica das partiacuteculas Como as partiacuteculas que constituem a mateacuteria possuem cargas e cargas em movimento acelerado emitem radiaccedilatildeo o fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica eacute qualitativamente entendiacutevel na luz da teoria claacutessica Poreacutem como veremos esta teoria revela-se incapaz de fornecer uma descriccedilatildeo quantitativa aceitaacutevel

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 7

As duas uacuteltimas propriedades citadas satildeo descritas mais quantitativamente por leis fenomenoloacutegicas

A lei de Wien2 afirma que a frequumlecircncia max para a qual a radiacircncia espectral alcanccedila o seu valor maacuteximo aumenta proporcionalmente agrave temperatura

A lei de Sefan3-Boltzmann4 estipula que a potecircncia total emitida por unidade de aacuterea - ou seja a integral da radiacircncia espectral sobre todas as frequumlecircncias eacute proporcional agrave quarta potecircncia da temperatura

A constante conhecida como constante de Sefan vale

LLeeii ddee PPllaanncckk LLeeii ddee WWiieenn

CCoorrppoo nneeggrroo

Relaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo teacutermica com a

temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 8

Teoria de Planck

Para sanar o problema enfrentado pela teoria claacutessica eraacute necessaacuterio modificar no miacutenimo um dos dois ingredientes no caacutelculo da radiacircncia espectral Por ser uma simples contagem o caacutelculo do nuacutemero n(v) de ondas por unidade de volume e de intervalo de frequumlecircncia dificilmente poderia ser modificado Tornava-se inescapaacutevel uma modificaccedilatildeo no caacutelculo da energia meacutedia E(v) de uma onda de dada frequumlecircncia Fica claro que para levar a uma radiacircncia espectral em accordo com os fatos experimentais esta energia meacutedia deve ser uma funccedilatildeo da frequumlecircncia com as seguintes caracteriacutesticas

jaacute que a teoria claacutessica descreve adequadamente o limite de baixa frequumlecircncia do espectro o resultado claacutessico deve ser vaacutelido neste limite

jaacute que o nuacutemero de ondas cresce com a frequumlecircncia mas a radiacircncia espectral tende a zero eacute necessaacuterio que a energia meacutedia tambeacutem tenda a zero - suficientemente rapidamente - neste limite

Para entendermos que tipo de hipoacutetese a respeito da energia de uma onda eletromagneacutetica poderia levar a tal comportamento precisamos entender um pouco melhor o procedimento utilizado na mecacircnica estatiacutestica para calcular a energia meacutedia de um componente fiacutesico qualquer - partiacutecula ou onda - num sistema em equiliacutebrio teacutermico agrave temperatura T A probabilidade de obter-se o valor E numa medida da energia de um componente de tal sistema possui uma forma universal a famosa distribuiccedilatildeo de Boltzmann

onde A eacute uma constante de normalizaccedilatildeo ajustada de maneira que a soma ou integral

da probabilidade sobre todos os valores possiacuteveis seja igual agrave unidade

Na fiacutesica claacutessica a energia eacute uma variaacutevel contiacutenua e deve-se na verdade interpretar pC(E) dE como a probablidade de obter um valor da energia no intervalo [E E + dE] O subscrito C serve para lembrar que trata-se do caso claacutessico A constante AC correspondente eacute determinada pela condiccedilatildeo

que leva a

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 5: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 5

necessita de um meio para se propagar pode se deslocar no vaacutecuo com a velocidade da

luz Eacute assim que o calor viaja do Sol agrave Terra

Embora invisiacutevel a radiaccedilatildeo infravermelha pode ser percebida por suas

propriedades de aquecimento Quando um aquecedor eleacutetrico eacute ligado sente-se seu

calor irradiado antes mesmo que a resistecircncia comece a avermelhar-se

Se o olho humano fosse sensiacutevel a radiaccedilatildeo de 10 microcircmetros (a faixa de emissatildeo mais

comum de corpos agrave temperatura ambiente) natildeo haveria necessidade de iluminaccedilatildeo

artificial pois tudo seria brilhante durante o dia ou a noite Os seres vivos se destacariam

com nitidez por serem mais quentes e portanto mais brilhante que o ambiente Apenas

os objetos frios ficariam negros Assim sem o emprego de luz artificial seria difiacutecil

descobrir qualquer coisa que estivesse no interior dos refrigeradores

Alguns animais como as cobras possuem uma visatildeo de 10 microcircmetros que lhe

permite apanhar suas presas agrave noite Esta habilidade de perceber objetos quentes no

escuro apresenta um evidente valor militar e seu controle tem impulsionado muitas

pesquisas sobre sistemas de detecccedilatildeo

Todos os objetos emitem radiaccedilatildeo infravermelha A intensidade da radiaccedilatildeo emitida depende de dois fatores a temperatura do objeto e a capacidade do objeto de emitir radiaccedilatildeo Esta uacuteltima eacute conhecida por emissividade Existe uma lei da Fiacutesica que diz que todos os materiais com uma temperatura acima do zero absoluto (-273ordm C) radiam calor A radiaccedilatildeo de calor significa o mesmo que radiaccedilatildeo infravermelha Quanto mais quente estaacute o objeto maior a radiaccedilatildeo

COR COMPRIMENTO FREQUENCIA

VIOLETA 380 ndash 450 nm ~ 790 ndash 680 THz

AZUL 450 ndash 495 nm ~ 680 ndash 620 THz

VERDE 495 ndash 570 nm ~ 600 ndash 530 THz

AMARELO 570 ndash 590 nm ~ 530 ndash 510 THz

LARANJA 590 ndash 620 nm ~ 510 ndash 480 THz

VERMELHO 620 ndash 750 nm ~ 480 ndash 405 THz

Espectros de cores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 6

Radiaccedilatildeo Teacutermica

Propriedades gerais da radiaccedilatildeo teacutermica

O fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica desempenhou um papel de destaque na histoacuteria da fiacutesica pois foi na tentativa descrevecirc-lo teoricamente que Max Planck introduziu a sua famosa constante cuja presenccedila tormou-se o marco de uma nova fiacutesica a fiacutesica quacircntica

Podemos constatar a existecircncia da radiaccedilatildeo teacutermica ao aproximarmo-nos de uma brasa incandescente Mesmo se o ar ao nosso redor estiver frio percebemos um aquecimento da nossa pele Nesta situaccedilatildeo a maior parte do calor que nos atinge natildeo se propaga por convecccedilatildeo no ar e sim na forma de radiaccedilatildeo eletromagneacutetica

Tambeacutem percebemos esta radiaccedilatildeo na cor avermelhada adquirida pelo carvatildeo ao queimar O carvatildeo eacute normalmente preto ou seja natildeo reflete a luz mas ao alcanccedilar uma temperatura suficientemente alta passa a emitir na parte visiacutevel do espectro uma quantidade de radiaccedilatildeo suficiente para observaccedilatildeo

Se observarmos o aquecimento de um pedaccedilo de ferro com uma fonte intensa de calor por exemplo uma forja poderemos notar aleacutem do raacutepido aumento com a temperatura da quantidade de radiaccedilatildeo emitida uma modificaccedilatildeo na cor do objeto apoacutes tornar-se vermelho o objeto passaraacute a adquirir uma cor branca ou ateacute azulada Isto indica que a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em comprimento de onda desloca-se com o aumento da temperatura para valores menores Equivalentemente a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em frequumlecircncia desloca-se para valores maiores

O fato de existir uma correlaccedilatildeo entre temperatura e emissatildeo de radiaccedilatildeo natildeo eacute em si surpreendente Afinal de acordo com a visatildeo corpuscular da mateacuteria temperatura eacute uma medida da agitaccedilatildeo randocircmica das partiacuteculas Como as partiacuteculas que constituem a mateacuteria possuem cargas e cargas em movimento acelerado emitem radiaccedilatildeo o fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica eacute qualitativamente entendiacutevel na luz da teoria claacutessica Poreacutem como veremos esta teoria revela-se incapaz de fornecer uma descriccedilatildeo quantitativa aceitaacutevel

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 7

As duas uacuteltimas propriedades citadas satildeo descritas mais quantitativamente por leis fenomenoloacutegicas

A lei de Wien2 afirma que a frequumlecircncia max para a qual a radiacircncia espectral alcanccedila o seu valor maacuteximo aumenta proporcionalmente agrave temperatura

A lei de Sefan3-Boltzmann4 estipula que a potecircncia total emitida por unidade de aacuterea - ou seja a integral da radiacircncia espectral sobre todas as frequumlecircncias eacute proporcional agrave quarta potecircncia da temperatura

A constante conhecida como constante de Sefan vale

LLeeii ddee PPllaanncckk LLeeii ddee WWiieenn

CCoorrppoo nneeggrroo

Relaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo teacutermica com a

temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 8

Teoria de Planck

Para sanar o problema enfrentado pela teoria claacutessica eraacute necessaacuterio modificar no miacutenimo um dos dois ingredientes no caacutelculo da radiacircncia espectral Por ser uma simples contagem o caacutelculo do nuacutemero n(v) de ondas por unidade de volume e de intervalo de frequumlecircncia dificilmente poderia ser modificado Tornava-se inescapaacutevel uma modificaccedilatildeo no caacutelculo da energia meacutedia E(v) de uma onda de dada frequumlecircncia Fica claro que para levar a uma radiacircncia espectral em accordo com os fatos experimentais esta energia meacutedia deve ser uma funccedilatildeo da frequumlecircncia com as seguintes caracteriacutesticas

jaacute que a teoria claacutessica descreve adequadamente o limite de baixa frequumlecircncia do espectro o resultado claacutessico deve ser vaacutelido neste limite

jaacute que o nuacutemero de ondas cresce com a frequumlecircncia mas a radiacircncia espectral tende a zero eacute necessaacuterio que a energia meacutedia tambeacutem tenda a zero - suficientemente rapidamente - neste limite

Para entendermos que tipo de hipoacutetese a respeito da energia de uma onda eletromagneacutetica poderia levar a tal comportamento precisamos entender um pouco melhor o procedimento utilizado na mecacircnica estatiacutestica para calcular a energia meacutedia de um componente fiacutesico qualquer - partiacutecula ou onda - num sistema em equiliacutebrio teacutermico agrave temperatura T A probabilidade de obter-se o valor E numa medida da energia de um componente de tal sistema possui uma forma universal a famosa distribuiccedilatildeo de Boltzmann

onde A eacute uma constante de normalizaccedilatildeo ajustada de maneira que a soma ou integral

da probabilidade sobre todos os valores possiacuteveis seja igual agrave unidade

Na fiacutesica claacutessica a energia eacute uma variaacutevel contiacutenua e deve-se na verdade interpretar pC(E) dE como a probablidade de obter um valor da energia no intervalo [E E + dE] O subscrito C serve para lembrar que trata-se do caso claacutessico A constante AC correspondente eacute determinada pela condiccedilatildeo

que leva a

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 6: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 6

Radiaccedilatildeo Teacutermica

Propriedades gerais da radiaccedilatildeo teacutermica

O fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica desempenhou um papel de destaque na histoacuteria da fiacutesica pois foi na tentativa descrevecirc-lo teoricamente que Max Planck introduziu a sua famosa constante cuja presenccedila tormou-se o marco de uma nova fiacutesica a fiacutesica quacircntica

Podemos constatar a existecircncia da radiaccedilatildeo teacutermica ao aproximarmo-nos de uma brasa incandescente Mesmo se o ar ao nosso redor estiver frio percebemos um aquecimento da nossa pele Nesta situaccedilatildeo a maior parte do calor que nos atinge natildeo se propaga por convecccedilatildeo no ar e sim na forma de radiaccedilatildeo eletromagneacutetica

Tambeacutem percebemos esta radiaccedilatildeo na cor avermelhada adquirida pelo carvatildeo ao queimar O carvatildeo eacute normalmente preto ou seja natildeo reflete a luz mas ao alcanccedilar uma temperatura suficientemente alta passa a emitir na parte visiacutevel do espectro uma quantidade de radiaccedilatildeo suficiente para observaccedilatildeo

Se observarmos o aquecimento de um pedaccedilo de ferro com uma fonte intensa de calor por exemplo uma forja poderemos notar aleacutem do raacutepido aumento com a temperatura da quantidade de radiaccedilatildeo emitida uma modificaccedilatildeo na cor do objeto apoacutes tornar-se vermelho o objeto passaraacute a adquirir uma cor branca ou ateacute azulada Isto indica que a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em comprimento de onda desloca-se com o aumento da temperatura para valores menores Equivalentemente a distribuiccedilatildeo da radiaccedilatildeo em frequumlecircncia desloca-se para valores maiores

O fato de existir uma correlaccedilatildeo entre temperatura e emissatildeo de radiaccedilatildeo natildeo eacute em si surpreendente Afinal de acordo com a visatildeo corpuscular da mateacuteria temperatura eacute uma medida da agitaccedilatildeo randocircmica das partiacuteculas Como as partiacuteculas que constituem a mateacuteria possuem cargas e cargas em movimento acelerado emitem radiaccedilatildeo o fenocircmeno de radiaccedilatildeo teacutermica eacute qualitativamente entendiacutevel na luz da teoria claacutessica Poreacutem como veremos esta teoria revela-se incapaz de fornecer uma descriccedilatildeo quantitativa aceitaacutevel

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 7

As duas uacuteltimas propriedades citadas satildeo descritas mais quantitativamente por leis fenomenoloacutegicas

A lei de Wien2 afirma que a frequumlecircncia max para a qual a radiacircncia espectral alcanccedila o seu valor maacuteximo aumenta proporcionalmente agrave temperatura

A lei de Sefan3-Boltzmann4 estipula que a potecircncia total emitida por unidade de aacuterea - ou seja a integral da radiacircncia espectral sobre todas as frequumlecircncias eacute proporcional agrave quarta potecircncia da temperatura

A constante conhecida como constante de Sefan vale

LLeeii ddee PPllaanncckk LLeeii ddee WWiieenn

CCoorrppoo nneeggrroo

Relaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo teacutermica com a

temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 8

Teoria de Planck

Para sanar o problema enfrentado pela teoria claacutessica eraacute necessaacuterio modificar no miacutenimo um dos dois ingredientes no caacutelculo da radiacircncia espectral Por ser uma simples contagem o caacutelculo do nuacutemero n(v) de ondas por unidade de volume e de intervalo de frequumlecircncia dificilmente poderia ser modificado Tornava-se inescapaacutevel uma modificaccedilatildeo no caacutelculo da energia meacutedia E(v) de uma onda de dada frequumlecircncia Fica claro que para levar a uma radiacircncia espectral em accordo com os fatos experimentais esta energia meacutedia deve ser uma funccedilatildeo da frequumlecircncia com as seguintes caracteriacutesticas

jaacute que a teoria claacutessica descreve adequadamente o limite de baixa frequumlecircncia do espectro o resultado claacutessico deve ser vaacutelido neste limite

jaacute que o nuacutemero de ondas cresce com a frequumlecircncia mas a radiacircncia espectral tende a zero eacute necessaacuterio que a energia meacutedia tambeacutem tenda a zero - suficientemente rapidamente - neste limite

Para entendermos que tipo de hipoacutetese a respeito da energia de uma onda eletromagneacutetica poderia levar a tal comportamento precisamos entender um pouco melhor o procedimento utilizado na mecacircnica estatiacutestica para calcular a energia meacutedia de um componente fiacutesico qualquer - partiacutecula ou onda - num sistema em equiliacutebrio teacutermico agrave temperatura T A probabilidade de obter-se o valor E numa medida da energia de um componente de tal sistema possui uma forma universal a famosa distribuiccedilatildeo de Boltzmann

onde A eacute uma constante de normalizaccedilatildeo ajustada de maneira que a soma ou integral

da probabilidade sobre todos os valores possiacuteveis seja igual agrave unidade

Na fiacutesica claacutessica a energia eacute uma variaacutevel contiacutenua e deve-se na verdade interpretar pC(E) dE como a probablidade de obter um valor da energia no intervalo [E E + dE] O subscrito C serve para lembrar que trata-se do caso claacutessico A constante AC correspondente eacute determinada pela condiccedilatildeo

que leva a

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 7: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 7

As duas uacuteltimas propriedades citadas satildeo descritas mais quantitativamente por leis fenomenoloacutegicas

A lei de Wien2 afirma que a frequumlecircncia max para a qual a radiacircncia espectral alcanccedila o seu valor maacuteximo aumenta proporcionalmente agrave temperatura

A lei de Sefan3-Boltzmann4 estipula que a potecircncia total emitida por unidade de aacuterea - ou seja a integral da radiacircncia espectral sobre todas as frequumlecircncias eacute proporcional agrave quarta potecircncia da temperatura

A constante conhecida como constante de Sefan vale

LLeeii ddee PPllaanncckk LLeeii ddee WWiieenn

CCoorrppoo nneeggrroo

Relaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo teacutermica com a

temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 8

Teoria de Planck

Para sanar o problema enfrentado pela teoria claacutessica eraacute necessaacuterio modificar no miacutenimo um dos dois ingredientes no caacutelculo da radiacircncia espectral Por ser uma simples contagem o caacutelculo do nuacutemero n(v) de ondas por unidade de volume e de intervalo de frequumlecircncia dificilmente poderia ser modificado Tornava-se inescapaacutevel uma modificaccedilatildeo no caacutelculo da energia meacutedia E(v) de uma onda de dada frequumlecircncia Fica claro que para levar a uma radiacircncia espectral em accordo com os fatos experimentais esta energia meacutedia deve ser uma funccedilatildeo da frequumlecircncia com as seguintes caracteriacutesticas

jaacute que a teoria claacutessica descreve adequadamente o limite de baixa frequumlecircncia do espectro o resultado claacutessico deve ser vaacutelido neste limite

jaacute que o nuacutemero de ondas cresce com a frequumlecircncia mas a radiacircncia espectral tende a zero eacute necessaacuterio que a energia meacutedia tambeacutem tenda a zero - suficientemente rapidamente - neste limite

Para entendermos que tipo de hipoacutetese a respeito da energia de uma onda eletromagneacutetica poderia levar a tal comportamento precisamos entender um pouco melhor o procedimento utilizado na mecacircnica estatiacutestica para calcular a energia meacutedia de um componente fiacutesico qualquer - partiacutecula ou onda - num sistema em equiliacutebrio teacutermico agrave temperatura T A probabilidade de obter-se o valor E numa medida da energia de um componente de tal sistema possui uma forma universal a famosa distribuiccedilatildeo de Boltzmann

onde A eacute uma constante de normalizaccedilatildeo ajustada de maneira que a soma ou integral

da probabilidade sobre todos os valores possiacuteveis seja igual agrave unidade

Na fiacutesica claacutessica a energia eacute uma variaacutevel contiacutenua e deve-se na verdade interpretar pC(E) dE como a probablidade de obter um valor da energia no intervalo [E E + dE] O subscrito C serve para lembrar que trata-se do caso claacutessico A constante AC correspondente eacute determinada pela condiccedilatildeo

que leva a

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 8: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 8

Teoria de Planck

Para sanar o problema enfrentado pela teoria claacutessica eraacute necessaacuterio modificar no miacutenimo um dos dois ingredientes no caacutelculo da radiacircncia espectral Por ser uma simples contagem o caacutelculo do nuacutemero n(v) de ondas por unidade de volume e de intervalo de frequumlecircncia dificilmente poderia ser modificado Tornava-se inescapaacutevel uma modificaccedilatildeo no caacutelculo da energia meacutedia E(v) de uma onda de dada frequumlecircncia Fica claro que para levar a uma radiacircncia espectral em accordo com os fatos experimentais esta energia meacutedia deve ser uma funccedilatildeo da frequumlecircncia com as seguintes caracteriacutesticas

jaacute que a teoria claacutessica descreve adequadamente o limite de baixa frequumlecircncia do espectro o resultado claacutessico deve ser vaacutelido neste limite

jaacute que o nuacutemero de ondas cresce com a frequumlecircncia mas a radiacircncia espectral tende a zero eacute necessaacuterio que a energia meacutedia tambeacutem tenda a zero - suficientemente rapidamente - neste limite

Para entendermos que tipo de hipoacutetese a respeito da energia de uma onda eletromagneacutetica poderia levar a tal comportamento precisamos entender um pouco melhor o procedimento utilizado na mecacircnica estatiacutestica para calcular a energia meacutedia de um componente fiacutesico qualquer - partiacutecula ou onda - num sistema em equiliacutebrio teacutermico agrave temperatura T A probabilidade de obter-se o valor E numa medida da energia de um componente de tal sistema possui uma forma universal a famosa distribuiccedilatildeo de Boltzmann

onde A eacute uma constante de normalizaccedilatildeo ajustada de maneira que a soma ou integral

da probabilidade sobre todos os valores possiacuteveis seja igual agrave unidade

Na fiacutesica claacutessica a energia eacute uma variaacutevel contiacutenua e deve-se na verdade interpretar pC(E) dE como a probablidade de obter um valor da energia no intervalo [E E + dE] O subscrito C serve para lembrar que trata-se do caso claacutessico A constante AC correspondente eacute determinada pela condiccedilatildeo

que leva a

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 9: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 9

Podemos verificar que o caacutelculo da energia meacutedia a partir desta distribuiccedilatildeo de probabilidade leva ao resultado jaacute discutido

onde realizemos uma integraccedilatildeo por parte e usemos o resultado anteriorAssim se a energia for uma variaacutevel contiacutenua natildeo haacute como escapar do resultado claacutessico Planck percebeu que o mesmo caacutelculo poderia levar ao comportamento desejado se a energia fosse quantizada em muacuteltiplos inteiros de um quantum que seja uma funccedilatildeo adequada da frequumlecircncia

Leis da Radiaccedilatildeo

LLeeii ddee SStteeffaann--BBoollttzzmmaannnn

WW == TT44

A emissividade representa a capacidade de emissatildeo

dos corpos reais (0 lt lt 1)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 10: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 10

Valores Tiacutepicos de Emissividade

Alumiacutenio Bruto ε = 068

Alumiacutenio Oxidado ε = 085

Alumiacutenio Polido ε = 01

Plaacutestico Branco ε = 084

Plaacutestico Negro ε = 095

Cimento ε = 095

Radiaccedilatildeo de Corpo Negro

A temperaturas usuais a maioria dos corpos eacute visiacutevel para noacutes natildeo pela luz que emitem mas pela luz que refletem ou seja se nenhuma luz incidir sobre eles natildeo os podemos ver No entanto quando estes corpos satildeo aquecidos eles passam a Ter uma luminosidade proacutepria resultante da radiaccedilatildeo teacutermica do corpo De toda a radiaccedilatildeo teacutermica emitida pelos corpos aquecidos cerca de 90 se encontra na regiatildeo do infravermelho e portanto para que os corpos aquecidos possam ser vistos pelo ser humano eles precisam estar muito quentes Podemos usar como exemplo o carvatildeo usado nas churrasqueiras ou um pedaccedilo de ferro que esteja sendo aquecido No iniacutecio do aquecimento podemos sentir facilmente a

Emissividade e Reflexatildeo

o Corpo negro = 1 = = 0

o Espelho perfeito = 1 = = 0

o Corpo transparente = 1 = = 0

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 11: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 11

radiaccedilatildeo teacutermica emitida colocando a matildeo perto do corpo poreacutem ainda natildeo eacute possiacutevel ver nenhuma luz emitida Estes corpos soacute passam a ser visiacuteveis quando a sua temperatura aumenta ainda mais Eacute possiacutevel observar que a cor da luz emitida depende da temperatura do corpo sendo inicialmente vermelho-escuro passando pelo vermelho-claro amarelo ateacute que a temperaturas muito elevadas a luz eacute branco-azulada No iniacutecio de seacuteculo XX os cientistas se interessaram pelo estudo da distribuiccedilatildeo espectral desta radiaccedilatildeo em funccedilatildeo da temperatura No entanto esta distribuiccedilatildeo depende natildeo soacute da temperatura mas tambeacutem da constituiccedilatildeo do material do qual o corpo eacute formado o que torna o seu estudo difiacutecil Este problema foi resolvido por meio da concepccedilatildeo de um irradiador ideal conhecido como ldquocorpo negrordquo Definiccedilatildeo Sistema ideal capaz de absorver toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele No equiliacutebrio teacutermico as taxas de emissatildeo e absorccedilatildeo de energia de um corpo satildeo iguais ou seja Se um corpo tem uma absortividade de 100 e portanto absorve toda a radiaccedilatildeo incidente sobre ele independentemente do comprimento de onda desta radiaccedilatildeo a sua emissividade tambeacutem seraacute de 100 independentemente do comprimento de onda Assim a emitacircncia radiante de um corpo negro eacute funccedilatildeo soacute da temperatura enquanto que a emitacircncia radiante de um corpo natildeo-negro depende tanto da temperatura quanto da sua constituiccedilatildeo A emitacircncia radiante eacute a potecircncia radiante total emitida por unidade de superfiacutecie do corpo Aproximaccedilatildeo experimental de um corpo negro Um corpo negro pode ser aproximado experimentalmente por uma cavidade cujas paredes satildeo mantidas a uma temperatura uniforme que se comunica com o exterior por meio de um orifiacutecio de diacircmetro pequeno em comparaccedilatildeo com as dimensotildees da cavidade Podemos entender porque esta cavidade pode ser considerada um corpo negro se imaginarmos o que acontece com a radiaccedilatildeo que entra atraveacutes do orifiacutecio Qualquer que seja o comprimento de onda desta radiaccedilatildeo ela seraacute parte absorvida e parte refletida inuacutemeras vezes difusamente pelas paredes da cavidade Desta forma a radiaccedilatildeo que eventualmente venha a sair da cavidade pelo orifiacutecio corresponde somente a uma fraccedilatildeo despreziacutevel da radiaccedilatildeo incidente e portanto a cavidade se comporta como um absorvedor ideal Como um absorvedor ideal tambeacutem eacute um irradiador ideal se a cavidade for aquecida e as suas paredes mantidas a uma temperatura uniforme esta emitiraacute uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo teacutermica dependeraacute somente da temperatura Eacute importante salientar que esta eacute uma caracteriacutestica exclusiva da radiaccedilatildeo que eacute emitida pelas paredes internas da cavidade e que pode ser analisada detetando a fraccedilatildeo que sai pelo orifiacutecio As paredes externas continuam emitindo uma radiaccedilatildeo teacutermica cuja distribuiccedilatildeo espectral depende da temperatura e da constituiccedilatildeo do material

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 12: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 12

Irradiaccedilatildeo A taxa na qual a radiaccedilatildeo atinge uma superfiacutecie eacute chamado de irradiaccedilatildeo As

caracteriacutesticas direcionais da radiaccedilatildeo satildeo importantes A irradiaccedilatildeo por unidade de aacuterea

eacute identificada por G em watt por metro quadrado O iacutendice λ Seraacute utilizado para denotar a taxa monocromaacutetica de energia de radiaccedilatildeo que

atinge a superfiacutecie A radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie eacute obtida pela integraccedilatildeo em toda a faixa de comprimentos de ondas

Absortividade refletividade e Transmissividade Quando radiaccedilatildeo incide numa superfiacutecie real parte desta radiaccedilatildeo eacute absorvida

parte eacute refletida e a parcela restante eacute transmitida atraveacutes do corpo como mostra na figura abaixoA soma dessas quantidades deve ser igual a radiaccedilatildeo total incidente na superfiacutecie G

Eacute conveniente que a quantidade de radiaccedilatildeo incidente que eacute absorvida refletida ou transmitida seja expressa como uma fraccedilatildeo de energia total incidente na superfiacutecie Assim definem-se as seguintes quantias

Absortividade Egrave a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo total incidente que eacute absorvida pela

superfiacutecie Para um corpo real a absortividade α varia em geral com o comprimento

de onda e por isso define-se a absortividade monocromaacutetica α

Α α = Radiaccedilatildeo refletida Radiaccedilatildeo incidente Emissividade A quantidade total de energia irradiada pela superfiacutecie de um corpo negro

e a radiaccedilatildeo monocromaacutetica emitida pela superfiacutecie Um corpo real emite menos radiaccedilatildeo do que um corpo negro A razatildeo entre a energia real emitida por um corpo qualquer para a radiaccedilatildeo emitida por um corpo negro aacute mesma temperatura eacute chamada

de emissividade ε A emissividade monocromaacutetica recebe o siacutembolo de ελ e a

emissividade total eacute obtida pela integraccedilatildeo daquela grandeza sobre todo o espectro de comprimento de onda A distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo como jaacute mencionado estaacute associado com a temperatura do corpo radiante As caracteriacutesticas de radiaccedilatildeo de uma superfiacutecie absortividade e transmissividade satildeo fortemente dependentes da distribuiccedilatildeo espectral da radiaccedilatildeo se a radiaccedilatildeo incidente na superfiacutecie que esta a T1 se origina de uma

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 13: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 13

superfiacutecie que tambeacutem esta a mesma temperatura T1 entatildeo a distribuiccedilatildeo espectral da energia seraacute edecircntica e a emissividade e absortividade da superfiacutecie seratildeo iguais

Descriccedilatildeo do Ensaio

Termografia eacute definida como a teacutecnica de sensoriamento remoto que possibilita a

mediccedilatildeo de temperaturas e a formaccedilatildeo de imagens teacutermicas (termogramas) de um componente equipamento ou processo a partir da radiaccedilatildeo infravermelha naturalmente emitida pelos corpos

Inspeccedilatildeo Termograacutefica eacute a teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva realizada com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos para a mediccedilatildeo de temperaturas ou observaccedilatildeo de padrotildees diferenciais de distribuiccedilatildeo de calor com o objetivo de proporcionar informaccedilotildees relativas agrave condiccedilatildeo operacional de um componente equipamento ou processo

Eacute importante ressaltar que a termografia eacute realizada com os equipamentos e sistemas em pleno funcionamento de preferecircncia nos periacuteodos de maior demanda

Eo energia emitida

Er energia reflectida

Et energia transmitida

emissividade

coef de reflexatildeo

coef transmissibilidade

Condiccedilatildeo de equiliacutebrio

Eo + Er + Et = Ei

Radiaccedilatildeo dos corpos reais

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 14: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 14

quando os pontos deficientes tornam-se mais evidentes possibilitando a formaccedilatildeo do perfil teacutermico dos equipamentos e componentes nas condiccedilotildees normais de funcionamento no momento da inspeccedilatildeo

A Termografia eacute uma das teacutecnicas de inspeccedilatildeo chamada de Teacutecnicas de

Manutenccedilatildeo Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz

de fornecer dados suficientes para uma anaacutelise de tendecircncias

As teacutecnicas termograacuteficas geralmente consistem na aplicaccedilatildeo de tensotildees teacutermicas

no objeto mediccedilatildeo da distribuiccedilatildeo da temperatura da superfiacutecie e apresentaccedilatildeo da

mesma de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam

ser reconhecidas Duas situaccedilotildees distintas podem ser definidas

Tensotildees teacutermicas causadas diretamente pelo proacuteprio objeto durante a sua

operaccedilatildeo equipamento eleacutetrico instalaccedilotildees com fluiacutedo quente ou frio isolamento entre

zonas de diferentes temperaturas efeito termoelaacutestico etc

Tensotildees teacutermicas aplicadas durante o ensaio atraveacutes de teacutecnicas especiais

(geralmente aquecimento por radiaccedilatildeo ou conduccedilatildeo) e certas metodologias a serem

estabelecidas caso a caso para que se possa obter boa detecccedilatildeo das descontinuidades

Em ambas situaccedilotildees eacute necessaacuterio haver um conhecimento preacutevio da distribuiccedilatildeo da

temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa

seguranccedila) como um referencial comparativo com a distribuiccedilatildeo real obtida durante o

ensaio O caso mais simples ocorreraacute quando a distribuiccedilatildeo da temperatura for uniforme

e as descontinuidades se manifestarem como aacutereas quentes (por exemplo componentes

com maior resistecircncia eleacutetrica em uma instalaccedilatildeo) ou aacutereas frias (fluxo interno de ar nos

materiais)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 15: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 15

Inspeccedilatildeo de tubos de resina reforccedilada por fibras de

vidro com termografia Introduccedilatildeo Materiais do tipo GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) tecircm sido continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos frequumlentemente em plataformas especialmente em linhas deconduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas As linhas de GRP montadas em plataformas satildeo conectadas atraveacutes de junccedilotildees adesivadas e consequumlentemente a detecccedilatildeo de defeitos nestas junccedilotildees como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia Devido ao investimento que vem fazendo na aplicaccedilatildeo de materiais compoacutesitos em plataformas a PETROBRAS tem despendido esforccedilos no sentido de buscar as melhores praacuteticas de inspeccedilatildeo em serviccedilo de linhas de resina reforccedilada por fibras de vidro e a termografia desponta como uma teacutecnica bastante promissora tanto na inspeccedilatildeo de juntas adesivas quanto na inspeccedilatildeo do material como um todo bem como na monitoraccedilatildeo de estruturas de GRP submetidas a esforccedilos mecacircnicos

Este trabalho objetiva apresentar a experiecircncia adquirida pela Petrobras na inspeccedilatildeo de tubulaccedilotildees de resina reforccedilada por fibras de vidro (GRP) com o uso de termografia Seratildeo apresentados os resultados dos testes de laboratoacuterio iniciais Objetiva-se com estes estudos desenvolver um procedimento de campo adequado para detecccedilatildeo de defeitos em juntas unidas por adesivo aleacutem de buscar o emprego da teacutecnica no monitoramento em serviccedilo destes materiais 1 Revisatildeo Bibliograacutefica 11 Materiais Compoacutesitos

Um material compoacutesito seria basicamente a combinaccedilatildeo entre um ou mais

materiais objetivando a obtenccedilatildeo de propriedades conjugadas entre os componentes Dentro do escopo deste trabalho compoacutesitos satildeo materiais constituiacutedos por fibras de alta resistecircncia mecacircnica embebidas em uma matriz polimeacuterica termos como FRP (Fiber Reinforced Plastics) e GRP (Glass-fibre Reinforced Plastics) satildeo largamente utilizados para descrever tais materiais sendo o segundo aplicado quando fibras de vidro fazem o reforccedilo estrutural Compoacutesitos do tipo GRP vecircm sendo continuamente empregados na induacutestria do petroacuteleo nos uacuteltimos anos especialmente em linhas de conduccedilatildeo de aacutegua ou oacuteleo sob temperaturas moderadas Tubulaccedilotildees de GRP satildeo manufaturadas principalmente atraveacutes do processo conhecido como filament winding ou bobinamento helicoidal A ocorrecircncia de defeitos assim como em todos os materiais pode se dar em diferentes passos do processo de manufatura durante a instalaccedilatildeo ecomissionamento ou durante a vida em serviccedilo Tradicionalmente a inspeccedilatildeo realizada pelos fabricantes constitui-se de uma combinaccedilatildeo de ensaios visuais controles dimensionais e testes hidrostaacuteticos Estes meacutetodos natildeo fornecem informaccedilotildees satisfatoacuterias quando aplicados na inspeccedilatildeode montagem ou em serviccedilo ou nem mesmo podem ser executados em todos os estaacutegios da vida do material fazendo-se necessaacuterio entatildeo investir-se outras

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 16: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 16

teacutecnicas de avaliaccedilatildeoNas plataformas as tubulaccedilotildees de GRP satildeo unidas atraveacutes de adesivo por facilidade de montagem em espaccedilo limitado e sendo assim a detecccedilatildeo de defeitos em junccedilotildees adesivas como aacutereas sem adesivo ou com falha na adesividade (disbonding) ganha grande importacircncia O processo de montagem eacute ainda bastante artesanal e por isso torna-se imperioso o desenvolvimento de meacutetodos de inspeccedilatildeo para juntas unidas por adesivo que forneccedilam resultados precisos e confiaacuteveis A PETROBRAS conta com linhas de GRP em ambiente mariacutetimo e terrestre utilizando tubulaccedilotildeesde resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) e de resina polieacutester reforccedilada (PRFV) o que motivou o interesse em buscar teacutecnicas adequadas para inspeccedilatildeo destes novos materiais 12Termografia Passiva e Ativa

A termografia eacute uma teacutecnica consagrada e sob uma definiccedilatildeo simplista poderia ser descrita como uma teacutecnica de inspeccedilatildeo natildeo destrutiva e natildeo intrusiva onde a distribuiccedilatildeo de temperaturas de uma dada superfiacutecie eacute apresentada sob a forma de uma imagem teacutermica atraveacutes de uma cacircmera capaz de detectar radiaccedilotildees eletromagneacuteticas na faixa do infra-vermelho O ensaio termograacutefico comumente tem sido utilizado para observaccedilatildeo remota do perfil de temperaturas das superfiacutecies dos corpos sob exame sem inserccedilatildeo deliberada de calor nos mesmos sendo o contraste visual da imagem gerado pelo gradiente teacutermico espontaneamente existente Esta metodologia poderia ser caracterizada como termografia passiva

O uso do ensaio termograacutefico para a inspeccedilatildeo de materiais compoacutesitos tem sido bastante frequumlente (3) principalmente no setor aeroespacial que eacute tradicionalmente um dos principais usuaacuterios destes materiais Desta forma a teacutecnica desponta como uma alternativa bastante promissora havendo espaccedilo inclusive para o emprego da chamada termografia ativa

Na termografia ativa o objeto eacute exposto a uma excitaccedilatildeo teacutermica transiente atraveacutes de um pulso de aquecimento sobre a superfiacutecie a ser inspecionada seguido da aquisiccedilatildeo de dados (imagenstermogramas) do estaacutegio de aquecimento eou resfriamento (observaccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de temperatura) ao longo do tempo A baixa difusidade teacutermica dos compoacutesitos de matriz polimeacuterica foi um dos motivos que permitiu o emprego de cacircmeras termograacuteficas convencionais no trabalho com termografia ativa para metais seria necessaacuterio o emprego de equipamentos de alta frequumlecircncia de aquisiccedilatildeo de imagens (gt200Hz) para a maior parte das aplicaccedilotildees

Vaacuterias metodologias de estimulaccedilatildeo teacutermica podem ser empregadas cada qual com suas caracteriacutesticas e limitaccedilotildees proacuteprias poreacutem seu detalhamento natildeo faz parte do escopo deste trabalho Importante destacar que nem todos os defeitos detectaacuteveis pela teacutecnica ativa seratildeo observados em tempo real isto eacute durante a aquisiccedilatildeo dos termogramas Haacute limites dimensionais de defeitos (tamanho e profundidade relativa) a partir dos quais torna-se necessaacuterio o emprego de algoritmos de tratamento de imagens para que os defeitos sejam percebidos nos termogramas Estes limites dependem do material e podem ser determinados analiticamente Sabe-se que temperatura medida em cada ponto da imagem termograacutefica eacute uma funccedilatildeo das propriedades teacutermicas do material e a sua variaccedilatildeo no tempo Este princiacutepio tem sido utilizado para desenvolver os algoritmos capazes de avaliar a profundidade dos defeitos detectados de modo que as diferenccedilas existentes sejam apresentadas em termos de contraste na imagem Ainda

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 17: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 17

assim a teacutecnica ativa apresenta limitaccedilotildees em sua detectabilidade que natildeo seratildeo discutidas aqui Poreacutem mesmo sem o emprego de anaacutelises matemaacuteticas e tratamento de imagens a simples inserccedilatildeo controlada de calor em uma amostra de GRP dentro de uma dada faixa de espessuras pode ser suficiente para aumentar a detectabilidade da termografia com a observaccedilatildeo dos defeitos diretamente atraveacutes da termocacircmera Observou-se ainda que mesmo com o emprego de termografia passiva compoacutesitos de base polimeacuterica submetidos a esforccedilos mecacircnicos apresentaratildeo gradientes teacutermicos detectaacuteveis em funccedilatildeo da distribuiccedilatildeo de tensotildees Satildeo estes dois fatores os toacutepicos salientados neste trabalho

13 Metodologia de Teste

Cada amostra foi posicionada a 600mm do termovisor experimentando ciclos de

aquecimento diferenciados em funccedilatildeo da espessura Como referecircncias partiram-se de valores recomendados As imagens (termogramas) foram tomadas durante o resfriamento em intervalos de tempo distintos

Apoacutes a aquisiccedilatildeo dos termogramas os corpos de prova eram submetidos a resfriamento forccedilado com ar comprimido por 5minutos para posterior aquecimento e repeticcedilatildeo do processo Como fonte teacutermica utilizou-se um soprador de ar quente de 1200W gerando um ciacuterculo de 80ordmC com Oslash50mm

As teacutecnicas de aquecimento adotadas foram reflexatildeo ndash fonte teacutermica e termovisor posicionados no mesmo lado da amostra - e transmissatildeo ndash fonte e termovisor em lados opostos (figura 6) As amostras com furos foram observadas pelo lado convexo (superfiacutecie oposta aos furos) central e lateralmente enquanto que as com degraus somente o foram pelo lado convexo posiccedilatildeo central

(a) (b)

Figura 6 ndash Teacutecnicas de reflexatildeo (a) e transmissatildeo(b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 18: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 18

Manutenccedilatildeo preditiva eleacutetrica e mecacircnica SINOPSE

Todos os ensaios e inspeccedilotildees tecircm de obedecer e respeitar as normas

regulamentadoras de seguranccedila e do respectivo objeto de estudos estas estabelecem

criteacuterios a serem adotados como padratildeo sendo assim alcanccedilando melhores

resultados

As normas para inspeccedilatildeo termograacutefica no setor eleacutetrico satildeo a NR-10 que

estabelece criteacuterios de seguranccedila na realizaccedilatildeo de trabalhos em instalaccedilotildees eleacutetricas

NBR 15424 que define os termos utilizados no meacutetodo de ensaio natildeo destrutivo de

termograacutefica e a NBR 15572 que se constitui em um guia para inspeccedilatildeo de

equipamentos eleacutetricos e mecacircnicos relacionados agraves responsabilidades do usuaacuterio

final e do termografista Demais normas criam criteacuterios de avaliaccedilatildeo para analises dos

termogramas (ou seja imagens retiradas de um termovisor) As informaccedilotildees

relativas agrave distribuiccedilatildeo e aos valores de temperatura permitem uma anaacutelise confiaacutevel

a respeito das condiccedilotildees operacionais dos equipamentos e componentes

possibilitando a programaccedilatildeo de intervenccedilotildees ou mesmo a determinaccedilatildeo do

momento criacutetico em que natildeo haveraacute mais condiccedilotildees de postergar a correccedilatildeo de

anormalidades A anaacutelise dos resultados eacute praticamente imediata visto que as

imagens teacutermicas tendem a ser de faacutecil interpretaccedilatildeo O fato de natildeo haver

necessidade de contato eacute outro ponto muito positivo jaacute que praticamente nenhuma

preparaccedilatildeo de superfiacutecie de observaccedilatildeo eacute exigida e a seguranccedila do inspetor eacute

garantida Esta caracteriacutestica natildeo intrusiva permite a continuidade operacional sem

impacto na produccedilatildeo por conta das atividades de inspeccedilatildeo

Eacute necessaacuterio que o inspetor tenha acesso direto para visualizar a superfiacutecie de ensaio portanto natildeo seraacute possiacutevel obter informaccedilotildees a respeito de componentes internos que natildeo sejam diretamente observaacuteveis mesmo que a interface entre a cacircmera e o objeto seja uma placa de material transparente agrave luz visiacutevel como vidro ou acriacutelico O exemplo dessas limitaccedilotildees satildeo paineacuteis blindados contatos e

comutadoras de transformadores Outras dificuldades satildeo as limitaccedilotildees que as normas e procedimentos de seguranccedila requerem ressaltando que os equipamentos tecircm de estar em operaccedilatildeo ou energizados

Eacute necessaacuterio que haja atenccedilatildeo com o problema de reflexos umidade relativa e velocidade do vento Em espaccedilos abertos os resultados satildeo sensiacuteveis agraves variaccedilotildees das condiccedilotildees atmosfeacutericas Na inspeccedilatildeo de fornos a presenccedila de depoacutesitos de cinza aderidos nas paredes dos tubos pode acarretar interpretaccedilotildees errocircneas O inspetor precisa ter um profundo conhecimento sobre o equipamento e suas condiccedilotildees de operaccedilatildeo Como a variaacutevel de interesse eacute extremamente dinacircmica (temperatura) a calibraccedilatildeo dos termovisores torna-se bastante

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 19: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 19

complexa fazendo com que o Ensaio Termograacutefico tenha caracteriacutesticas fortemente qualitativas

Preparaccedilatildeo da Amostra

2 Procedimento Experimental ndash Termografia Ativa

21 Corpos de Prova Primeiramente foram testadas 03 calhas de empty1524mm(6rdquo) e 03 de empty508mm(2rdquo) de resina epoacutexi reforccedilada por fibras de vidro (ERFV) As espessuras nominais satildeo de 505 e 785mm respectivamente Para cada diacircmetro uma das amostras conteacutem furos de

fundo chato e as outras duas apresentam degraus de espessura As calhas - empty6rdquo e empty2rdquo- com furos 1 e 2 satildeo apresentadas na figura 1 Ambas tecircm 120mm de comprimento A figura 2 mostra um croqui caracterizando as duas calhas a tabela I apresenta as combinaccedilotildees diacircmetroespessura remanescente

(a)

(b) Figura 1 - Amostras contendo Furos (a)calha 1 (b)calha 2 (b)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 20: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 20

Figura 2 ndash Croqui das calhas 1 e 2 Tabela - Dimensionamento dos furos

22Termocacircmera Caracteriacutesticas Termovisor Campo de visatildeo (lente) 24degHx18degV30cm (35mm) Resoluccedilatildeo espacial (IFOV) 13mrad Sensibilidade teacutermica (NEDT) 008degC agrave 30degC Frequumlecircncia da imagem (Hz) 5060 Tipo de detector FPA 320x240pixels Visual 640x480pixels Faixa espectral (μm) 75 agrave 13 Faixa de temperatura (degC) -40 agrave 500 Precisatildeo (repetibilidade) 2 ou 2degC (o maior) Temp de trabalho (degC) -15 agrave 50 Temp de armazenamento (degC) -40 agrave 70 Umidade 10 agrave 95

Coluna 1 2 3 4 5

Oslash (mm)

15

15

15

20 20 10 10 10 5 5 5

Esp(mm)

Oslash6rdquo

45 35 25 48 15

Esp(mm) Oslash2rdquo

72 56 40 76 24

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 21: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 21

Resultados Tiacutepicos

Resultados ndash Termografia Ativa Calhas 1 e 2 - oslash6rdquo e oslash2rdquo com furos

As figuras 3 a 6respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash6rdquo obtidos

por reflexatildeo e transmissatildeo em diferentes posiccedilotildees de observaccedilatildeo

Figura 3 e 4 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central reflexatildeo Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 12s

Figura 5 e 6 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash6rdquo posiccedilatildeo convexa central transmissatildeoApoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 22: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 22

As figuras 6 a 9 respectivamente mostram os resultados para a calha de Oslash2rdquo obtidos por reflexatildeo e transmissatildeona posiccedilatildeo convexa central

Figura 7 e 8 - Termogramas obtidos da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centralreflexatildeoApoacutes 2s de

resfriamento e apoacutes 16s

Figura 9 e 10 - Imagens teacutermicas obtidas da amostra de Oslash2rdquo posiccedilatildeo convexa centraltransmissatildeo )Apoacutes 2s de resfriamento e apoacutes 16s

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 23: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 23

A tabela mostra os furos de fundo chato detectados e visualizados em cada termograma

apresentado nas figuras 8 a 12 para duas amostras

Figura Teacutecnica Tempo de

resfriamentoposiccedilatildeo Amostra

Furos

Quantidade Oslash(mm) Esp

Remanescente (mm)

3e4 Reflexatildeo

2scentral

6rdquo

2

15 25

12scentral

10 25

5e6 Transmissatildeo

2scentral

6rdquo 8

10 25354 5

2scentral 15 253545

16scentral 5 2535

7e8 Reflexatildeo

2scentral

2rdquo 2

15 40

16scentral 10 40

9e10 Transmissatildeo

2scentral

2rdquo 4

15 4056

16scentral 10 40

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 24: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 24

Resultados ndash Termografia Passiva

OBJETOS DE ANALISE

Componentes Teacutermicos

Este segmento talvez seja a maior inovaccedilatildeo em termos de anaacutelise e inspeccedilatildeo termograacutefica incluindo-se aqui os isolamentos teacutermicos dos circuitos principais e secundaacuterios purgadores caldeira auxiliar e vaacutelvulas de alivio e seguranccedila Satildeo esses equipamentos que resultam em grande parte pela perda de eficiecircncia do ciclo teacutermico Nesses casos eacute possiacutevel identificar falhas de isolamento teacutermico estimar a espessura de revestimentos falha de purgadores e passagem de vaacutelvulas Cabe ressaltar que

existem outras teacutecnicas que permitem a identificaccedilatildeo de falhas nos equipamentos acima mencionados mas nenhuma aponta para uma relaccedilatildeo custo x benefiacutecio tatildeo elevada quanto agrave inspeccedilatildeo e anaacutelise termograacutefica Componentes do Sistema Eleacutetrico

Este segmento eacute composto por disjuntores chaves barramentos e conexotildees

eleacutetricas que muitas vezes provocam paradas na operaccedilatildeo ou interrupccedilotildees no fornecimento de energia eleacutetrica as distribuidoras

222degC

459degC

25

30

35

40

45

AR01 479degC

AR02 341degC

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 25: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 25

266degC

586degC

30

40

50AR01 594degC

LI01

Componentes Eletromecacircnicos

Aqui trataremos de mais uma nova aacuterea de aplicaccedilatildeo da termograacutefica onde eacute possiacutevel em conjunto com outras tecnologias aumentar a confiabilidade dos equipamentos com a conjugaccedilatildeo da analise vibracional e da tribologia Compotildeem este segmento bombas motores eleacutetricos geradores onde podemos verificar as condiccedilotildees dos mancais acoplamento e enrolamentos Em todos os itens acima a teacutecnica

da termografia desempenha um importante papel na localizaccedilatildeo de falhas e quantificaccedilatildeo de perdas

Criteacuterios de Avaliaccedilatildeo do Sistema Eleacutetrico A detecccedilatildeo termograacutefica de um componente eleacutetrico defeituoso baseia-se na

identificaccedilatildeo de uma anomalia teacutermica no sistema Na maioria dos casos essa anomalia eacute uma elevaccedilatildeo de sua temperatura em funccedilatildeo de um aumento anormal de sua resistecircncia ocirchmica devido a ocorrecircncia de oxidaccedilatildeo corrosatildeo ou falta de contato Dessa forma um componente defeituoso se apresenta como um ponto quente em comparaccedilatildeo com o ambiente ou outros componentes similares em bom estado

Menos frequumlentes mas natildeo menos importantes satildeo os casos nos quais o componente defeituoso se revela por estar frio em relaccedilatildeo aos demais (no caso de ter havido interrupccedilatildeo no circuito)

Para serem efetivas as inspeccedilotildees devem ser realizadas nos periacuteodos de maior demanda quando os pontos deficientes da rede tornam-se mais evidentes Os componentes mais frequumlentemente inspecionados satildeo conectores chaves seccionadoras barramentos fusiacuteveis grampos disjuntores bancos de capacitores transformadores de corrente e de potecircncia

Os paracircmetros a serem analisados fazem parte da metodologia desenvolvida por um dos autores (EngAttiacutelio Bruno Veratti) a qual foi adotada como norma pela Petrobraacutes ndash Petroacuteleo Brasileiro (N-2475) e por considerar a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel (MTA) para cada componente excede os padrotildees de seguranccedila da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH Satildeo os seguintes os paracircmetros considerados - Correccedilatildeo de Carga e Vento nem todas as mediccedilotildees satildeo realizadas em condiccedilotildees ideais (100 de carga e sem vento) Para tanto satildeo realizados caacutelculos que permitem projetar a temperatura para tais condiccedilotildees prevendo situaccedilotildees mais adversas A Usina Nuclear de Angra I adota um modelo avanccedilado de correccedilatildeo de temperatura atraveacutes do caacutelculo da potecircncia dissipada pelo componente atraveacutes dos mecanismos de radiaccedilatildeo e convecccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 26: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 26

- Criteacuterio de Classificaccedilatildeo de Componentes Aquecidos (CFCA)

Detectados em niacuteveis de gravidade correlacionando a temperatura medida com a

Maacutexima Temperatura Admitida (MTA) para o referido componente

- Classificaccedilatildeo da Abrangencia da falha

Classificando em trecircs niacuteveis a maneira como a falha afeta a Planta Local falha natildeo compromete a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Setorial falha afeta em parte a operaccedilatildeo ou seguranccedila da Planta Global falha grave que afeta a operaccedilatildeo ou seguranccedila de toda a Planta

- Classificaccedilatildeo de Risco ao Sistema Produtivo

Correlacionando-se a Gravidade e a Abrangencia das falhas obteacutem-se o Risco ao

Sistema Produtivo principal paracircmetro para a tomada de decisotildees quanto agraves intervenccedilotildees a serem realizadas

- Anaacutelise Estatiacutestica para identificaccedilatildeo dos Componentes que Apresentaram Maior Iacutendice de Problemas

Permitindo a anaacutelise das causas das falhas e a tomada de decisotildees quanto a

necessidade de maior frequumlecircncia nas inspeccedilotildees ou troca do fornecedor do componente A reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo desse defeito aumentaraacute a confiabilidade da instalaccedilatildeo

como um todo fator imprescindiacutevel para um programa efetivo de qualidade total - Levantamentos de seacuteries histoacutericas objetivando a anaacutelise da evoluccedilatildeo do nuacutemero de ocorrecircncias ao longo de um periacuteodo bem como da tendecircncia resultante A tendecircncia Mede a eficaacutecia do programa de inspeccedilotildees implantado caso natildeo se obtenha um resultado decrescente as causas deveratildeo ser identificadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 27: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 27

OBS

As temperaturas dos paineacuteis podem variar entre 12oC

(instalaccedilotildees refrigeradas para computadores) e 70 oC

(montagens proacuteximas a fornos ou estufas) Como

exemplo de norma nessa aacuterea podemos citar a NBR-

6808 (baseada na IEC-43973) que especifica uma

temperatura maacutexima de 40 oC (umidade relativa maacutexima

50)

Consideraccedilotildees Teacutecnicas Operacionais

-Satildeo considerados ldquopontos quentesrdquo as partes dos circuitos que apresentam temperatura superior a Maacutexima Temperatura Admissiacutevel para o funcionamento em regime contiacutenuo de cada componente ou ldquoparte de circuito eleacutetrico ou eletrocircnicordquo em inspeccedilatildeo Assim cada componente pode apresentar valores diferentes de MTA Esses valores podem ser obtidos atraveacutes de normalizaccedilatildeo disponiacutevel ou fornecidos pelos fabricantes - Os valores de MTA genericamente podem ser considerados de 60deg para cabos isolados em Subestaccedilotildees ou redes de distribuiccedilatildeo de energia eleacutetrica ou 70deg para as demais aplicaccedilotildees e 90deg para conexotildees As mediccedilotildees finais satildeo corrigidas em funccedilatildeo da temperatura ambiente e para a condiccedilatildeo de carga nominal

Criteacuterios Propostos para a Viabilizaccedilatildeo da Termografia

Para se viabilizar a ferramenta da termograacutefia para a planta em operaccedilatildeo de telecomunicaccedilotildees foram propostas algumas variaccedilotildees na operacionalizaccedilatildeo de seu processo conforme apresentadas a seguir a) Temperatura Maacutexima Corrigida Calculada em funccedilatildeo da temperatura absoluta medida do componente tensatildeo nominal temperatura ambiente b) Temperatura Maacutexima Refere-se ao valor absoluto da temperatura maacutexima corrigida aceitaacutevel para o componente c) Delta de Temperatura Refere-se agrave diferenccedila entre a Temperatura Maacutexima Corrigida do componente subtraiacuteda da temperatura de um componente similar de referecircncia d) Nos pontos identificados como anormalidades ou seja elevaccedilotildees de temperatura cujo delta supere os 10deg C satildeo realizadas mediccedilotildees de corrente eleacutetrica dos respectivos circuitos sob avaliaccedilatildeo e de outros equivalentes cuja condiccedilatildeo de funcionamento eacute normal e que serviram como referecircncia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 28: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 28

Inspeccedilatildeo Termograacutefica em Componentes Eletromecacircnicos

Motores Eleacutetricos Na inspeccedilatildeo de motores eleacutetricos a termograacutefia eacute utilizada de modo conjugado com outras teacutecnicas na avaliaccedilatildeo do estado operacional desses equipamentos Os aquecimentos detectados com a utilizaccedilatildeo de sistemas infravermelhos satildeo provocados por aumento da resistecircncia eleacutetrica (mau contato ou sobrecarga) atrito (falta de lubrificaccedilatildeo) e vibraccedilatildeo Dadas suas caracteriacutesticas de velocidade a termograacutefica permite a verificaccedilatildeo de grande nuacutemero de equipamentos em curto

espaccedilo de tempo Eacute importante ressaltar que termograacutefia e anaacutelise de vibraccedilatildeo satildeo teacutecnicas de inspeccedilatildeo que operam complementarmente Muitas vezes o componente pode ser retirado de operaccedilatildeo por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibraccedilatildeo Em outras ocasiotildees ocorre o contraacuterio Normalmente os trabalhos teacutecnicos sobre a inspeccedilatildeo de motores costumam apresentar como limites de temperatura os constantes nas normas sem uma correlaccedilatildeo com dados praacuteticos obtidos em campo

Elevaccedilatildeo de Temperatura ndash Classe de Isolamento

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de

normalizaccedilatildeo os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada um formado pela combinaccedilatildeo de vaacuterios materiais) satildeo agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida uacutetil normal

As classes de isolamento utilizadas em maacutequinas eleacutetricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 satildeo os seguintes Classe A (105degC) Classe E (120degC) Classe B (130degC) Classe F (155degC) Classe H (180degC)

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 29: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 29

Limites de Temperatura (degC)

Classe de isolaccedilatildeo A E B F H

Temperatura ambiente (degC) 40 40 40 40 40

Elevaccedilatildeo de temperatura (degC) 60 75 80 100 100

Diferenccedila entre o ponto mais quente e a

temperatura meacutedia(degC) 5

5

10 15 15

Temperatura do ponto mais quente (degC) 105 120 130 155 180

Aquecimento do Rolamento Mancais e Acoplamentos

A potecircncia uacutetil fornecida pelo motor

na ponta do eixo eacute menor que a potecircncia que o motor absorve da linha de alimentaccedilatildeo isto eacute o rendimento do motor eacute sempre inferior a 100 A diferenccedila entre as duas potecircncias representa as perdas que satildeo transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevaccedilatildeo de temperatura seja excessiva

Os limites de temperatura para de mancais

variam grandemente de acordo com o tipo de mancal (rolamento ou deslizamento) e o tipo de lubrificaccedilatildeo adotado Em mancais de deslizamento de grande porte (laminadores por exemplo) natildeo soacute a temperatura mas tambeacutem atribuiccedilotildees de temperaturas satildeo levadas em conta

263degC

860degC

40

60

80

AR01 847degC

AR02 506degC

LI01

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 30: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 30

Aplicaccedilotildees Construccedilatildeo Civil bull Localizaccedilatildeo de fugas caloriacuteficas

bull Estudo de perdas energeacuteticas atraveacutes de paredes

bull Detecccedilatildeo de problemas de isolamento

bull Localizaccedilatildeo de umidades internas

I

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 31: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 31

Induacutestria Automotiva bull Anaacutelise das caracteriacutesticas teacutermicas de motores

bull Estudo do aquecimento dos travotildees

bull Controlo dos sistemas de descongelaccedilatildeo

bull Anaacutelise de aquecimento dos faroacuteis

bull Verificaccedilatildeo de temperaturas em pneus

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 32: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 32

Fornos e Refrataacuterios bull Estudo da espessura das paredes do refrataacuterio

bull Controlo de temperatura em fornos

bull Localizaccedilatildeo de fugas de calor

bull Estudo do funcionamento de queimadores

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 33: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 33

Eletrocircnica bull Distribuiccedilatildeo de temperatura em circuitos impressos

bull Inspeccedilatildeo e controlo de qualidade de placas

bull Anaacutelise teacutermica de placas de circuito impresso

bull Detecccedilatildeo e localizaccedilatildeo de curtos-circuitos

bull Controlo de especificaccedilotildees na recepccedilatildeo de componentes

1390degC

2243degC

140

160

180

200

220

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 34: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 34

Industriais bull Controlo de qualidade dos produtos

bull Monitorizaccedilatildeo teacutermica do processo

bull Medida de temperatura dos produtos em cada fase

bull Ajustes de maquinaria de produccedilatildeo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 35: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 35

Medicina bull Determinaccedilatildeo de problemas circulatoacuterios

bull Localizaccedilatildeo de infecccedilotildees ocultas

bull Anaacutelise de danos musculares

bull Estudo de problemas de locomoccedilatildeo

bull Medicina veterinaacuteria

320degC

371degC

32

33

34

35

36

37

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 36: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 36

Aeronaacuteutica

bull Estudos de estruturas tipo sandwich ou ninho de abelha

bull Anaacutelise do comportamento teacutermico de paacutes

bull Caracterizaccedilatildeo teacutermica de reatores

bull Localizaccedilatildeo de infiltraccedilotildees de aacutegua

bull Estudos em tuacutenel de vento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 37: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 37

Vigilacircncia e Seguranccedila

bull Visatildeo noturna

bull Vigilacircncia aeacuterea

bull Combate a incecircndios

bull Controlo de traacutefego mariacutetimo

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 38: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 38

Dispositivos mecacircnicos

bull Anaacutelise de aquecimento em chumaceiras

bull Detecccedilatildeo de aquecimento por fricccedilatildeo

bull Estudo de aquecimento de escovas

bull Determinaccedilatildeo do estado de bobinas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 39: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 39

Instalaccedilotildees eleacutetricas

bull Localizaccedilatildeo de sobre aquecimentos nos contatos e conexotildees dos interruptores

bull Detecccedilatildeo de aquecimentos nos bornes de transformadores

bull Estudo dos radiadores de refrigeraccedilatildeo dos transformadores para localizaccedilatildeo de

obstruccedilotildees

bull Detecccedilatildeo de conexotildees mal apertadas

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 40: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 40

Custos

Equipamentos

Segue a descriccedilatildeo de alguns equipamentos fornecidos pelo mercado

Termovisor ndash Nova infraREM SC80

Visor colorido de alta resoluccedilatildeo LCD 25rdquo articulado

Memoria flash interna com capacidade de ate 1000 imagens

Coneccao USB para transferencia com computador

Saiacuteda de video composto

02 ( duas ) baterias recarregaveis de Liacutetio com autonomia de 25 horas cada

Software Reporter Standard

Manual de operaccedilatildeo

Especificacao tecnica

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo de 600degC e de 1000degC

conforme especificaccedilatildeo solicitada

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 41: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 41

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Peso de 07 Kg com bateria acoplada internamente

A Nova InfraREM SC80 eacute um sistema infravermelho portaacutetil produto de solicitaccedilotildees e

acompanhamento das necessidades de mercado que utiliza o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo

de detectores FPA sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) Com o novo conceito o

aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo captar os

problemas de modo claro e preciso

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 14bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Preccedilo R$ 2102500

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 42: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 42

Termovisor - InfraREM SC180

Cacircmera digital de 640 x 480 pixels integrada

Visor LCD colorido de alta resoluccedilatildeo articulado e com fechamento para proteccedilatildeo

do display

Memoacuteria SD com capacidade de ateacute 1 Gigabytes expansiacutevel para ateacute 2 gigabytes

Opcionalmente Sistema Bluetooth para gravaccedilatildeo de voz sem fio

Software Reporter Standard

Saiacuteda de viacutedeo composto sistema

02 (duas) baterias recarregaacuteveis de liacutetio com autonomia de 30 horas cada

Especificaccedilotildees Teacutecnicas

Lente padratildeo de 20ordm x 15ordm (16 mm) com opccedilatildeo de ser montada com a lente para

meacutedias e longas distacircncias como a telescoacutepica de 2x de 14deg e para um campo de

visatildeo mais amplo eacute oferecido a lente grande angular de 28deg

Faixa espectral 8 ateacute 14 microns

Faixa de temperatura -20 ordmC ateacute + 250 ordmC com opccedilatildeo ateacute 600degC e 1000degC

Precisatildeo de mediccedilatildeo +- 2

Mediccedilatildeo de temperatura por ateacute 03 pontos moacuteveis pela tela imagem

Busca automaacutetica do ponto mais quente com definiccedilatildeo de aacuterea de procura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 43: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 43

Peso de 05 Kg com bateria acoplada internamente

Armazenamento digital com gravaccedilatildeo do arquivo radiomeacutetrico com resoluccedilatildeo de

16 bits permitindo poacutes-processamento e anaacutelise das imagens atraveacutes do Software

Reporter Standard incluso com emissatildeo de relatoacuterio salvando no formato Word

Opccedilatildeo de Gravaccedilatildeo de voz a ser registrado atraveacutes do sistema

Bluetooth(comunicaccedilatildeo sem fio)

Alimentaccedilatildeo por bateria recarregaacutevel de Liacutetio acoplada internamente em

compartimento selado e com autonomia de 25 horas

A InfraREM SC180 eacute um sistema infravermelho portaacutetil com recursos inovadores como

cacircmera digital acoplada e opcionalmente comentaacuterio de voz atraveacutes do sistema

Bluetooth ndash comunicaccedilatildeo sem fio O equipamento oferece vantagens em relaccedilatildeo ao

similares nacional sem agregar grande custo no preccedilo final

Seu projeto conta com o sistema de uacuteltima geraccedilatildeo de detectores de fabricaccedilatildeo francecircs

os UFPAacutes sem refrigeraccedilatildeo (uncooled microbolometer) de marca Ulis Com o novo

conceito o aparelho proporciona uma inspeccedilatildeo de extraordinaacuteria nitidez permitindo

captar os problemas de modo claro e preciso

Atendendo agraves aplicaccedilotildees rotineiras da manutenccedilatildeo preditiva a um custo baixo a sua

portabilidade permite ser transportada pela planta para inspeccedilatildeo a qualquer momento

sem haver preocupaccedilatildeo com poeira ou respingos cumprindo os padrotildees da norma IP54

operando em ambientes industriais hostis

Mesmo sendo mais portaacutetil ela possui as mesmas condiccedilotildees de imageamento teacutermico

oferecendo seguranccedila e confiabilidade nos dados apresentados

Para documentaccedilatildeo e poacutes-processamento do ponto quente (eventual problema) ela

possui o Software Reporter Standard e saiacuteda USB para transferecircncia de ateacute 1000

imagens para o PC com dados e informaccedilotildees inclusas sistema radiomeacutetrico com

resoluccedilatildeo de 16 bits Este mesmo software oferece a possibilidade de salvar os arquivos

para o formato JPEG para envio e apresentaccedilatildeo das informaccedilotildees obtida em campo

Aleacutem dos recursos comentados acima ela permite abrir as imagens salvas no aparelho

para serem analisadas e visualizadas no LCD A presenccedila do Laser para identificaccedilatildeo

dos componentes possibilita mais seguranccedila evitando o uso de objetos para sinalizaccedilatildeo

do equipamento com aquecimento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 44: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 44

Preccedilo R$ 3199200

Prazo de entrega 30 dias apoacutes a entrega do pedido

Treinamento Incluso

Preco com base no dia 23092009 vaacutelido ateacute 23102009

Locaccedilatildeo

Para locaccedilatildeo de equipamentos pela INFRARED SERVICE para toda a Grande Satildeo

Paulo preccedilo segue abaixo

Cameras InfraREM SC180 e SC80

Diaria R$ 95000 por 8 horas

3 a 4 diarias por ano R$ 90000

4 a 6 diarias por ano R$ 88000

Pagamento ate 15 dias a execuccedilatildeo do serviccedilo

Treinamentos

Proposta de treinamento fornecida pela instituiccedilatildeo INFRARED SERVICE focalizado

na manutenccedilatildeo preditivas dos equipamentos com conteuacutedo programaacutetico do curso

1 Teoria sobre calor temperatura e Termografia

11 Energia Teacutermica

12 Termodinacircmica

13 Fluxo de calor

14 Calor vs Temperatura

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 45: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 45

15 Mediccedilatildeo de temperatura

16 Transferecircncia de energia teacutermica

17 Quantificaccedilatildeo de transferencia de energia teacutermica

18 Mudanccedila de estado

19 Calor latente

110 Conduccedilatildeo

111 Condutividade e Resistecircncia

112 Calor especifico

113 Convecccedilatildeo

114 Radiaccedilatildeo

115 Quantificando a Radiaccedilatildeo

116 Como a radiaccedilatildeo se comporta

117 Transmissatildeo da radiaccedilatildeo

118 Cospos reais

2 Inspeccedilatildeo de sistemas eleacutetricos

21 Inspecionando sistemas eleacutetricos

22 Condiccedilotildees gerais para inspeccedilotildees eleacutetricas

23 Sistemas eleacutetricos o que verificar e onde

231 Linhas de transmissatildeo

232 Sistemasde linhas de distribuiccedilatildeo

233 Subestaccedilotildees

234 Instalaccedilotildees de geraccedilatildeo de energia

235 Sistemas eleacutetricos na proacutepria planta

24 Consideraccedilotildees para medidas de temperaturas precisas em inspeccedilotildees eleacutetricas

25 Agora que vocecirc sabe que esta quente o que fazer

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 46: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 46

26 Qual a frequencia das inspeccedilotildees

261 Qual a criticidadedo sistemas

262 ldquo Regras gerais do dedo polegar ldquo

263 Inspeccedilotildees de aceitaccedilatildeo

264 Antes de paradas ou reparos programados

265 Depois de modificaccedilotildees de equipamento

266 Diagnostique problemas especiais

267 Monitore problemas e condiccedilotildees existentes

268 Avaliaccedilatildeo de desempenho

27 Criteacuterios usados na priorizaccedilatildeo dos problemas encontrados

271 Seguranccedila

272 Perda de produccedilatildeo ou clientes

273 Criticidade

Cronograma do curso com duraccedilatildeo de 16 horas distribuidos em 8 horas de treinamento

em sala de aula e 8 horas em campo

Material necessario para o treinamento sera disponibilizado pela INFRARED SERVICE

incluindo apostilas e Camera Termografica

Treinamento In-Company

Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 47: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 47

Comparaccedilatildeo com Outros Ensaios

Shearografia A shearografia eacute uma teacutecnica interferomeacutetrica capaz de perceber pequenas

deformaccedilotildees ocorridas nas superfiacutecies dos materiais ocasionadas apoacutes a aplicaccedilatildeo de um determinado carregamento Apesar de ser uma teacutecnica interferomeacutetrica e por este motivo de grande sensibilidade sua principal vantagem eacute a sua capacidade de ser operada fora do ambiente laboratorial Na figura 1apresenta-se um exemplo de imagem obtida por shearografia utilizada na detecccedilatildeo de descolamentos em revestimentos compoacutesitos em campo A concentraccedilatildeo de franjas destacada na figura pela elipse indica a presenccedila de pequenas falhas de adesatildeo na borda de uma manta compoacutesita

Figura 1- Resultado obtido em campo com shearografia Um sistema de shearografia eacute composto principalmente pelos seguintes moacutedulos visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens (Cabeccedilote) iluminaccedilatildeo e carregamento

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 48: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 48

Figura - Configuraccedilatildeo baacutesica de um sistema de shearografia

Na figura mostra-se o moacutedulo de

visualizaccedilatildeo e aquisiccedilatildeo de imagens composto basicamente por uma cacircmera digital de alta resoluccedilatildeo associada a alguns elementos oacutepticos e a iluminaccedilatildeo da superfiacutecie atraveacutes de um laser

O tipo de carregamento a ser utilizado depende essencialmente da estrutura a ser analisada e pode ser teacutermico por vaacutecuo por pressatildeo interna e ateacute vibracional

O procedimento de inspeccedilatildeo por shearografia consiste em trecircs passos fundamentais para a obtenccedilatildeo da imagem com o resultado a) Aquisiccedilatildeo de imagem de referecircncia da superfiacutecie da estrutura em anaacutelise b) Aplicaccedilatildeo do carregamento agrave estrutura em anaacutelise c) Aquisiccedilatildeo da imagem da superfiacutecie da estrutura no estado deformado d) Processamento das imagens e obtenccedilatildeo do resultado por meio de software especiacutefico

Figura ndash Posicionamento da iluminaccedilatildeo laser e do cabeccedilote de shearografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA

Page 49: Ensaios não Destrutivos - Termografia

Termografia

Ensaios Mecacircnicos

Engenharia Mecatrocircnica

Paacutegina 49

REFERENCIAS

SITES

wwwistutlpt

wwwflircom

wwwfurnascombr

wwwufrgsbr

wwwutfpredubr

wwwinfraredservicecombr

wwwcomponentescombr

Bibliografia

Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas

Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth

Editora Edgard blucher Ltda

Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

NBR 15424

NBR 15572

COTEQ 096 INSPECcedilAtildeO DE TUBOS DE RESINA REFORCcedilADA POR FIBRAS DE VIDRO COM TERMOGRAFIA