Desenvolvimento e avaliação de protótipo de sistema de shearografia compacto e de elevada produtividade

Abstract

O desenvolvimento e a expansão da indústria de petróleo e gás geraram uma demanda crescente por infraestrutura de armazenamento e de transportes dutoviários. Essas estruturas metálicas comumente estão localizadas em ambientes hostis e expostas a agentes agressivos que geram danos à estrutura, podendo se manifestar na forma de corrosão, erosão ou trinca, e acarretam perda de espessura de parede e danos estruturais, aumentando o risco de acidentes. A aplicação de materiais compostos (MC) como revestimento para prevenção de corrosão, e para o reparo de tubulações danificadas, tem se mostrado uma solução econômica e tecnicamente vantajosa. Entretanto, faz-se necessário verificar a integridade desses revestimentos periodicamente, a fim de verificar a existência de eventuais defeitos na estrutura, oriundos do processo de aplicação ou de fatores externos. A shearografia, uma técnica de ensaio não destrutivo baseada na interferometria, já mostrou uma forma eficaz de inspeção de reparos compostos, porém o aumento da demanda por inspeções gera a necessidade de otimização dos sistemas atuais, aumentando sua produtividade e eficiência. Além disso, muitos dos locais que inspecionam o campo encontram-se em espaços restritos, gerando dificuldades de posicionamento e fixação dos sistemas atuais de cisalhamento. Por isso, para auxiliar no desenvolvimento tecnológico dessa técnica, neste trabalho foi projetado, construído e projetado um protótipo de um sistema compacto de shearografia que permite a realização de inspeções em tubulações revestidas com material composto de forma simples e eficaz, sem interrupção nem alteração a operação na planta. Com dimensões reduzidas e sistema simples de fixação, o protótipo desenvolvido apresenta grandes vantagens para a aplicação da cisalhamento em campo.

Abstract: The development and expansion of the oil and gas industry have generated a growing demand for storage and transportation infrastructure. These metallic structures are commonly located in hostile environments and exposed to aggressive agents that can cause structural damage, manifesting as corrosion, erosion, or cracking, leading to wall thickness and structural stiffness loss, increasing the risk of accidents. The application of composite materials as a coating to prevent corrosion, and repair damaged pipelines, has proven to be an economically and technically advantageous solution. However, it is necessary to periodically assess the integrity of these coatings to investigate the existence of any defects in the structure arising from the application process or external factors. Shearography, a non-destructive testing technique based on interferometry, has already proven to be an effective technique of inspecting composite repairs. However, the increasing demand for inspections requests the optimization of current systems, increasing productivity efficiency. Furthermore, many of the locations that require field inspection are in restricted spaces, creating difficulties in positioning and fixing current shearography systems. Thus, to assist in the technological development of this technique, this work designed, built and evaluated a prototype of a compact shearography system that allows for simple and effective inspections of pipelines coated with composite material, without interrupting or altering plant operation. With reduced dimensions and a simple fixing system, the developed prototype presents great advantages for the application of shearography in the field.