Como a radiografia industrial digital pode detectar e prevenir obstruções em tubulações de processo?
Neste artigo, vamos explicar como a radiografia industrial digital é uma técnica de ensaio não destrutivo que permite a visualização do interior de objetos e materiais, com alta resolução e rapidez. Essa técnica é especialmente útil para a inspeção de tubulações de processo, que estão sujeitas a problemas como corrosão, vazamentos, trincas e obstruções.
As tubulações de processo são elementos essenciais para o transporte de fluidos em diversas indústrias, como petroquímica, siderúrgica, alimentícia, farmacêutica, entre outras. No entanto, essas tubulações estão sujeitas a diversos problemas que podem comprometer sua eficiência, segurança e qualidade, como corrosão, vazamentos, trincas e obstruções.
Obstruções em tubulações de processo e quais são suas causas e consequências
As obstruções são causadas pelo acúmulo de materiais indesejados nas paredes internas das tubulações, que podem ser de origem química, biológica ou física. Esses materiais podem se precipitar, se sedimentar ou se aglomerar, reduzindo a seção transversal da tubulação e, consequentemente, a vazão do fluido. Alguns exemplos de materiais que podem causar obstruções são:
- Cristais de ácido sulfúrico, que se formam quando o ácido sulfúrico é resfriado abaixo de sua temperatura de cristalização;
- Resíduos de corrosão, que se formam quando o material da tubulação reage com o fluido ou com o ambiente;
- Biofilmes, que se formam quando micro-organismos se aderem às superfícies e produzem substâncias viscosas;
- Sólidos em suspensão, que se formam quando partículas sólidas se depositam no fundo da tubulação ou se aglutinam nas paredes.
As obstruções podem gerar diversos problemas para as tubulações de processo, como:
- Perda de vazão, que afeta a produtividade e a qualidade do processo;
- Aumento de pressão, que pode causar danos mecânicos ou explosões;
- Perda de carga, que implica em maior consumo de energia para bombear o fluido;
- Turbulência, que pode causar erosão, abrasão ou cavitação nas paredes da tubulação;
- Ruptura, que pode causar vazamentos, contaminações ou acidentes ambientais.
O que é a radiografia industrial digital e como ela funciona?
A radiografia industrial digital é uma técnica de ensaio não destrutivo que utiliza radiações ionizantes, como raios-X ou raios gama, para visualizar o interior de objetos e materiais de forma detalhada. Essa tecnologia é crucial para uma variedade de setores industriais, incluindo manufatura, construção civil, aeroespacial, e muitos outros1.
A radiografia industrial digital opera com base no princípio da atenuação de radiações ionizantes ao passarem através de um material. Em um ambiente controlado, uma fonte de radiação é posicionada em um lado do objeto a ser inspecionado, enquanto um detector digital é colocado no lado oposto. Quando a fonte emite radiação, ela atravessa o objeto e atinge o detector. A variação na absorção ou atenuação dessa radiação pelo objeto cria uma “imagem” que é capturada no detector. Áreas do material que são mais densas ou contêm defeitos atenuarão a radiação de maneira diferente, resultando em uma imagem que pode ser interpretada por técnicos qualificados para identificar irregularidades como trincas, inclusões e outras anomalias.
A radiografia industrial digital apresenta diversas vantagens em relação à radiografia industrial convencional, que utiliza filmes radiográficos para capturar as imagens. A radiografia industrial digital utiliza detectores digitais em vez de filme, eliminando a necessidade de processamento químico e permitindo uma visualização quase imediata, além disso, as imagens digitais podem ser armazenadas, transmitidas e manipuladas com facilidade, oferecendo mais flexibilidade e qualidade para a análise1.
Existem dois métodos principais de radiografia industrial digital: a radiografia computadorizada (CR) e a radiografia digital direta (DR). A CR utiliza placas de fósforo expostas à radiação e depois escaneadas por um leitor óptico, gerando uma imagem digital. A DR utiliza sensores que convertem diretamente a radiação em sinais elétricos, que são processados por um computador, gerando uma imagem digital instantânea
Estudo de caso: inspeção de tubulações de processo com radiografia industrial digital pela empresa Brasil Inspect
A empresa foi contratada por uma indústria química para realizar a inspeção de uma tubulação de processo que transportava ácido sulfúrico, e que apresentava uma perda de vazão significativa. A suspeita era de que a tubulação estivesse obstruída por algum material sólido, como cristais de ácido sulfúrico ou resíduos de corrosão.
Para realizar a inspeção, a empresa utilizou o método de radiografia digital indireta (CR), com uma fonte de irídio-192 com 19 ci e uma tela de fósforo de 4,5 x 8,5″. A tubulação tinha um diâmetro de 2 polegadas e um trecho de 20 metros. A inspeção foi realizada em quatro pontos ao longo da tubulação, com uma distância de 5 metros entre cada ponto um 02 “intersecções Tê”, 02 flanges e 2 curvas de 90º
As imagens obtidas pela radiografia digital revelaram que a tubulação estava parcialmente obstruída por um material sólido, que ocupava 100% da seção transversal da tubulação (Na imagem radiográfica, não é possível determinar se o centro da tubulação apresentava abertura. Tal constatação foi feita após a remoção do trecho, revelando que aproximadamente 80% do tubo estava obstruído). O material sólido apresentava uma forma irregular e uma densidade maior do que a do ácido sulfúrico, indicando que se tratava de um produto de acúmulo de material. A obstrução estava localizada em um trecho da tubulação entre 2 flanges, o que favorecia o acúmulo do material sólido, ainda pode ser constatado a perda de espessura em alguns trechos.
Com base nas imagens, a empresa emitiu um laudo técnico, recomendando a remoção da obstrução e a substituição da tubulação danificada por uma nova, de material mais resistente à corrosão. A empresa também sugeriu a realização de uma inspeção periódica da tubulação, com intervalos de seis meses, para evitar novas obstruções e garantir a segurança e a eficiência do processo.
Conclusão
A radiografia industrial digital é uma técnica de ensaio não destrutivo que permite a visualização do interior de objetos e materiais, com alta resolução e rapidez. Essa técnica é especialmente útil para a inspeção de tubulações de processo, que estão sujeitas a problemas como corrosão, vazamentos, trincas e obstruções.
A radiografia industrial digital pode detectar e prevenir obstruções em tubulações de processo, que podem causar perda de vazão, aumento de pressão, perda de carga, turbulência, erosão, abrasão e até ruptura das tubulações. A inspeção periódica das tubulações com radiografia industrial digital pode evitar esses problemas, garantindo a segurança e a qualidade do processo.
A radiografia industrial digital é uma técnica moderna, eficaz e sustentável, que oferece diversas vantagens em relação à radiografia industrial convencional, como a eliminação do uso de produtos químicos, a redução de custos, a produção de imagens digitais, a flexibilidade e a qualidade da análise.
Construção de um Histórico Digital
A elaboração de um histórico digital sólido alinha-se às diretrizes de arquivamento da ISO 15848, estabelecendo um padrão rigoroso para a gestão de registros. O registro digital contínuo de resultados ao longo do tempo não apenas assegura a conformidade com normativas, mas também desempenha um papel crucial ao fornecer insights valiosos sobre os padrões de desgaste e comportamento das tubulações. Essa abordagem de manter um histórico digital abrangente oferece a capacidade de realizar análises comparativas de forma eficiente. Ao examinar as tendências ao longo do tempo, é possível identificar padrões recorrentes, antecipando-se a potenciais desafios. Essa compreensão aprofundada possibilita a implementação de estratégias preventivas mais eficazes, mitigando riscos operacionais e prolongando a vida útil das tubulações.
Estudos de Caso e Certificações: Evidenciando Conquistas Práticas e Garantias de Qualidade
A demonstração prática do sucesso alcançado pela utilização da Radiografia Digital/Computadorizada (RD/RC) é substancialmente reforçada por meio de estudos de caso e certificações. Experiências concretas de empresas que adotaram essa tecnologia, alinhadas a normas e certificações, evidenciam benefícios tangíveis em diversos aspectos, incluindo eficiência operacional, redução de custos e aprimoramento da segurança. Estudos de caso detalhados destacam como a implementação da RD/RC resultou em melhorias significativas na integridade estrutural de equipamentos e tubulações. Empresas que obtiveram sucesso nessa adoção, demonstrando conformidade com rigorosas normas e conquistando certificações relevantes, validam a eficácia dessa abordagem. Esses exemplos práticos não apenas ilustram os benefícios teóricos da RD/RC, mas também oferecem uma visão realista de como essa tecnologia pode impactar positivamente as operações industriais. A eficiência operacional é evidenciada pela capacidade de realizar inspeções mais rápidas e precisas, resultando em menos tempo de inatividade e maior produtividade. Além disso, a redução de custos é observada através da otimização de processos de manutenção e da identificação precoce de possíveis falhas. A segurança é aprimorada pela detecção proativa de anomalias, evitando situações de risco para os trabalhadores e prevenindo acidentes.
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