Análise da aplicação do método de ultrassom por phased array para avaliação da eficiência de juntas soldadas de aço inoxidável austenítico

Abstract

Atualmente o ensaio de ultrassom para avaliação da eficiência de junta soldada em materiais austeníticos, tanto para equipamentos, quanto para tubos das usinas nucleares, indústria química, petroquímica e de petróleo, tem sido limitado por motivo de baixa confiabilidade dos laudos. A zona fundida dos materiais austeníticos possui interfaces de compostos intermetálicos, além de caraterísticas metalúrgicas próprias devido aos grãos dendríticos maiores e heterogêneos, causando maior atenuação sônica, o que dificulta o laudo do exame de inspeção e, por este motivo, a gamagrafia é o que se pratica para este tipo de solda. Por sua vez, a avaliação da integridade mecânica das juntas soldadas pelo método de ultrassom traz benefícios diversos, principalmente quanto à saúde dos trabalhadores, devido ao fato de não haver riscos de exposição a fontes radioativas, que são cancerígenas. Outros benefícios são: (i) não há isolamento da área no raio calculado, com possibilidade da realização de outras atividades circunvizinhas; (ii) sem impacto no prazo do cronograma quando se trata de paradas de manutenção ou de obras de montagem de médio ou grande porte; (iii) em geral, não há restrição de liberação para a execução do ensaio de inspeção por ultrassom (US), ao passo que para gamagrafia, pode haver a impossibilidade da execução, por razões diversas e (iv) menor complexidade para a execução da atividade. Estas vantagens foram os principais motivos para o desenvolvimento deste trabalho, cujo objetivo é apresentar uma avaliação do ensaio de inspeção por ultrassom, pelo método Phased Array, para soldas de materiais austeníticos. A prática mais utilizada quanto ao aço inoxidável austenítico nos tipos citados de indústrias foi o único critério adotado para a seleção da especificação do material da chapa dos corpos de prova, das espessuras, dos processos de soldagem e dos ensaios de inspeção. O método utilizado nesse trabalho é a experimentação prática em oficina e a realização de ensaios de inspeção pelos métodos de gamagrafia, de ultrassom convencional A-Scan e de ultrassom por Phased Array em juntas soldadas com a inclusão de defeitos e posterior comparação entre os resultados dos mesmos, de modo a verificar a eficácia da técnica do Phased Array quanto aos laudos emitidos. Todas as etapas realizadas nesta pesquisa, que vão desde os materiais utilizados até os laudos dos ensaios de inspeção, estão de acordo com normas técnicas reconhecidas. Os resultados obtidos com o Phased Array foram promissores, apesar das divergências quanto ao critério de aprovação das descontinuidades. Estas discussões foram tema deste trabalho e poderão abrir um caminho para a mudança nesta cultura da gamagrafia, o que, certamente, trará benefícios tangíveis e intangíveis quanto à avaliação da eficiência das juntas soldadas. Espera-se que este estudo de pesquisa possa motivar o uso desta tecnologia de inspeção pelas indústrias em geral, com confiabilidade dos resultados, maior facilidade na execução em si, menor perda de produtividade pela interrupção de atividades e, acima de tudo, sem expor a saúde das pessoas a riscos de radiações.