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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.
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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
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Engenharia Mecatrocircnica
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FISP
Engenharia Mecatrocircnica ndash 5ordm Semestre
ENSAIOS NAtildeO DESTRUTIacuteVEIS ndash TERMOGRAFIA
Por
Anderson S Fraga
Marcos R Tavares
Kleber Martins
Felipe Rossi
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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FISP
Engenharia Mecatrocircnica ndash 5ordm Semestre
ENSAIOS NAtildeO DESTRUTIacuteVEIS ndash TERMOGRAFIA
Por
Anderson S Fraga
Marcos R Tavares
Kleber Martins
Felipe Rossi
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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266degC
586degC
30
40
50AR01 594degC
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Paacutegina 37
Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Engenharia Mecatrocircnica
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Paacutegina 37
Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
Termografia
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Paacutegina 37
Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Paacutegina 37
Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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266degC
586degC
30
40
50AR01 594degC
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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266degC
586degC
30
40
50AR01 594degC
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Paacutegina 37
Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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35
36
37
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
Termografia
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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
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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
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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
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Engenharia Mecatrocircnica
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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
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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
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Vigilacircncia e Seguranccedila
bull Visatildeo noturna
bull Vigilacircncia aeacuterea
bull Combate a incecircndios
bull Controlo de traacutefego mariacutetimo
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
Termografia
Ensaios Mecacircnicos
Engenharia Mecatrocircnica
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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
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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
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
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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
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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
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
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
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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
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
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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
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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
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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
Termografia
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Engenharia Mecatrocircnica
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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
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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
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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
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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
Termografia
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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
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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
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
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Engenharia Mecatrocircnica
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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
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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
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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
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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
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
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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
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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
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
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REFERENCIAS
SITES
wwwistutlpt
wwwflircom
wwwfurnascombr
wwwufrgsbr
wwwutfpredubr
wwwinfraredservicecombr
wwwcomponentescombr
Bibliografia
Introduccedilatildeo aacutes ciecircncias teacutermicas
Auto Frank W Schmidt Robert E Henderson Carl H Wolgemuth
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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
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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
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Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias
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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
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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
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REFERENCIAS
SITES
wwwistutlpt
wwwflircom
wwwfurnascombr
wwwufrgsbr
wwwutfpredubr
wwwinfraredservicecombr
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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
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Preccedilo fechado R$ 554500 treinamento para 6 (seis) pessoas com carga horaacuteria de 16 horas divididos em 2 (dois) dias
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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
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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
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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
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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
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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
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