Comparação dos resultados experimentais e simulados

Os resultados de R e de XL e os planos de impedância experimentais e simulados

dos sinais dos entalhes e dos efeitos geométricos no espelho foram comparados para avaliar sua similaridade e a aplicabilidade da metodologia computacional. Para uma melhor visualização gráfica os valores de amplitudes de R e de XL de cada sinal foram

plotados individualmente. Estes gráficos apresentam como abcissa os valores da variação de R e XL em V e como ordenada uma escala com o tempo/posição para o resultado

experimental e uma escala com o número da simulação para o resultado simulado. Os gráficos dos planos de impedância apresentam como abcissa os valores de R e como ordenada o valor de XL, ambos em V Os valores de amplitudes simulados foram

corrigidos para a mesma escala dos resultados experimentais. As curvas experimentais foram plotadas na cor azul e as simuladas na cor rosa.

A figura 4.62 compara os resultados experimental e simulado do entalhe longitudinal passante fora do espelho. As figuras 4.62 (a) e (b) revelam os resultados de R e XL em função do tempo/posição e do número da simulação, respectivamente.

Podemos visualizar graficamente que tanto os resultados de R como de XL revelaram um

comportamento semelhante em ambas condições. Os sinais apresentaram a inversão dos sinais de R entre as bobinas, típica da sonda no modo diferencial e uma variação de amplitudes bem aproximadas, com uma menor dispersão nos valores de R. A figura 4.62 (c) ilustra graficamente os sinais de R e XL nos planos de impedância em cada condição,

revelando uma também uma boa correlação de amplitude e ângulo de fase dos resultados simulados com os experimentais. Observa-se na condição simulada um menor espaçamento entre as curvas geradas pelos sinais em cada bobina ao se aproximar e se afastar da posição de máxima da sua sensibilidade, comparadas com as experimentais. Nas sondas diferenciais as duas bobinas são integradas em circuitos que se auto comparam para a geração do sinal. Assim, quando a sonda passa por uma descontinuidade ocorre um desbalanceamento no campo magnético. Conforme já descrito na figura 2.32, o sinal somente começa a se formar quando as CP induzidas pelo campo magnético da primeira bobina da sonda entram nos limites iniciais do defeito e desbalanceiam o campo magnético resultante. Por fim, o sinal de Lissajous completo é gerado somente quando as CP induzidas pelo campo magnético atingem os limites finais do defeito. Na sonda cilíndrica interna no modo diferencial para a inspeção de tubos a mudança na impedância da bobina é processada por um circuito elétrico configurado na forma de ponte de

161

impedâncias, que já produz um sinal com características da figura de Lissajous. Como os valores de R e XL simulados e experimentais foram bem semelhantes provavelmente a

diferença de alguma característica entre os circuitos elétricos resultou em diferentes figuras.

(a)

162

(c)

Figura 4.62. Comparação dos resultados experimentais e simulados entalhe fora do espelho (a) R; (b) XL:

(c) Planos de impedância

A figura 4.63 compara os resultados experimental e simulado do entalhe na RF dentro do espelho. As figuras 4.63 (a) e (b) revelam os resultados de R e XL em função

do tempo/posição e do número da simulação, respectivamente. Podemos visualizar graficamente que tanto os resultados de R como de XL também revelaram um

comportamento semelhante em ambas condições. Os sinais apresentaram a inversão dos sinais de R entre as bobinas, típica da sonda no modo diferencial e uma variação de amplitudes foram aproximadas, com menores valores para na condição simulada A figura 4.63 (c) ilustra graficamente os sinais de R e XL nos planos de impedância em cada

condição, revelando uma também uma boa correlação do ângulo de fase e, como já mencionado, um menor valor na variação de amplitude na condição simulada. Observa- se também um menor espaçamento entre as curvas geradas pelos sinais em cada bobina na condição simulada, semelhante a apresentada com o entalhe fora do espelho (figura 4.62 (c)).

163

(a)

164

(c)

Figura 4.63. Comparação resultados experimentais e simulados entalhe na RF dentro do espelho (a) R; (b) XL; (c) Planos de impedância

A figura 4.64 compara os resultados experimental e simulado da entrada do espelho. As figuras 4.64 (a) e (b) revelam os resultados de R e XL em função do

tempo/posição e do número da simulação, respectivamente. Podemos visualizar graficamente apenas os resultados de R como de XL da primeira bobina, que revelaram

um comportamento semelhante em ambas condições. Como já descrito na figura 4.45 não ocorreu a inversão dos sinais de R entre as bobinas, típica da sonda no modo diferencial, com menores valores de variação de amplitude na condição simulada A figura 4.64 (c) ilustra graficamente os sinais de R e XL nos planos de impedância em cada condição,

revelando uma também uma boa correlação do ângulo de fase e, como já mencionado, um menor valor na variação de amplitude na condição simulada. Observa-se também um menor espaçamento entre as curvas geradas pelos sinais em cada bobina na condição simulada provavelmente em função da diferença de alguma característica entre os circuitos elétricos.

165

(a)

(b)

(c)

Figura 4.64. Comparação resultados experimentais e simulados entrada do espelho (a) R; (b) XL; (c)

166

A figura 4.65 compara os resultados experimental e simulado da RT dentro do espelho. As figuras 4.65 (a) e (b) revelam os resultados de R e XL em função do

tempo/posição e do número da simulação, respectivamente. Podemos visualizar graficamente apenas os resultados de R como de XL da primeira bobina, que revelaram

um comportamento bem semelhante em ambas condições. Como já descrito na figura 4.50 não ocorreu a inversão dos sinais de R entre as bobinas, típica da sonda no modo diferencial. Os valores de variação de amplitude foram bem aproximadas dos resultados, com igual dispersão nos valores de R e XL A figura 4.65 (c) ilustra graficamente os

sinais de R e XL nos planos de impedância em cada condição, revelando uma boa

correlação de variação de amplitude e do ângulo de fase e, como já mencionado. Observa- se também um menor espaçamento entre as curvas geradas pelos sinais em cada bobina na condição simulada provavelmente em função da diferença de alguma característica entre os circuitos elétricos.

167

(b)

(c)

Figura 4.65. Comparação resultados experimentais e simulados na RT dentro do espelho (a) R; (b) XL; (c)

planos de impedância

A figura 4.66 compara os resultados experimental e simulado nos grooves dentro do espelho. As figuras 4.66 (a) e (b) revelam os resultados de R e XL em função do

tempo/posição e do número da simulação, respectivamente. Podemos visualizar graficamente que tanto os resultados de R como de XL revelaram um comportamento

distinto em ambas condições. Observa-se que na condição experimental ocorreu a inversão dos sinais entre as bobinas, porém diferente do comportamento dos entalhes. Na condição simulada os valores de R e XL variaram no mesmo sentido, porém sem a

inversão dos sinais entre as bobinas. As variações de amplitudes simuladas foram menores, além da falta de correspondência entre a posição e o número da simulação nos

168

valores máximos dos sinais. A figura 4.66 (c) ilustra graficamente os sinais de R e XL nos

planos de impedância em cada condição, revelando apenas a correlação do ângulo de fase. Como já mencionado na figura 4.53 o comportamento dos sinais nesta região se mostrou de difícil avaliação devido as dimensões dos grooves e a sua proximidade com a saída do espelho, inclusive na condição experimental.

(a)

169

(c)

Figura 4.66. Comparação resultados experimentais e simulados nos grooves dentro do espelho (a) R; (b) XL; (c) Planos de impedância

A figura 4.67 compara os resultados experimental e simulado da saída do espelho. As figuras 4.67 (a) e (b) revelam os resultados de R e XL em função do tempo/posição e

do número da simulação, respectivamente. Podemos visualizar graficamente apenas os resultados de R e XL da primeira bobina, que revelaram um comportamento semelhante

em ambas condições. Como já descrito na figura 4.57 não ocorreu a inversão dos sinais de R entre as bobinas pois quando a segunda bobina sentiu a saída do espelho a primeira bobina já estava fora do espelho. A figura 4.67 (c) ilustra graficamente os sinais de R e XL nos planos de impedância em cada condição, revelando uma também uma boa

correlação de amplitude e ângulo de fase. Não se observa o espaçamento entre as curvas geradas pelos sinais em cada bobina na condição simulada em função da diferença de alguma característica entre os circuitos elétricos.

170

(a)

(b)

(c)

Figura 4.67. Comparação resultados experimentais e simulados na saída do espelho (a) R; (b) XL; (c)

171

A comparação dos resultados revela que a metodologia 1 atingiu seus objetivos em detectar os sinais geométricos dentro do espelho que poderá ajudar na melhor caracterização e diferenciação destes sinais espúrios dos sinais das descontinuidades.

METODOLOGIA 2

O objetivo desta metodologia foi avaliar os limites de detectabilidade da sonda cilíndrica interna convencional em função da geometria e localização dos defeitos. Ela utilizou a mesma sistemática da metodologia 1, com a validação experimental de uma simulação computacional de CP do CP3, um tubo retirado de operação com danos reais de CSTCl dentro do espelho. Este tubo possuía uma trinca com orientação longitudinal na RF e uma trinca orientada circunferencialmente na lateral da RT, conforme mostrado na figura 3.4. Para implementar a simulação foram criados sólidos virtuais de entalhes com as mesmas dimensões de orientações das trincas reais e sólidos com a mesma geometria da região dos tubos sob a influência do espelho. Serão inicialmente apresentados e discutidos os resultados experimentais e simulados fora e dentro do espelho. Por fim, estes resultados serão comparados e avaliados quanto à similaridade e aplicabilidade da metodologia.