Inspecionando Engrenagens utilizando ECA

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Inspecionando Engrenagens

utilizando ECA

Eddy Current Array em substituição aos

ensaios de Líquido Penetrante e

Partículas Magnéticas

Rafael Ornelas

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Apresentação

• Representante

Comercial de

equipamentos desde

2006

• Técnicas

– Ultrassom

– Correntes Parasitas

– MFL

– Caixas de Vácuo

– Outros ensaios

eletromagnéticos

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

Eddy Current Array Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

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Objetivo

Apresentar a técnica de Eddy Current

Array e sua aplicação na inspeção de

engrenagens, estabelecendo melhorias

na produtividade e aquisição de dados

em comparação aos ensaios de Líquido

Penetrante e Partículas Magnéticas.

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

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Histórico

• Fundada em 2009;

• Mais de 100 funcionários;

• 4 unidades:

– Quebéc, Canadá (Sede);

– Houston, TX EUA;

– Lyon, França;

– Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos

• Investimento massivo em P&D

• Foco no desenvolvimento da Tecnologia ECA

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

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Aplicação

• Tipo de descontinuidades: trincas superficiais

longitudinais em engrenagens e pinhões de moinhos

e fornos;

• Regiões:

– Adendo

– Dedendo

– Fundo

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

Inspeção de Engrenagens

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Aplicação

• Escopo:

– Detecção de 100% das trincas abertas a

superfície somente nas regiões de adendo,

dedendo e fundo do dente da engrenagem;

– Válida apenas para detecção de trincas e sinais

inicias de macro-pitting; (necessária inspeção

visual para avalição completa)

– Superfície deve estar limpa o suficiente para que

a movimentação da sonda seja livre e sua

distância em relação à superfície seja a mais

estável possível;

– Testado para detecção de descontinuidades

abertas a superfície acima de 0,76 mm (0,03

pol.) nas regiões citadas acima.

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

Norma Aplicável: ASTM

E2905/E2905M – 2012

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Tecnologias

• Partículas Magnéticas (PM): Ensaio

Eletromagnético; Procedimento lento e passível de

não detecção de algumas indicações; consumíveis

devem removidos após a inspeção;

• Líquido Penetrante (LP): Combinação de

elementos químicos; mesmas condições do ensaio

de PM;

– OBS.: Ambos os métodos podem determinar as

descontinuidades, mas são limitados quanto a

informações de comprimento e profundidade.

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

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Tecnologias

• Ultrassom (US): Necessita acoplante; mensura

profundidade de trincas, mas é limitado em

inspeções superficiais;

• ACFM: Ensaio eletromagnético; consegue mensurar

comprimento e profundidade com precisão, mas

possui baixa produtividade; é utilizado, geralmente,

para avaliação de descontinuidades encontradas

pelas técnicas anteriores.

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Tecnologias

Partículas Magnéticas (PM)

(10)

Tecnologias

Líquido Penetrante (LP)

(11)

Tecnologias

ACFM

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Tecnologias

Comparativo CP X US

Ultrassom

(US)

Correntes

Parasitas (CP)

Acoplante

Área Inspeção CP

Área

Inspeção US

Sem

Acoplante

Metal

Sonda

Transdutor

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Eddy Current

Também conhecido como Correntes Parasitas, é um

ensaio eletromagnético que utiliza bobinas para

gerar um campo eletromagnético em um material

condutivo.

Este campo eletromagnético induz a geração das

Correntes Parasitas no material, as quais são

detectadas pela bobinas.

Alterações no material, como falhas ou variações de

condutividade, afetam as correntes parasitas.

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

Definição

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Eddy Current

Também conhecido como Correntes Parasitas, é um

ensaio eletromagnético que utiliza bobinas para

gerar um campo eletromagnético em um material

condutivo.

Este campo eletromagnético induz a geração das

Correntes Parasitas no material, as quais são

detectadas pela bobinas.

Alterações no material, como falhas ou variações de

condutividade, afetam as correntes parasitas.

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

Definição

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AC

Eddy Current

Campo Primário

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Campo Primário

Campo Secundário

AC

Descontinuidade

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(18)

(19)

ethernde.com

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(21)

(22)

ethernde.com

(23)

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Eddy Current Array

O ensaio de Eddy Current Array, ou ECA, nada mais é

que um arranjo de várias bobinas de Correntes

Parasitas convencionais com o objetivo de cobrir uma

maior área de varredura e prover uma imagem (2D

e 3D) do sinal das descontinuidades encontradas.

Apresentação Objetivo Histórico Aplicação Tecnologias Eddy Current

Eddy Current Array

Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

Definição

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Inspeção

• Superfície deve estar livre de resíduos, de maneira

que a sonda possa ser movimentada com facilidade;

– Pinos de elevação presentes na sondas garantem uma

distância de segurança da superfície, diminuindo seu desgaste.

– A ASTM E2905 define condições especiais para limpeza de

lubrificantes com base asfáltica.

Eddy Current Array

Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

Limpeza

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Inspeção

• Em condições ideais de inspeção, uma varredura

pode ser feita em até 15 segundos; (1 varredura

para cada face da engrenagem)

Eddy Current Array

Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

Varredura

Início dos sensores na sonda

Final dos

sensores

na sonda

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Inspeção

• Toda a inspeção é armazenada no software do

equipamento, permitindo a geração de relatórios

eletrônicos e garantindo a rastreabilidade do ensaio.

Eddy Current Array

Armazenamento de Dados

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Inspeção

Um dimensionamento mais preciso pode ser feito pelo

ensaio de ACFM, nos locais onde o ECA apontou

indicações.

Eddy Current Array

Dimensionamento

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Prós e Contras

Eddy Current Array Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

Inspeção por ECA

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Considerações Finais

Eddy Current Array Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

Inspeção por ECA

• O método de ECA é uma tecnologia moderna e em

evolução;

• Outras aplicações atuais:

– Inspeção de tubos de troca térmica;

– Inspeção de soldas;

– Inspeção de superfície metálicas em geral, revestidas por

material não metálico até 2 mm.

• Não geram qualquer resíduo ao final da inspeção;

– Redução de tempo de parada;

– Não agride o meio ambiente.

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Considerações Finais

Inspeção por ECA

• Registro completo da inspeção

– Dados em formato digital;

– Auditáveis

– Rastreáveis

– Suporte a encoder (mede distância)

– Inspeção na Fabricação (Relatório de Integridade)

• Maior Probabilidade de Detecção (PoD)

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Considerações Finais

Inspeção por ECA

Ectane 2

Reddy

ECA, ECT, NFT, RFT, MFL, IRIS

ECT, ECA

IP65

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Considerações Finais

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Considerações Finais

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Considerações Finais

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Considerações Finais

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Conclusão

Eddy Current Array Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

• Solução moderna, rápida e eficaz para inspeção de

engrenagens;

• Excelente ferramenta de feedback para usuários e

fabricantes (acompanhamento contínuo e integral do

desgaste);

• Redução de custos e paradas de manutenção e

descarte de rejeitos (LP e PM).

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Referências Bibliográficas

Eddy Current Array Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

• New ASTM International Standard for Mill and Kiln Ring Gear Cleaning

and Inspections -

http://www.global-ndt.ca/pdf/ASTM-E2905-Presentation.pdf

• Condition Based Monitoring - Pinion and Bull Gear Audit - Gear

Inspection Using Advanced Eddy Current Array (ECA) and Alternating

Current Fild Measurement (ACFM) -

www.global-ndt.ca/pdf/Gear-Inspections.pdf

• Engrenagens

-www.dem.ufba.br/download/eng444/engrenagens%20aula2.ppt

• Detecting Surface Cracking in Gears to Extend Their Useful Lives

-

http://www.eddyfi.com/wp-content/uploads/2014/04/detecting-surface-cracking-gears-extend-lives.pdf

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Referências Bibliográficas

Eddy Current Array Inspeção Prós e Contras Considerações Finais Conclusão Referências Bibliográficas

• Spur gear tooth Stress, Strain, and Deflection for Static Loading

-http://psas.pdx.edu/lv2cguidance/spur_gear_tooth_stress44_strain__44_

__and_deflection_for_static_loading/

• ETHER NDE - EC Training.ppt

• TSC Amigo ACFM Unit - Pine -

http://pine-environmental.com/product/instruments/tsc_amigo_acfm_system/

• CIA Inspection Inc. -

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