Avaliação IRIS trocador calor

ENSAIO IRIS

CONSOLIDACÃO E AVALIAÇÃO PARA A INSPEÇÃO DE TUBOS DE PERMUTADORES DE CALOR

ENSAIO IRISENSAIO IRIS

Grupo:

Aldo Luis Soldate (RLAM)Celso Akira Kusumi (REPLAN)

Edson Machado (RPBC)Felipe Andre Mehler Elias (REPLAN) Manuel Fernandes Veloso (RPBC)

Maurício Oliveira (RPBC)Pedro Antonio Brambilla (RPBC)


Tópicos:

1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações4- Limpeza para o Ensaio5- Equipamentos6- Operadores7- Formas de Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos 11- Boas Práticas


Introduzido na PETROBRAS por volta de 1992.

Inspeção de tubos de permutadores e caldeiras


Cabeçote do IRIS


Três imagens da mesma corrosão ext. do tubo: retangular, circular e C-Scan


Funcionamento:

1- Ultra-Som – técnica convencional de pulso-eco, por imersão, para ME.

2- Varredura circunferencial completa do tubo.3- Imagens são mostradas em tela de computador ou

osciloscópio.4- Imagens retangulares, circulares ou C-Scan.

Tópicos:1- Funcionamento

2- Vantagens3- Limitações4- Limpeza 5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Vantagens:

1- Permite inspeção de feixes em U – não permite inspecionar os trechos curvos.

2- Possibilita inspeção de tubos de caldeira (não faz parte do trabalho).

3- É mais sensível a defeitos externos ao tubo. 4- Mais rápido que técnica de remover tubo.5- Permite registro/rastreabilidade do ensaio.6- Maior tamanho de amostra se comparado com a

técnica de remoção de tubos. RPBC 2 a 5 % REPLAN < 1 % 7- Possibilita inspecionar tubos ferrosos e não

ferrosos.

Tópicos:1- Funcionamento

2- Vantagens

3- Limitações4- Limpeza 5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Limitações:

1- “Não” detecta defeitos com diâmetros menores que 1,6 mm.

2- Apresenta limitações de leitura para espessuras menores que 0,5 mm.

3- Não detecta trincas. 4- “Shell and Tube Exchanger Failures Spur Reability

Programs” – IRIS detecta somente 63 % dos defeitos fabricados em um CP.

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens

3- Limitações

4- Limpeza 5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Limitações:

5- “Selection of NDT Tecniques for Inspection of Heat Exchanger Tubing“.

Tab.1 – Performance de detecção de defeitos em tubos


3- Limitações


11- Boas Práticas

Tabela AC AI 304 Titânio 90Cu/10Ni Latão Alm.

Correntes Parasitas

- 91 % 98 % 91 % 92 %

Campo Remoto

77 % - - - -IRIS 83 % 28 % 68 % - -


Limitações:

6- A confiabilidade do ensaio depende muito da qualidade da limpeza interna do tubo. A perda de sinal de fundo na tela, devido à sujeira, pode encobrir defeitos.

7- Não existe procedimento qualificado para a execução do ensaio e a calibração do aparelho deixa dúvidas, principalmente quando muda a especificação do material.

8- A metodologia de execução do ensaio insere muitas possibilidades de falhas, principalmente de natureza humana.

9- Conhecimento técnico limitado dos operadores na técnica de ultra-som e dificuldade em diferenciar e registrar diferentes tipos de defeitos.


3- Limitações

4- Limpeza 5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos11- Boas Práticas


Limitações:

10- Existem ainda poucos prestadores de serviço no mercado.11- O resultado do ensaio depende do aparelho utilizado.12- Não compensa contratar para pequenos lotes de feixes. O

custo da diária ainda é elevado.13- O ensaio deve ser realizado na mesma jornada de trabalho.


3- Limitações


11- Boas Práticas


Limpeza:

1- É uma etapa muito importante para a obtenção de resultados confiáveis.

2- Ainda não existe procedimento “qualificado”.3- Limpeza por hidrojato.4- Tipo de limpeza depende do serviço do permutador.5- Recomenda-se que conste da Planilha de Preços, valor

unitário para o ensaio IRIS, definindo a isenção de incrustações após o hidrojato. É possível definir o grau de limpeza necessária na execução do ensaio.

6- A limpeza com brunidor não é recomendada.

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações

4- Limpeza

5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Limpeza:

7- A utilização de escova rotativa melhora a limpeza; não compacta a sujeira.

8- Recomenda-se que a pressão da BAP seja de no mínimo 15.000 psi.

9- A sujeira ou produto de corrosão, externo ao tubo, não prejudica a qualidade do ensaio.

10- Não se conhece equipamento de hidrojato de pequeno porte e de baixo custo para a limpeza fina para o IRIS.

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações

4- Limpeza

5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Equipamentos IRIS:

1- Pouco se sabe sobre equipamentos para ensaio IRIS, inclusive tipos de cabeçotes e calibrações por faixas de espessuras disponíveis no exterior.

2- Pelas informações da BBL e SGS, os aparelhos em uso estão atualizados com o mercado internacional.

3- BBl: 2 equIpamentos PANAMERICAN modelo IRIS ULTIMA, digital. - capacidade de armazenar imagem; - B-Scan, C-Scan, perfil e dispositivo encorder. - Não detecta defeitos com com diâmetros menores que 1,6 mm

e “espessuras menores que 0,5 mm”. - Perímetro do tubo, por limitação da tela, entre 9 a 100 mm. - Fornece cópia do software para rodar o resultado do ensaio. 3 equipamentos analógicos, PANAMERICAN, série 4, com

possibilidade de se conectar a computador, tornando-se digital.

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações4- Limpeza

5- Equipamentos

6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Equipamentos IRIS:

4- SGS recentemente adquiriu a PSTE. Dispõe de 2 aparelhos IRIS Service Corporation, Série 9.000. - modo B-scan; - Capacidade de armazenar imagem de forma não automática. - Utiliza cabeçote de 15 MHz - Não detecta defeitos com com diâmetros menores que 1,2 mm

e “espessuras menores que 0,66 mm”. - Perímetro do tubo, por limitação da tela, entre 8,3 a 90 mm. - Fornece cópia do software para rodar o resultado do ensaio.

5- A alimentação elétrica para os equipamentos IRIS, não deve sofrer interferência de máquinas de solda e de motores

elétricos, e deve dispor de aterramento.

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações4- Limpeza

5- Equipamentos

6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Operadores:

1- Os operadores recebem treinamentos dos prestadores de serviço. Somente alguns funcionários são treinados e certificados pelos fabricantes dos equipamentos.

2- Tem dificuldade de caracterizar defeito.3- Não tem conhecimento mínimo de ultra-som para interpretação

dos resultados, correlação entre a imagem e o tipo de defeito ou outras interferências.

4- Desejável certificação pela ABENDE em ME (US-N1-ME) e treinamento em mecanismos de corrosão. Há concordância por parte dos prestadores de serviços consultados.

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6- Operadores

7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Contratação:

1- Tem-se praticado o pagamento por diária, com definição de produtividade ou pagamento por tubo inspecionado.

2- Diárias (10 h) entre R$1.500,00 a R$1.900,00 Tubo inspecionado: R$10,80 a R$30,00.3- Preço varia muito com o risco repassado ao prestador de

serviço. BBL tem contrato com diária de R$900,00 (8 h); contrato existe há 5 anos.

4- Sub-contratação do IRIS pela contratada da manutenção. Menor intermediação da fiscalização PETROBRAS. Qualidade final do ensaio pode ser prejudicada, motivado por interesse da contratante.

5- Contrato centralizado parece não ser adequado no momento.

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações4- Limpeza 5- Equipamentos6- Operadores

7- Contratação

8- Conclusões9- Recomendações

10- Custos 11- Boas praticas


Conclusões:

1- Após aproximadamente 8 anos da introdução do IRIS na PETROBRAS, ainda não temos disponível procedimentos de execução e de limpeza qualificados.

2- Os operadores têm conhecimentos de ultra-som e de corrosão aquém do necessário.

3- Pelas limitações do IRIS, faz-se necessário o desenvolvimento de técnica complementar para aumentar a confiabilidade.

4- A BBL e SGS mostraram interesse em desenvolver, em parceria, procedimentos de limpeza, execução e treinamento/ certificação de seus operadores para o ensaio IRIS.

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações4- Limpeza 5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação

8- Conclusões

9- Recomendações10- Custos

11- Boas Práticas


Recomendações:

1- Desenvolver, em parceria com os principais prestadores de serviços: procedimentos de limpeza de tubos e de execução do ensaio e ampliação do conhecimento dos operadores.

2- Criar um grupo dentro do GTI para desenvolver a técnica de correntes parasitas e campo remoto, em complementação ao IRIS, ou outra técnica que for promissora.

3- É recomendável a reavaliação das condições físicas dos feixes de permutadores, inspecionados somente com o IRIS, em que exista dúvidas quanto a qualidade de limpeza empregada. As espessuras podem ter variado para mais ou para menos.

4- Continuar verificando no exterior, novidades sobre o IRIS e técnicas complementares a este.

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações4- Limpeza 5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação8- Conclusões

9- Recomendações

10- Custos

11- Boas Práticas


Custos Aproximados:

1- IRIS Hidrojato (15.000 psi) para IRIS R$ 5,50/tubo Custo Ensaio IRIS R$ 10,80 a R$ 30,00/tubo

Total Ensaio IRIS R$ 16,30 a R$ 35,50/tubo 2- SACAR TUBOSPreparar tubo para inspeção, sacar e retubular R$ 12,50/tuboJatear para inspeção R$ 0,11/tubo R$14,61/tuboCortar tubo (SEST) R$ 2,00/tubo

Custo do tubo Aço Carbono R$ 17,00 Inóx R$ 144,00 Aço Liga R$ 85,00

Custo Total AC R$ 31,61 AI R$ 158,61 AL R$ 99,61

Tópicos:1- Funcionamento2- Vantagens3- Limitações4- Limpeza 5- Equipamentos6- Operadores7- Contratação8- Conclusões9- Recomendações

10-Custos

11- Boas Práticas


Boas Práticas:

1- Analisar previamente os relatórios de condições físicas dos equipamentos e definir se o IRIS é aplicável. Verificar em qual lado do feixe deve-se iniciar o ensaio, pois no lado oposto ao da entrada da sonda, o cabeçote IRIS pode efetuar a medição do tubo até o final, atingindo também a região da mandrilagem (verificar erosão).

2-Incluir no contrato, o fornecimento pela contratante, de procedimento específico para a limpeza dos tubos a serem inspecionados pela técnica IRIS, devendo constar:

- Utilização de BAP de 20.000 psi, proibindo o emprego de mais de um bico simultâneo.

- Os tipos de bicos a serem empregados e o número de passes por tipo de bico.

- Definir a velocidade de avanço do hidrojato.- Definir critério de aceitação de bico quanto ao desgaste dos

furos.


10-Custos 11- Boas Práticas


Boas Práticas:

3- Definir com o executante do ensaio IRIS, o padrão para a aceitação da limpeza de um tubo em função da densidade de perda de eco de fundo observada no aparelho. Pode perder ou mascarar muitas informações.

4- Submeter o executante do ensaio IRIS e o equipamento a um teste de avaliação, em um corpo de prova, antes da execução dos serviços.

5- Acertar previamente com a fiscalização da parada, a alocação de um fiscal da contratante, capacitado para acompanhar a limpeza para o ensaio IRIS.


10-Custos 11- Boas Práticas

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