27/07/2016

Inédita em sistemas de altas temperaturas, técnica permite identificar a necessidade de intervenções preventivas

Wagner Freire, da Agência CanalEnergia, de São Paulo, PeD e Tecnologia

Uma técnica pouco convencional tem tornado mais eficiente o monitoramento de defeitos que possam comprometer o funcionamento de componentes da Usina Elétrica a Gás de Araucária (UEGA). O método, ainda em testes, utiliza emissões acústicas de alta frequência para identificar falhas em equipamento, apontando a eventual necessidade de intervenção preventiva. A aplicação da técnica para os componentes foi desenvolvida pelos Institutos Lactec.

Nessa abordagem, um software monitora, a partir de sensores, as ondas elásticas emitidas por equipamentos. Mudanças nos sinais sugerem alterações físicas e, considerada a posição dos sensores que os captam, é possível determinar com boa precisão a localização e tipo da falha. O procedimento difere de outros tipos de ensaios não invasivos por operar continuamente e sem a necessidade de interromper a operação dos equipamentos monitorados. “Técnicas que utilizam ultrassom, radiografia, partículas magnéticas ou líquidos penetrantes, por exemplo, embora eficientes, demandam uma intervenção periódica para a realização da varredura”, explica o gerente do Departamento de Mecânica dos Institutos Lactec, Andre Ricardo Capra.

Por ser uma usina a ciclo combinado, a UEGA utiliza um sistema de cogeração de energia, reaproveitando o calor residual de duas turbinas a gás para aquecer um volume de água que, vaporizada, movimenta uma terceira turbina, gerando ainda mais energia. Um dos equipamentos que recebeu sensores de emissão acústica é uma caldeira de recuperação, responsável pela geração do vapor d’água. Um sistema complementar de monitoramento emprega extensômetros de resistência elétrica para medir deformações no componente, permitindo calcular tensões mecânicas na região de interesse e a correlacioná-las ao crescimento de defeitos.

Técnicas de emissão acústica têm sido utilizadas em diversas áreas para monitorar peças submetidas a situações críticas, como transformadores e outros equipamentos do setor elétrico. Para aplicar o conceito na caldeira, que opera em temperaturas acima dos 300°C, os pesquisadores dos Institutos Lactec precisaram aprimorar uma solução diferenciada, uma vez que o sensor de emissão acústica não suportaria o contato direto com o calor excessivo. Um acessório semelhante a uma antena, chamado guia de onda, foi dimensionado especificamente para transferir as ondas mecânicas do acumulador de vapor para o sensor.

O sistema, instalado há cerca de sete meses, já garantiu economia para a usina. Após a recuperação de um defeito na caldeira, outra distorção foi detectada, mas o monitoramento contínuo mostrou que sua estabilidade dispensava a necessidade de reparação. “Evitou-se um custo desnecessário, uma vez que o defeito não apresentava crescimento e não implicava em comprometimento da operação”, conta Capra. “Embora chamemos de defeito, uma pequena alteração não prevista em um componente pode não ser motivo de preocupação, caso não evolua com o passar do tempo e nem comprometa o funcionamento da peça monitorada.”

Toda a tecnologia, dos sensores ao software responsável pelo acompanhamento dos registros, está sendo desenvolvida nos Institutos Lactec. Iniciado em outubro de 2014, o projeto tem previsão de duração até outubro de 2018. Ao final do prazo, a tecnologia deve gerar uma patente e a produção de um livro sobre o assunto.

Fonte: CanalEnergia
Data: 27/07/2016
http://www.canalenergia.com.br/zpublisher/materias/Noticiario.asp?id=113045