Procedimentos de Phased Array conforme ASME Section V, planos de varredura, qualificação de pessoal e inspeções. Nível 2 PCN e SNT-TC-1A em PAUT.
Phased Array (PAUT) é uma técnica avançada de ultrassom que utiliza transdutores compostos por múltiplos elementos piezoelétricos (tipicamente 16, 32, 64 ou mais) controlados eletronicamente. Ao aplicar atrasos temporais programados (leis focais) a cada elemento individual, o sistema pode direcionar o feixe ultrassônico em diferentes ângulos (beam steering), focalizar em diferentes profundidades (beam focusing) e varrer uma região sem mover fisicamente o transdutor (electronic scanning).
O resultado é uma imagem setorial (S-scan) ou linear (L-scan) da região inspecionada, fornecendo visualização em tempo real das descontinuidades e sua posição no material. Comparado ao ultrassom convencional com cabeçote angular único, o PAUT oferece cobertura volumétrica superior com um único posicionamento do transdutor, melhor probabilidade de detecção (POD) para defeitos em orientações variadas, registro digital completo dos dados de inspeção, e redução significativa do tempo de inspeção.
A substituição de radiografia (RT) por Phased Array (PAUT) é cada vez mais comum e aceita pelos códigos. As situações onde o PAUT é vantajoso incluem:
Segurança radiológica: PAUT não utiliza radiação ionizante. Em ambientes com restrição de acesso, como plantas em operação ou canteiros de obras urbanos, eliminar a necessidade de zonas de exclusão radiológica representa ganho operacional significativo.
Detecção de defeitos planares: falta de fusão e trincas são descontinuidades críticas que a radiografia convencional tem dificuldade de detectar quando orientadas paralelamente ao feixe de radiação. O PAUT, ao varrer em múltiplos ângulos simultaneamente, tem probabilidade de detecção significativamente maior para esses defeitos.
Produtividade: uma solda circunferencial que leva 4-8 horas para radiografar (exposição, processamento de filme, interpretação) pode ser inspecionada com PAUT em 30-60 minutos, com resultado disponível imediatamente.
Registrabilidade: os dados do PAUT são digitais e podem ser armazenados, revisados posteriormente e auditados — diferente da radiografia convencional com filme, onde a interpretação depende da leitura subjetiva no momento.
O ASME Section VIII Division 1 (UW-51) e Division 2 aceitam ultrassom como método volumétrico alternativo à radiografia para soldas de topo, desde que executado conforme procedimento qualificado e por pessoal certificado.
Dan Yamashita é qualificado como Nível 2 PCN (ISO 9712) e SNT-TC-1A em Phased Array, com formação acadêmica em ultrassom (Mestrado em Engenharia Mecatrônica com pesquisa em ultrassom). A SimpleNDT atua em PAUT nas seguintes frentes:
Elaboração de procedimentos PAUT: desenvolvimento de procedimentos conforme ASME Section V Article 4 Mandatory Appendix XII, incluindo definição da configuração do transdutor (número de elementos, pitch, frequência), sapata (wedge) e ângulos de varredura. Os procedimentos especificam calibração com blocos SDH ou FBH, sensitivity de referência e correção de transferência.
Plano de varredura (scan plan): para cada configuração de junta (espessura, chanfro, diâmetro), o plano de varredura define os ângulos de refração utilizados, profundidade focal, posicionamento e deslocamento do transdutor (index offset), e zonas de cobertura. O scan plan é o documento que demonstra que toda a seção transversal da solda é inspecionada.
Beam plotting: verificação gráfica da cobertura de feixe — utiliza software de simulação acústica para demonstrar que os ângulos e posições selecionados cobrem o volume total da solda, incluindo raiz, enchimento e acabamento. O beam plot é frequentemente exigido como parte da qualificação do procedimento.
Inspeções de campo: execução de inspeções PAUT em soldas de topo, juntas de ângulo, e sobreposições (overlay) em vasos de pressão, tubulações e estruturas. Os dados são registrados digitalmente para revisão e arquivamento.
Qualificação de pessoal: qualificação de operadores de PAUT conforme SNT-TC-1A, incluindo treinamento teórico e prático, exames e certificação.
O ASME Section V Article 4 Mandatory Appendix XII define os requisitos específicos para exame ultrassônico com Phased Array. Os pontos principais são: o procedimento deve ser qualificado por demonstração em bloco de calibração ou peça de teste representativa, o operador deve ser qualificado em UT com treinamento adicional documentado em PAUT, a calibração deve ser verificada no início, a cada 4 horas e no final do exame (ou conforme definido no procedimento), os dados devem ser registrados para permitir revisão posterior (data recording), e os critérios de aceitação seguem o código de construção aplicável (Section VIII, B31.3, etc.), não o Section V.
Cada técnica ultrassônica tem seu nicho. O UT convencional com cabeçote angular é adequado para inspeções simples, medição de espessura, e detecção básica de defeitos — é mais barato em equipamento e treinamento, mas limitado a um ângulo por varredura. O PAUT oferece múltiplos ângulos simultaneamente e imagem setorial, sendo superior para inspeção volumétrica de soldas complexas. O TOFD (Time of Flight Diffraction) é uma técnica complementar que utiliza sinais difratados para dimensionamento preciso de descontinuidades — é frequentemente combinada com PAUT para conformidade com códigos europeus. A SimpleNDT pode orientar sobre a melhor combinação de técnicas para cada aplicação.
Procedimentos, planos de varredura, inspeções e qualificação de pessoal. Nível 2 PCN e SNT-TC-1A em PAUT.