Termografia - aplicação em navios

...

[pic 4]

Figura 3 – Atenuação atmosférica em diferentes comprimentos de onda

Com base no acima exposto, podemos concluir que a radiação térmica é proporcional à temperatura num determinado comprimento de onda. Assim é possível determinar a temperatura de um corpo se for medida a radiação térmica emitida por este. Um equipamento de termografia efectua a conversão da radiação térmica captada num determinado comprimento de onda na zona do infravermelho, num mapa de temperaturas, que pode ser visualizado numa imagem denominada termograma.

[pic 5]

Figura 4 – Representação esquemática de medição termográfica

No processo de leitura de imagem a camara recebe radiação do objecto em análise, bem como, a resultante da reflecção dos objectos existentes na área circundante. Ambas as radiações são atenuadas pela atmosfera. Em determinadas situações de utilização da camara em espaços exteriores, a radiação solar será, também, um foco de perturbação da leitura. Nesta situação caberá ao operador aferir, através da sua experiencia, do grau de erro que poderá existir. De forma a atenuar este erro deverá procurar um posicionamento em que a radiação solar não interfira de forma tão intensa, ou caso possível, procurar criar uma sombra durante o processo de leitura.

As três formas de radiação que chegam á camara são:

1 – Radiação do objecto = ετWobj. ε é a emissividade do objecto. Tobj é a temperatura do objecto.

2- Radiação dos objectos circundantes = (1 - ε)τWrefl. (1 - ε) é a reflexão do objecto. Trefl. é a temperatura dos objectos circundantes

3 – Radiação da atmosfera = (1 - τ)Watm. (1 - τ) é a emissividade da atmosfera. Tatm é a temperatura da atmosfera

A radiação total recebida pode ser escrita, de acordo com a lei Stefan,

Wtot = ετWobj + (1 - ε)τWrefl + (1 - τ)Watm

4. Descrição do trabalho

Em 2004 a sociedade classificadora Lloyd´s register previu que, num futuro próximo, os equipamentos mecânicos e eléctricos a bordo dos navios iriam beneficiar da termografia, especialmente nas situações de pré-docagem, para analise dos equipamentos a necessitar de intervenção. Desta forma podem ser registados/escolhidos quais os equipamentos a intervencionar e quais os equipamentos que não necessitam de intervenção.

De acordo com a SOLAS, capitulo II-2 regra nº 4, a temperatura máxima de um equipamento, ou parte dele, na casa da máquina não deverá exceder os 220ºC. Caso exceda esta temperatura deverá o equipamento ser protegido. O limite de temperatura de 220ºC tem por base a eliminação do risco de incêndio caso ocorra uma rotura de uma conduta de combustível ou óleo. Baseado nesta temperatura de referência, foram criados alguns critérios de severidade relativos á condição dos equipamentos. Como exemplo apresentamos o seguinte:

- Severidade 0 : OK (temperatura medida

- Severidade 1: Monitorizar (210ºC

- Severidade 2 : Inaceitável (temperatura medida > 210ºC)

[pic 6]

Figura nº 5 – Colector de evacuação da máquina principal

Do exposto acima podemos verificar que a analise termografica será uma ferramenta indispensavel no controlo de condição dos equipamentos a bordo dos navios. As proximas figuras são exemplos de termogramas de diversos equipamentos.

[pic 7]

Figura 6 – Análise de um quadro eléctrico

[pic 8]

Figura 7 – Análise térmica de uma chumaceira

[pic 9]

Figura 8 – Análise térmica de um refrigerador do ar de combustão

[pic 10]

Figura 9 – Análise térmica de uma caixa de engrenagens

[pic 11]

Figura 10 – Análise de um acoplamento

Vantagens da termografia de infravermelhos:

- A medida da temperatura realiza-se sem contacto.

- Não interfere com o processo

- Tempo de resposta rápido; permite o estudo de regimes transitórios

- Possibilita o estudo de distribuições térmicas temporais e espaciais.

- Recolhe grande quantidade de dados em pouco tempo.

- Permite a medição de temperaturas em atmosferas perigosas ou adversas.

- Grande precisão de medida

- Fácil utilização

5. Conclusão

A termografia de infravermelhos é uma técnica de manutenção madura, fiável e de fácil utilização que será fundamental para a correta avaliação da condição dos equipamentos a bordo dos navios. A termografia permite uma poupança financeira visto permitir um incremento no tempo de manutenção, redução dos custos de mão-de-obra, bem como no tempo de imobilização do navio. Permite, igualmente, um acréscimo na fiabilidade dos