The present work evaluates the application of artificial neural networks for pattern recognition of ultrasonic signals using pulse-echo and TOFD (Time of Flight Diffraction) techniques in weld beads. In this study pattern classifiers are implemented by artificial neural network of backpropagation type using MATLAB®. The ultrasonic signals acquired from pulse-echo and TOFD were introduced, separately, in the artificial neural network with and without preprocessing. The preprocessing was only used to smoothen the signal improving the classification. Four conditions of weld bead were evaluated: lack of fusion (LF), lack of penetration (LP), porosity (PO) and non-defect (ND). The defects were intentionally inserted in a weld bead of AISI 1020 steel plates of 20 mm thickness and were confirmed using radiographic tests. The results obtained show that it is possible to classify ultrasonic signals of weld joints by the pulse-echo and TOFD techniques using artificial neural networks. The results showed a performance superior a 72% of success for test. Although the preprocessing of the signal improved the classification performance of the signals acquired by the TOFD technique considerably, the same didn't happen with the signals acquired by the pulse-echo technique
Na indústria petroquímica a unidade de craqueamento catalítico fluidizado de petróleo é um importante equipamento para aplicação de concretos refratários devido à necessidade de se obter produtos especializados. Normalmente, a seleção destes materiais é baseada na análise química e em medidas de densidade aparente, resistência mecânica por compressão uniaxial e erosimetria a frio. Para avaliação dos requisitos de seleção usuais, cinco concretos de alta alumina, sendo três de baixo teor de cimento e dois convencionais de uso comercial, foram avaliados por resistência à compressão e erosimetria a frio. Testes complementares que atualmente não são utilizados no processo de seleção também foram realizados, tais como: resistência ao choque térmico, módulo de ruptura a quente e exposição em atmosfera de CO. A análise mostrou que as especificações vigentes são baseadas principalmente na experiência com a utilização de produtos não originalmente projetados para esta aplicação e que o desenvolvimento de produtos mais adequados é inibido pelas restrições das especificações atuais. Também se verificou que a seleção é limitada pela falta de ensaios que avaliem o desempenho em condições mais próximas das de uso. Neste sentido, o teste de resistência à deposição de carbono pela exposição em atmosfera de CO mostrou-se interessante por contribuir para uma melhor seleção dos concretos refratários densos antierosivos.
A avaliação do emprego de concretos refratários nanoligados em aplicações onde ocorre desgaste por erosão é de importante interesse devido aos estudos recentes que indicam esta rota como uma alternativa à substituição do cimento de aluminato de cálcio. Neste trabalho, os resultados de resistência à erosão a frio de formulações de concretos refratários de alta alumina ligados por sílica coloidal e a combinação deste aditivo com alumina hidratável, foram comparadas a um concreto refratário aluminoso de uso comercial, ligado por cimento de aluminato de cálcio, especificado pelo fabricante para uso em aplicações de desgaste por erosão. Os resultados mostraram um desempenho superior dos concretos nanoligados, indicando que a utilização deste agente ligante é muito promissora no desenvolvimento de produtos onde se requer alta resistência ao desgaste por erosão. A razão entre o valor do módulo de ruptura a quente e o volume erodido também se mostrou relevante como técnica de seleção de refratários para tais aplicações.
The turboexpander is an equipment that works under very critical conditions requiring very low allowable nozzle forces and moments. A solution to minimize the piping loads transmitted to the equipment is the use of expansion joints (EJ). A usual piping stress analysis normally is not enough to guarantee the turboexpander reliability. This paper shows the results obtained in a movement test realized on metallic bellows EJ used in a turboexpander piping system. The EJ were designed according to the expansion joints manufacturer association code (EJMA), the diameters range from 0.457 to 2,898 m, the material of the bellows is Inconel 625 LCF and the shell materials are “killed” carbon steel, for refractory lined EJ or stainless steel 304H. A special test device was developed to apply the design movements on the EJ at the factory. A digital dynamometer was used for data acquisition and the tests were performed on 16 EJ of two distinct types: hinged and gimbal. The EJ were pressurized with water during the test. The reactions and corresponding displacements for each step of the test were recorded during loading and unloading.
É apresentada uma breve descrição do teste de movimentação aplicado às juntas de expansão de grande porte, bem como a aplicação desse teste em sistemas em operação para avaliar danos oriundos de eventuais ocorrências. Após ocorrência em um sistema de turbo expansor foram realizadas inspeções visuais nas juntas de expansão dos dutos de gases de combustão e apesar da inspeção não mostrar danos nesses componentes, os testes de movimentação no campo, realizados com o sistema pressurizado e não pressurizado, indicaram severa restrição na movimentação das juntas de expansão. Em função dos resultados dos testes de campo, decidiu-se pela remoção das juntas de expansão para reparo em fábrica, onde novas inspeções e testes foram realizados na oficina de um fabricante confirmando os resultados de campo. A inspeção mais detalhada em fábrica confirmou a presença de interferências nos componentes das juntas, provocadas por deformação excessiva dos mesmos, o que corroborou a decisão da retirada das juntas para manutenção em fábrica. O teste de movimentação se confirmou como método prático fundamental para avaliação de desempenho mecânico de linhas críticas, não só para sistemas novos como para sistemas que já estiveram em operação, e que pode ser aplicado em outros sistemas de tubulação, não sendo restrito a dutos de gás de combustão.
O agregado de sílica fundida é uma matéria-prima que se mostra adequada para o desenvolvimento de concretos para aplicação em riser de unidade de craqueamento catalítico fluido de petróleo (UFCC). A sua baixa densidade aparente e reduzida condutividade térmica contribuem, respectivamente, para a diminuição do peso da estrutura refratária e maior eficiência térmica do processo. Já o seu coeficiente de expansão linear de 0,55 x 10-6/ºC, extremamente reduzido, garante uma excelente resistência ao choque térmico. Contudo, para as condições de operação em riser, estas características precisam estar aliadas a um baixo desgaste por erosão. Sendo assim, um concreto nanoligado a base de sílica fundida foi desenvolvido buscando-se a minimização do desgaste por erosão. Duas composições foram testadas combinando-se os agregados de sílica fundida e alumina tabular. Verificou-se que as tensões geradas pelo "mismatch" de expansão térmica entre os agregados resultaram na formação de microtrincas, reduzindo consideravelmente as propriedades termomecânicas do material. Um menor dano foi verificado para a composição onde a alumina tabular foi adicionada somente nas frações mais finas de agregado. Nesta, a incorporação de um aditivo sinterizante favoreceu uma maior densificação em baixa temperatura, possibilitando otimizar a resistência à erosão e ao choque térmico. O valor médio de volume erodido obtido após queima a 815 ºC foi de 4,8 cm3. Em comparação com os 6 cm3 especificados pela indústria petroquímica brasileira para produtos refratários de alta alumina com densidade aparente superior a 2,60 g/cm3, pode-se afirmar que o resultado obtido foi muito promissor. O concreto nanoligado a base de sílica fundida que foi desenvolvido mostrou ser uma excelente opção para aplicação em riser de UFCC.
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