Validação experimental das imagens radiográficas computadorizada dos isoladores poliméricos de 15 kV obtidas por simulação numérica

• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Willicleyton Antonio de Lima
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• dARK ID: ark:/64986/0013000004ph4
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40954
• topic: Engenharia mecânica; Isoladores poliméricos de 15 kV; Falhas de fabricação dos isoladores; Falhas de fabricação dos isoladores; Simulação numérica de imagem radiográfica; Análise dimensional

Os isoladores poliméricos de classe de 15 kV, tipo pino, fabricado de material polietileno de alta densidade (HDPE) estão substituindo rapidamente os isoladores tradicionais de vidro e porcelana das redes de distribuição elétrica de 13,8 kV no exterior e no País porque são manufaturados pelo processo bem estabelecido de injeção por ser um processo rápido, menor custo e redução de peso, produção em larga escala. Entretanto, sabe-se que o processo de injeção introduz defeitos ocultos do tipo vazios indesejados no interior dos isoladores poliméricos de 15 kV, que fragilizam as propriedades mecânicas e elétricas dos isoladores poliméricos, e não são detectados por inspeção visual após a sua fabricação porque são opacos e tem sido instalados em rede de distribuição elétrica. Isoladores poliméricos com falhas de fabricação podem causar desligamento permanente da rede de distribuição e restabelecendo somente após a sua substituição. Portanto, a inspeção e detecção de vazios no interior dos isoladores poliméricos e eliminá-los antes de serem instalados é de fundamental importância para as concessionárias elétricas. Dentre as técnicas de ensaios não destrutivos mais interessantes que possibilitariam inspecionar e detectar vazios no interior de isoladores poliméricos seria por imagem de radiografia. Em particular, o sistema de radiografia computadorizado (CR), que utiliza placas de imagem foto-estimulável (PSL-IP) flexível e de alta sensibilidade à radiação ionizante e possibilita resolução espacial de até 40 μm, é uma das interessantes. Em termos de sensibilidade do detetor PSL- IP é cerca de 100 a 1.000 vezes mais sensível em relação aos filmes tradicionais de raios-X desde as primeiras radiografias realizadas em 1896, tornando-o assim um sistema radiográfico bastante interessante também do ponto de vista de proteção radiológica. Para obter uma imagem radiográfica de alta qualidade e resolução espacial, há necessidade de controlar vários parâmetros radiográficos, em particular a penumbra geométrica (ug). Um dos métodos de reduzir o efeito do ug seria através do uso de uma fonte de radiação microfocal, mas além da potência (tensão e corrente elétrica aplicadas) ser limitada, é de elevado custo. Outro método seria de posicionar a fonte de radiação convencional o mais distante possível do objeto de interesse explorando a alta sensibilidade do detetor PSL-IP. No presente estudo, o método de distanciamento foi avaliado. Inicialmente, um software comercial dedicado para simulação numérica de imagem radiográfica industrial foi utilizado para obter os parâmetros radiográficos variando a distância entre a fonte de raios-X e o isolador polimérico em até 10 m. E para validar os parâmetros radiográficos obtidos na simulação numérica, ensaios laboratoriais foram realizados, mas limitando-se a distância máxima de 1 m entre uma fonte de raios-X e o objeto de estudo. Como resultado, imagens radiográficas de alta resolução espacial foram obtidas num tempo de exposição menor de 60 segundos, e detalhes da região de interesse foram realçados através de processamento de imagem digital com software dedicado para radiografia industrial. Ademais, realizando a calibração do tamanho do pixel da imagem radiográfica digital, a análise dimensional das partes interna e externa foi realizada com sucesso.