As inspeções estruturais são essenciais para a engenharia. Eles evitam lesões, perda de vidas e o declínio do valor dos ativos. Contudo, os gestores muitas vezes encaram as inspeções estruturais como despesas e não como investimento.
Muitas empresas investem enormes quantias de dinheiro no projeto e desenvolvimento de peças, componentes e estruturas de suas máquinas. Então, quando se trata de fazer a manutenção que evitará falhas e manterá aqueles máquinas e estruturas em ótima forma, os gerentes evitam isso.
Neste artigo, discutiremos o que está envolvido na inspeção de engenharia estrutural, como o estresse eventualmente leva a falhas por fadiga e por que detectar pontos fracos e prevenir falhas aumenta o lucro líquido da sua empresa.
O que é uma inspeção de engenharia estrutural?
Engenheiros Estruturais realizam exames sistemáticos para avaliar a solidez estrutural, como avaliações de risco. Estas são realizadas quando há preocupações sobre a integridade estrutural de uma planta ou máquina.
Isto pode envolver uma inspeção abrangente de toda a estrutura ou uma investigação detalhada de um componente específico. O suporte de carga em componentes, como o treliças, fundação, vigas, vigotas ou pilares/vigas, podem ser determinados através de inspeções estruturais, comoAnálise de elementos finitos (FEA), um teste que pode determinar se um produto quebrará, se desgastará ou terá o desempenho pretendido.
Por que a inspeção precisa de um engenheiro estrutural
Uma estrutura ou máquina deve suportar uma variedade de elementos ao longo do seu ciclo de vida. Deve ser capaz de resistir a todos os factores que exercem pressão, por exemplo, condições meteorológicas, gravidade, vibrações, Moções, etc. Pode haver consequências graves se a estrutura for incapaz de suportar tais forças.
As falhas podem ser extremamente caras. A perda de um máquina pode significar que a planta não está mais operacional. Além da produtividade, existe também o risco de lesões ou até morte. O melhor momento para agir é no primeiro momento em que se observa uma anomalia. Não espere que ocorra um colapso total.
Os engenheiros estruturais são especialistas em avaliar problemas estruturais e recomendar soluções. São especialistas que possuem amplo conhecimento em física, materiais e cálculos que podem influenciar o desempenho de uma estrutura sob diferentes condições.
Usando técnicas avançadas, como FEA, o engenheiro estrutural ou mecânico pode conduzir uma análise objetiva do problema e, em seguida, avaliar a resistência, durabilidade e segurança de uma estrutura. Toda a estrutura da máquina, bem como membros e componentes, são frequentemente incluídos na análise.
Técnicas Comuns Utilizadas em Inspeções Estruturais
As inspeções de engenharia estrutural são realizadas por engenheiros que utilizam uma variedade de procedimentos, técnicas e ferramentas sofisticadas. Técnicas avançadas como ultrassom, testes de corante penetrante, raios gama, análise de vibração e inspeção 3D sem contato são comumente empregados. Essas técnicas, especialmente a inspeção sem contato usando scanners 3D, são conhecidas por fornecer dados confiáveis e informações úteis sobre estruturas de máquinas, equipamentos e estruturas de aço.
Os dispositivos de digitalização 3D tornaram-se um dos métodos mais populares de inspeção. Esses scanners produzem luz colorida visível que captura uma imagem tridimensional da estrutura em segundos. Eles são capazes de gerar dados 3D de alta resolução a partir de praticamente qualquer equipamento ou componente de máquina e criar projetos e projetos 3D precisos. CAD modelos que podem ser usados para prototipagem virtual.
Esta técnica sem contato revela e exibe todos os detalhes relevantes em 3D, incluindo pequenas fissuras dentro da estrutura, juntamente com informações específicas sobre os defeitos e tamanho e posição das fissuras. A partir dos dados e informações gerados pela inspeção, os especialistas podem conceber medidas viáveis para impedir a propagação da fissura.
Benefícios das Inspeções Estruturais
Melhorar a vida útil de uma estrutura
Durante operações ou uso regular, variando cargas são aplicados a componentes e estruturas de máquinas. Isso faz com que seu valor diminua com o tempo. Com o tempo, o material falha com uma tensão significativamente inferior ao seu limite de escoamento como resultado dessas cargas cíclicas.
As inspeções estruturais realizadas em intervalos regulares podem aumentar a vida útil das peças e estruturas das máquinas. As inspeções realizadas por um engenheiro especializado revelarão quaisquer pontos fracos ou formações de fissuras que possam estar ocorrendo na estrutura ao longo do tempo. O especialista também pode desenvolver possíveis medidas de reparo para evitar fratura propagação. Isto ajudará a evitar danos catastróficos a activos valiosos numa fase inicial, prolongando assim a vida útil da estrutura.
Prevenção de quebras estruturais
A falha de máquinas e estruturas freqüentemente começa com rachaduras microscópicas de apenas alguns nanômetros de tamanho. Se estas fissuras não forem corrigidas numa fase inicial, irão expandir-se para problemas maiores, o que pode levar à avaria total, perda de vidas e reparações dispendiosas. Para evitar tais situações catastróficas, é essencial a inspeção regular de engenharia estrutural por engenheiros estruturais certificados.
Conclusão
Um processo eficaz de manutenção estrutural incorpora inspeções estruturais. A contratação de engenheiros estruturais especializados para realizar avaliações de risco e análises estruturais pode evitar perdas evitáveis de vidas e propriedades. Estas inspeções devem ser vistas não apenas como necessárias, mas como um investimento no negócio.
Novas técnicas, como inspeções sem contato usando scanners 3D, oferecem um método rápido e econômico de avaliação de estruturas e componentes de máquinas. Com inspeções regulares evitando quebras totais, a vida útil dos seus ativos mais importantes será estendida, acrescentando dezenas de milhares a milhões de dólares aos resultados financeiros da sua empresa.
Autor
Kurt Zanker tem 27 anos de experiência em engenharia e um portfólio impressionante proveniente de seu trabalho com algumas das maiores empresas de todo o mundo. A companhia dele Trevila Engenharia é especializada em inspeção e análise usando scanners 3D portáteis que oferecem precisão de 0.03 mm; resolução de até 0.02 mm; e digitaliza áreas de até 10 m quadrados.
