Desde de 2017, existem mais de 600 mil pontes nos Estados Unidos. Quase 9% dessas pontes são classificadas como estruturalmente deficientes, o que significa que a ponte inclui um defeito significativo e restrições devem ser impostas para manter sua segurança. Embora uma ponte estruturalmente deficiente não seja iminentemente perigosa, ela pode se tornar se não forem feitas melhorias substanciais.
A expectativa média de vida útil de uma ponte é de 50 anos, mas cerca de uma em cada quatro pontes nos EUA é mais velha. Para assegurar que as pontes (jovens e velhas) estejam estruturalmente sólidas e seguras para transitar, elas precisam ser inspecionadas regularmente. Para garantir que as pontes permaneçam seguras, os inspetores contam com diferentes técnicas de ensaio não destrutivo (END). Embora funcionais, os métodos tradicionais de END não são os mais eficientes e confiáveis. No entanto, com os testes ultrassônicos modernos, os inspetores podem fazer seus trabalhos com dados aprimorados e informações mais confiáveis.
O problema
Em média, 174 milhões de viagens são feitas em pontes estruturalmente deficientes a cada dia. Ao longo da vida útil de uma ponte, as alterações constantes de carga na estrutura podem causar rachaduras e rupturas nas soldas e parafusos que mantêm a ponte unida. Se deixamos esses defeitos aumentarem, eles podem causar falhas graves. Para impedir que isso aconteça, é importante encontrar defeitos como corrosão e trincas por fadiga rapidamente e da maneira mais eficiente possível. |  Descontinuidades e possíveis defeitos em uma solda. |
As soldas e os parafusos que unem os suportes de aço da ponte são particularmente suscetíveis a descontinuidades que podem levar à corrosão e rachaduras. Por exemplo, quando a solda não se funde completamente com o aço ou o gás aprisionado, ela cria buracos na solda, a resistência da solda é diminuída. Uma conexão parafusada pode ser enfraquecida pela tensão da ruptura, que ocorre quando as duas estruturas fixadas são forçadas em direções opostas. Essas áreas fracas criam pontos concentrados de alta tensão onde fraturas podem se originar.
Métodos convencionais de END
Um método tradicional de END usado para inspecionar pontes é o teste de penetração de líquidos (PT), no qual um corante líquido é usado para revelar rachaduras na superfície das soldas. Embora o teste de penetração tenha poucas limitações de material e seja relativamente barato, ele se limita a detectar rachaduras na superfície, deixando de localizar defeitos na subsuperfície. Além disso, para usar o teste de penetração, o inspetor deve ter acesso direto à superfície que está sendo inspecionada e a rugosidade da superfície pode afetar a sensibilidade da inspeção.
A radiografia é um método convencional de END que também pode ser usado para inspecionar uma ponte, mas os inspetores estão gradualmente deixando de usá-la. O teste radiográfico usa raios X para criar um filme fotográfico da estrutura interna da solda/parafuso e determinar se existem descontinuidades na ligação. No entanto, esse método apresenta riscos de segurança porque emite radiação e gera resíduos químicos. Além disso, requer licenciamento suplementar e as áreas próximas aos testes radiográficos devem ser limpas.
Um tipo diferente de método de END
O teste ultrassônico Phased Array (PAUT) oferece uma alternativa segura e confiável ao teste de penetração e à radiografia e fornece dados de melhor qualidade. Um detector de defeitos Phased Array usa uma sonda para enviar ondas sonoras de alta frequência para os suportes da ponte. Se existir alguma falha, como uma rachadura ou corrosão, a sonda detectará as ondas sonoras alteradas. Os dados são enviados de volta ao detector de defeitos, que os converte em uma representação visual que um inspetor pode usar para identificar os defeitos.
Outro método avançado de END usado pelos inspetores é o teste de correntes parasitas (EC). As correntes parasitas são usadas para ajudar a detectar rachaduras em subsuperfícies em que os testes penetrantes não são capazes de detectar. Uma grande vantagem das correntes parasitas é que, diferentemente do teste de penetração, elas podem ser usadas em superfícies pintadas ou revestidas. Isso ajuda a economizar tempo e reduzir custos, pois não é necessário remover os revestimentos ou a tinta antes da inspeção. |  As soldas podem ser inspecionadas sem remover a tinta com testes de correntes parasitas. |
Hoje, mais de 54.000 pontes ultrapassaram a expectativa de vida útil e devem ser restauradas e/ou substituídas, uma tarefa que levaria trinta e sete anos para ser concluída. Para manter a segurança das pontes que atravessamos todos os dias, os inspetores de pontes precisam ser capazes de determinar quaisquer defeitos que exijam restrições de carga, fazendo com que os detectores de defeitos por ultrassom Phased Array e por correntes parasitas sejam excelentes alternativas à radiografia e ao teste de penetração.
Fontes
Boletim informativo de infraestrutura de 2017 da Sociedade Americana de Engenheiros Civis
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