Um método de inspeção de pás é a prática de monitorizar a condição de uma pá, como a pá do rotor de um helicóptero, visando detetar deterioração ou danos. Uma área comum de foco na indústria da aviação tem sido a deteção de fissuras, que estão frequentemente associadas à fadiga. Foi desenvolvida tecnologia automatizada de monitorização da condição das pás para helicópteros, a qual tem tido uma adoção generalizada. A técnica é rotineiramente mandatada pelas autoridades de aeronavegabilidade para inspeções de motores. Outro setor comercial onde esta monitorização se tornou importante é a geração de eletricidade, particularmente em parques eólicos.
Aviação As hélices utilizadas para propulsionar inúmeras aeronaves requerem inspeções regulares para garantir a sua integridade. O intervalo para tais inspeções é tipicamente especificado pelo fabricante da hélice. Independentemente de serem feitas de madeira, metal ou materiais compósitos, as inspeções visuais têm sido tipicamente suficientes para observar qualquer evidência de falha, condição abaixo do padrão ou danos sofridos. No entanto, alguns materiais compósitos necessitam de técnicas adicionais, tais como exames de ultrassom, para detetar problemas subsuperficiais que possam carecer de indicações externas da sua presença.
Da mesma forma, as pás da ventoinha (fan blades) de motores a jato são suscetíveis a fissuras e, portanto, requerem inspeções de rotina por parte dos operadores. Tais inspeções são geralmente realizadas durante os intervalos de manutenção, utilizando tipicamente uma combinação de exames visuais e de ultrassom realizados em cada pá por técnicos para detetar quaisquer fissuras. Durante outubro de 2018, tanto a Federal Aviation Administration (FAA) como a Agência Europeia para a Segurança da Aviação (EASA) emitiram diretivas de aeronavegabilidade atualizadas que especificavam inspeções mais frequentes às pás do motor CFM International CFM56-7B, um turbofã utilizado em muitos aviões comerciais.
A falha em voo da pá do rotor principal de uma aeronave de asas rotativas levaria, muito provavelmente, a um acidente grave com risco de vida. Assim, os fabricantes desenvolveram técnicas de deteção que protegem contra a falha da pá causada por fissuras de fadiga. Um método comum envolve a pressurização da cavidade interna da longarina da pá do rotor com gás nitrogénio. Aquando da formação de uma fissura, a pressão é perdida e um sensor incorporado na raiz da pá do rotor detetaria esta alteração de pressão."Sikorsky Helicopters", pp. 614–615. Flight International, 10 de outubro de 1963. As leituras deste sensor seriam exibidas ao piloto através de um mostrador no cockpit. Este sistema destina-se a alertar os operadores sobre fissuras nas pás do rotor antes de uma falha catastrófica, permitindo a instalação de pás de substituição antecipadamente. A especialista americana em helicópteros Sikorsky incorporou esta tecnologia em várias das suas aeronaves, incluindo as séries S-61, S-65 e outros modelos. Em alguns casos, a deteção avançada de falhas nas pás do rotor pode permitir a realização de reparações, possibilitando que a pá continue a ser utilizada.
Geração de eletricidade O uso de métodos de inspeção de pás tornou-se comum entre as turbinas eólicas geradoras de eletricidade. A deteção de defeitos nas pás, frequentemente atribuídos ao fabrico, aumenta a fiabilidade do sistema, bem como a vida útil da pá, e permite uma manutenção baseada na condição mais eficiente; as reparações podem ocorrer antes que níveis de danos mais extensos sejam atingidos, minimizando o tempo de inatividade da turbina. No final da década de 2010, determinou-se que as práticas iniciais de inspeção de pás eram tipicamente incapazes de detetar danos num estágio precoce. Por essa altura, já tinha sido realizada investigação considerável para refinar técnicas otimizadas de execução de ensaios não destrutivos (NDI). Além disso, acredita-se que a exigência de sistemas abrangentes para a inspeção de pás crescerá em linha com o custo por pá e a perda de receita associada ao tempo de inatividade.
As pás de uma turbina eólica são estruturas complexas que incorporam materiais compósitos. Como tal, têm alegadamente colocado desafios de inspeção únicos, possuindo estruturas de longarina relativamente espessas e linhas de união porosas, material de núcleo variável, juntamente com uma multitude de possíveis defeitos de fabrico e formas de danos em serviço. As técnicas melhoraram à medida que se obteve uma maior compreensão de como as pás sofrem envelhecimento estrutural; avaliações críticas de tais técnicas visaram medir a sua sensibilidade, precisão, repetibilidade, velocidade, facilidade de interpretação de dados e facilidade de implementação. Investigadores nos Laboratórios Nacionais de Sandia determinaram que poderá ser necessária uma combinação minuciosa de vários métodos de inspeção para uma sensibilidade e fiabilidade ideais, tanto para danos superficiais como profundos e subsuperficiais. As técnicas de inspeção de pás têm sido realizadas utilizando campos como ultrassom, micro-ondas, termografia, shearografia e óptica. Algumas destas técnicas podem ser aplicadas através de veículos aéreos não tripulados (UAVs) operados remotamente, reduzindo ou eliminando a necessidade de inspeções manuais tradicionais por escaladores treinados.
Referências
Ligações externas Instrução: Inspeções de Pás via bladena.com (em inglês) Ensaios de voo do Sikorsky ABC via flightglobal.com (em inglês) O que é o método de inspeção de pás? via youtube.com (em inglês)
Categoria:Componentes de helicópteros Categoria:Energia eólica