Avaliação de adequação ao uso, também denominada avaliação de aptidão para o serviçohttps://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/23920/1/Disserta%C3%A7%C3%A3o%20-%20Leandro%20Claudino.pdf e conhecida internacionalmente como Fitness-for-Service (FFS), é um estudo de engenharia utilizado para verificar se um equipamento que apresenta desgaste, dano ou alguma irregularidade pode continuar operando com segurança por determinado período.
A avaliação é aplicada principalmente a vasos de pressão, tubulações, tanques de armazenamento e outros equipamentos industriais. Seus resultados auxiliam na decisão entre manter o equipamento em operação, estabelecer controles adicionais, reduzir suas condições de serviço, repará-lo ou substituí-lo.
Para chegar a essa decisão, são consideradas as características do dano, o material, a geometria do componente, as condições de operação e a possível evolução da deterioração.
História Procedimentos de avaliação de defeitos estruturais foram inicialmente desenvolvidos para estruturas soldadas, instalações nucleares e aplicações da indústria de petróleo e gás. No Reino Unido, estudos do comportamento à fratura de juntas soldadas contribuíram para o desenvolvimento do documento PD 6493, posteriormente sucedido pela norma BS 7910.
A necessidade de avaliar equipamentos envelhecidos e componentes com corrosão ou outros danos em serviço levou o American Petroleum Institute a publicar, em 2000, a primeira edição da prática recomendada API 579. O documento passou posteriormente a ser desenvolvido em conjunto pelo American Petroleum Institute e pela American Society of Mechanical Engineers, sob a designação API 579-1/ASME FFS-1.
Princípios A avaliação procura responder a uma questão central: um equipamento que apresenta algum tipo de dano ainda pode operar com segurança nas condições previstas?
Para responder a essa pergunta, podem ser considerados:
o tipo, o tamanho e a localização do dano; o material e as dimensões do componente; a pressão, a temperatura e outros esforços atuantes; o histórico de funcionamento do equipamento; a velocidade esperada de evolução do dano; o período durante o qual se pretende manter a operação.
A identificação da causa do dano é importante porque cada forma de deterioração evolui de maneira diferente. Uma área corroída, por exemplo, não é avaliada da mesma forma que uma trinca ou uma deformação, ensaios não destrutivos e análises metalúrgicas.
Níveis de avaliação A API 579-1/ASME FFS-1 organiza as avaliações em três níveis de complexidade.
O Nível 1 utiliza critérios simplificados e conservadores. Normalmente requer menos informações e pode ser empregado como avaliação inicial, desde que o caso esteja dentro dos limites previstos pelo método.
O Nível 2 utiliza informações mais detalhadas sobre o equipamento, o material e o dano. Por isso, pode fornecer resultados mais representativos que os obtidos no Nível 1.
O Nível 3 é o mais avançado. Pode incluir simulações computacionais, informações específicas sobre o material e uma análise detalhada dos esforços e do histórico operacional.
O aumento do nível não significa redução da segurança, mas o emprego de informações mais completas e métodos mais detalhados.
Tipos de dano Os métodos de adequação ao uso podem ser aplicados a diferentes formas de deterioração, como:
perda generalizada de espessura; corrosão localizada ou por pites; trincas; deformações; desalinhamentos de soldas; danos relacionados ao hidrogênio; danos causados por temperaturas elevadas; fadiga; danos provocados por incêndios; mossas e laminações.
O procedimento empregado depende do tipo de dano identificado. Uma trinca, por exemplo, exige critérios diferentes daqueles utilizados para avaliar uma área com perda de espessura.
Inspeção e caracterização A confiabilidade da avaliação depende da qualidade das informações obtidas durante a inspeção.
Conforme o tipo de dano, podem ser utilizados inspeção visual, medição de espessura por ultrassom, radiografia, partículas magnéticas, líquido penetrante, perfilometria e outras técnicas de ensaio não destrutivo.
A inspeção deve fornecer informações suficientes sobre a localização, a extensão e as dimensões do dano. Quando existem áreas que não puderam ser examinadas ou dúvidas sobre as medições, a avaliação pode adotar margens mais conservadoras.
Vida remanescente A vida remanescente é uma estimativa do período durante o qual o equipamento poderá continuar atendendo aos critérios de segurança, considerando a evolução prevista do dano.
No caso da corrosão, essa estimativa pode considerar a espessura atual, a espessura mínima necessária e a velocidade de perda do material. Nos casos de fadiga, fluência ou crescimento de trincas, são necessários métodos específicos e informações adicionais.
A vida remanescente calculada não corresponde necessariamente ao intervalo entre inspeções. O planejamento das inspeções também considera as incertezas das medições, a velocidade de evolução do dano e as consequências de uma eventual falha.
Aplicações As avaliações de adequação ao uso são utilizadas nas indústrias petrolífera, petroquímica, química, siderúrgica e de geração de energia, entre outras atividades que operam equipamentos pressurizados.
Elas podem ser aplicadas, por exemplo, a:
tubulações com corrosão; vasos de pressão com perda localizada de espessura; equipamentos com trincas; tanques com deformações; componentes sujeitos a temperaturas elevadas; equipamentos atingidos por incêndios ou outros eventos anormais.
O resultado da avaliação pode indicar a continuidade da operação, a necessidade de acompanhamento, a redução das condições operacionais, a execução de reparos ou a substituição do componente.
Brasil No Brasil, a NR-13 utiliza a expressão adequação ao uso para os estudos de engenharia conhecidos internacionalmente como Fitness-for-Service.
Esses estudos podem contribuir para a gestão da integridade de caldeiras, vasos de pressão, tubulações e tanques metálicos de armazenamento. Entretanto, não substituem as inspeções, os registros, a manutenção e as demais obrigações estabelecidas pela regulamentação.
Ver também Análise de falhas Corrosão Ensaio não destrutivo Inspeção baseada em risco Mecânica da fratura Vaso de pressão
Referências
Ligações externas Página da norma FFS-1 na ASME Texto da NR-13 no Ministério do Trabalho e Emprego