Os medidores manuais de espessura de película seca (DFT) são ferramentas de inspeção comuns usadas por aplicadores e inspetores. Com um pouco de cuidado e manutenção, pode-se confiar nos instrumentos mecânicos e eletrônicos para que ofereçam muitos anos de serviço preciso e confiável.
A boa operação começa com a leitura do manual. Todos os instrumentos têm diferenças operacionais sutis. Registre a marca, o modelo, o número de série e a data de compra dentro do manual e destaque as dicas de manutenção e calibração.
Há uma boa chance de que alguém que você conheça não entenda os termos Calibração e Intervalo de Calibração. Essa pessoa ficaria surpresa ao saber que, além de não poder calibrar seu medidor, normalmente não há exigência de recertificação anual.
A norma ASTM D7091 define calibração como "o processo de alto nível, controlado e documentado de obtenção de medições em padrões de calibração rastreáveis em toda a faixa de operação do medidor e, em seguida, a realização dos ajustes necessários do medidor (conforme necessário) para corrigir quaisquer condições fora da tolerância". Ele prossegue destacando que a calibração "é realizada pelo fabricante do equipamento, seu agente autorizado ou por um laboratório de calibração credenciado em um ambiente controlado usando um processo documentado".
Uma calibração geralmente resulta na emissão de um documento chamado Certificado de Calibração (Figura 1). Esse documento registra os resultados reais da medição e todas as outras informações relevantes para uma calibração de instrumento bem-sucedida e mostra claramente a rastreabilidade para um site nacional standard. As especificações do trabalho geralmente exigem a comprovação de uma calibração recente.
A recalibração (ou recertificação) é necessária periodicamente durante todo o ciclo de vida de um instrumento, pois a precisão da maioria dos dispositivos de medição se degrada com o uso. Um intervalo de calibração é o período estabelecido entre as recalibrações de um instrumento. De acordo com os requisitos da ISO 17025, a maioria dos fabricantes não inclui intervalos de calibração como parte dos Certificados de Calibração. Por quê? Porque eles não sabem com que frequência o medidor é usado, em que ambiente ele é usado e quão bem ele é cuidado.
Se você não tiver experiência com um instrumento, um ano é um bom intervalo inicial entre as calibrações. Isso pode ser ajustado com a experiência e a verificação regular (veja abaixo). Os clientes com instrumentos novos podem utilizar a data de compra do instrumento como o início do primeiro intervalo de calibração. O efeito insignificante do prazo de validade minimiza a importância da data real do certificado de calibração.
Um certificado de calibração não garante que a precisão será mantida durante todo o intervalo de calibração. Uma infinidade de fatores afeta negativamente a operação do gage assim que você abre a caixa. É por isso que a maioria das normas exige a verificação regular da precisão.
Para evitar medições com um gage impreciso, a precisão e a operação devem ser verificadas antes de cada uso, normalmente no início de cada turno de trabalho. Ele deve ser verificado novamente quando um grande número de medições estiver sendo obtido, ou se o medidor cair ou se houver suspeita de que esteja fornecendo resultados errôneos.
As verificações de precisão são realizadas medindo-se padrões de referência rastreáveis: calços ou padrões de metal revestidos. A média de uma série de leituras deve estar dentro das tolerâncias combinadas do medidor e da referência standard (Figura 2).
A rastreabilidade é a capacidade de acompanhar o resultado de uma medição por meio de uma cadeia ininterrupta de comparações até um standard internacional fixo que é comumente aceito como correto. Normalmente, a cadeia consiste em vários padrões de medição apropriados, sendo que o valor de cada um deles tem maior precisão e menor incerteza do que os padrões subsequentes.
A maioria dos medidores de espessura de película seca é calibrada na fábrica para funcionar bem em aço carbono liso e plano. Sua aplicação pode ser diferente. Em geral, quatro condições afetam a precisão e devem ser corrigidas: rugosidade da superfície, geometria (curvatura, efeito de borda), composição (liga metálica, propriedades magnéticas, temperatura) e massa (metal fino).
Para evitar que esses ou quaisquer outros fatores causem imprecisões no calibrador, verifique se a média de uma série de medições no substrato não revestido está dentro da tolerância do calibrador em zero. Como alternativa, verifique a espessura conhecida de um calço colocado sobre esse substrato não revestido.
Antigamente, os padrões do setor desaconselhavam a medição a menos de uma ou duas polegadas de uma borda. As sondas modernas geralmente podem medir muito mais perto. Na verdade, sua precisão geralmente diminui apenas quando ficam salientes.
Você verifica isso da mesma forma que verifica a maioria dos outros problemas, medindo o substrato não revestido para verificar se a média de uma série de medições está dentro da tolerância do medidor em zero. A melhor maneira de medir os revestimentos de listras é com microssondas projetadas para medir em superfícies pequenas.
As superfícies de aço são frequentemente limpas por impacto abrasivo antes da aplicação de revestimentos protetores. A medição nessas superfícies é mais complicada do que em superfícies lisas. O efeito sobre as medições do medidor aumenta com a profundidade do perfil e também depende do design da sonda e da espessura do revestimento.
Os usuários são ensinados que esse "padrão de âncora" pode fazer com que os medidores apresentem leituras altas (Figura 3). Mas quando se trata de ajustar esse perfil, parece que cada usuário tem um método favorito. Qual deles é o correto?
A SSPC-PA 2 propõe várias soluções, dependendo do tipo de instrumento e da situação específica. Métodos semelhantes são sugeridos pela ASTM D7091 e pela ISO 19840.
Os medidores mecânicos de arrancamento (Tipo 1) têm escalas não lineares que não podem ser ajustadas. Portanto, a média de pelo menos dez medições de superfície nua é calculada para gerar uma leitura de metal base (BMR). Esse valor é subtraído das futuras leituras de espessura do revestimento.
A maioria dos medidores eletrônicos (Tipo 2) pode ser ajustada pelo usuário seguindo as instruções do fabricante. Um método comum é simular um revestimento que cubra os principais picos do perfil. Um calço de espessura conhecida é colocado sobre o perfil da superfície e medido. O calibrador é ajustado para corresponder à espessura do calço.
Se não for possível acessar o substrato não revestido, a norma ISO 19840 tem valores de correção para subtrair das leituras de DFT em classes de perfil ISO 8503 finas, médias e grossas.
Agora que sabemos que é uma prática comum ajustar um medidor à espessura de um calço, é importante estar ciente de que isso pode acrescentar um erro significativo às futuras leituras do medidor.
Os instrumentos de medição têm precisão declarada ou declarações de tolerância emitidas pelo fabricante. Quando você faz ajustes de gage em calços, as medições de gage resultantes são menos precisas. Por exemplo, se a precisão de um calibrador adequadamente calibrado for de ± 1% e a espessura do calço tiver uma precisão de ± 5%, a tolerância combinada do calibrador e do calço será um pouco maior que ± 5%, conforme indicado pela fórmula da Figura 4.
Uma vez que o gage tenha sido colocado em serviço, uma quantidade surpreendente de problemas pode ser evitada com exames visuais regulares da sonda. Procure por danos óbvios, especialmente na superfície de medição ou no cabo da sonda. As sondas de pressão constante devem se mover livremente para cima e para baixo. As sondas danificadas, arranhadas ou desgastadas devem ser testadas quanto à precisão em padrões de referência e substituídas quando necessário. Limalhas de metal, poeira e tinta devem ser cuidadosamente removidos com um pano.
Evite a exposição prolongada a superfícies quentes e deixe a sonda esfriar entre as medições. Respeite as superfícies ásperas abaixando a sonda com cuidado e nunca a arraste para os lados, a menos que a sonda tenha sido projetada para esse uso. Calços de plástico de espessura conhecida podem ser colocados nessas superfícies para dar alguma proteção à sonda. Subtraia a espessura do calço da espessura medida e tenha em mente a tolerância de medição adicional resultante do uso do calço.
As indicações de que uma sonda pode precisar de manutenção incluem leituras mais baixas do que o esperado (ou seja, desgaste da ponta da sonda), leituras mais altas do que o esperado (ou seja, material estranho preso nela) e medições erráticas (ou seja, falha de componente).
Os instrumentos modernos são projetados para reduzir a influência do operador. Mas talvez você não saiba que podem ocorrer danos ao segurar a sonda de forma inadequada.
Existem medidores de todas as formas e tamanhos. Conheça a maneira correta de segurar e operar seu modelo específico. A maioria dos instrumentos de mão faz uma medição por vez. Levante a sonda da superfície entre as medições. Arrastar a sonda reduz a vida útil da mesma.
Os mecanismos de pressão constante incorporados na maioria dos medidores eletrônicos de DFT modernos garantem que a sonda se assente perpendicularmente à superfície e eliminam a influência da pressão do operador no resultado da medição. Segurar a sonda de forma incorreta anula esses mecanismos e pode reduzir a vida útil da sonda. Isso pode causar leituras altas quando a sonda é inclinada ou leituras baixas quando a sonda é pressionada contra revestimentos macios.
As leituras são afetadas por transmissores de rádio, magnetismo residual de operações de soldagem, grandes motores ou telefones celulares? Você pode se surpreender com o que importa e o que não importa.
Os instrumentos de espessura de película seca que medem sobre o aço operam em um princípio magnético. Portanto, é lógico que a precisão do medidor pode ser afetada negativamente por variações nas propriedades magnéticas inerentes ao aço. Um desses problemas insidiosos é o magnetismo residual, o magnetismo que é deixado no aço depois que um campo magnético externo é removido. Os grampos magnéticos e o corte a plasma são dois exemplos de fontes. Com o tempo, as tubulações enterradas absorverão o magnetismo do campo magnético da terra. O efeito geralmente não é pronunciado e pode ser removido pela desmagnetização. Verifique seu efeito no medidor medindo o zero no aço não revestido (ou a espessura de um calço colocado no aço não revestido).
Os fortes campos magnéticos dispersos produzidos por equipamentos elétricos podem interferir na operação de instrumentos que usam princípios magnéticos. Leituras erráticas podem resultar de medições em motores elétricos ou de medições próximas a um motor grande quando ele é ligado. As fortes emissões eletromagnéticas de torres ou antenas de rádio também podem interferir na operação do instrumento. Para minimizar o impacto dos campos eletromagnéticos externos, certifique-se de que seu instrumento de medição de espessura de filme seco seja fornecido com uma Declaração de Conformidade. A declaração de conformidade confirma que o fabricante testou a imunidade do instrumento em relação à EMC de acordo com as normas internacionais. A EN 61326-1:2013 é um exemplo de uma dessas normas standard.
Como você pode imaginar, esses são casos extremos improváveis. A verificação da operação do medidor em padrões de referência conhecidos aliviará a maioria das preocupações.
As palavras "leitura" e "medição" são usadas como sinônimos. A norma SSPC-PA 2 faz uma distinção interessante ao definir uma "leitura" como um resultado de um único instrumento e uma "medição" como a média de uma série de leituras.
Raramente se deve confiar em uma única leitura, quer esteja fazendo uma determinação de espessura ou ajustando um calço. As leituras repetidas do medidor, mesmo em pontos próximos, geralmente diferem devido às irregularidades da superfície do revestimento e do substrato. Detritos na superfície, interferências de emissões locais e técnica inadequada do operador são apenas alguns dos outros fatores que podem influenciar negativamente os resultados.
Obtenha a segurança que as estatísticas proporcionam. Faça várias leituras. Descarte quaisquer valores excepcionalmente altos ou baixos que não se repitam de forma consistente. A média resultante das leituras aceitáveis do medidor é considerada a medida da espessura do revestimento para aquele local.
Os instrumentos modernos compensam muitas fontes de imprecisão, mas não todas. Sua melhor fonte de conhecimento sobre medição de espessura de película seca são as instruções do fabricante, apoiadas pela rede de suporte técnico e pelos padrões do setor, como os emitidos pela SSPC, NACE, ASTM e ISO.
DAVID BEAMISH (1955 - 2019), ex-presidente da DeFelsko Corporation, fabricante de instrumentos portáteis de teste de revestimento com sede em Nova York, vendidos em todo o mundo. Ele era formado em Engenharia Civil e tinha mais de 25 anos de experiência em projeto, fabricação e comercialização desses instrumentos de teste em diversos setores internacionais, incluindo pintura industrial, inspeção de qualidade e manufatura. Ele conduziu seminários de treinamento e foi membro ativo de várias organizações, incluindo NACE, SSPC, ASTM e ISO.
