Serviços Tecnológicos e Pesquisa Experimental no Laboratório de Materiais e Mecânica 

O Laboratório de Materiais e Mecânica do Cepel (LabMM) realiza ampla variedade de ensaios laboratoriais. 

 Conheça alguns deles. 

Análises Químicas 

– Ensaios físico-químicos e de Análise de Gases Dissolvidos (DGA) em fluidos isolantes com emissão de diagnóstico do equipamento, sugestão de período para reamostragem e possibilidade de integração com banco de dados via DianE.  

– Monitoramento de papéis isolantes a partir da determinação do grau de polimerização do papel e do teor de furfuraldeídos no fluido isolante.  

– Treinamento em execução e interpretação de DGA para monitoramento dos equipamentos elétricos, subsidiando a gestão da manutenção dos ativos.  

– Análise qualitativa e quantitativa de ligas de aço, polímeros (isoladores, cabos, espaçadores etc.), materiais cerâmicos, tintas e outras matrizes, fornecendo subsídios a análises periciais, bem como monitoramentos de rotina.  

– Avaliações térmicas e físico-químicas de materiais poliméricos, cerâmicos, metálicos e líquidos, a partir de técnicas como calorimetria diferencial de varredura, termogravimetria, tensiometria óptica, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia de absorção no UV/vis, dentre outras.  

– Compósitos e nanocompósitos para isolamento elétrico – desenvolvimento e caracterização de materiais para o setor elétrico, com avaliação de propriedades mecânicas, físico-químicas e dielétricas. 

– Revestimento hidrofóbicos e super-hidrofóbicos para isoladores cerâmicos – desenvolvimento e avaliação de revestimentos para aplicação em isoladores instalados em ambientes poluídos e úmidos, com crescimento biológico. 

– Avaliação de ésteres naturais isolantes – avaliações de propriedades, aplicabilidades, marcadores químicos de degradação do papel e compatibilidade dos materiais. 

– Nanofluidos para utilização em transformadores elétricos – estudo dos ganhos de propriedade térmica e dielétrica ao se incorporarem nanopartículas nos fluidos isolantes à base de óleo mineral. 

– Células solares poliméricas – estudo de desenvolvimento e caracterização de camadas ativas poliméricas para geração de energia fotovoltaica.  

Corrosão 

– Inspeções técnicas em campo para avaliação de processos corrosivos e falhas de revestimento ou má especificação de esquemas de pintura. 

– Análise de conformidade de tintas líquidas com o estabelecido nas normas Eletrobras de Pintura Anticorrosiva, visando garantir a qualidade do produto fornecido. 

– Realização de ensaios acelerados de envelhecimento de tintas industriais, simulando ambientes agressivos, visando garantir a qualidade e durabilidade dos produtos fornecidos.  

– Classificação normatizada do grau de agressividade de diferentes atmosferas, possibilitando a determinação da técnica de proteção anticorrosiva mais eficiente para o ambiente em questão. 

– Captação e análise de poluentes atmosféricos que impactem no desempenho anticorrosivo de materiais metálicos. 

– Cálculo de velocidade de corrosão de tubulações com diferentes fluídos, permitindo a previsão de vida útil da tubulação em diferentes pontos. 

– Análise técnica e ensaios laboratoriais para avaliação e substituição de materiais de baixo desempenho anticorrosivo por outros de desempenho comprovadamente superior. 

– Classificação do grau de agressividade da água utilizada em usinas e investigação de melhorias nos parâmetros físico-químicos da água ou adição de inibidores de corrosão. 

– Investigação de desempenho de inibidores de corrosão para diferentes fluídos e condições operacionais. 

– Otimização de custo e desempenho anticorrosivo entre diferentes tecnologias de esquemas de pintura, adequando-as à agressividade do ambiente operacional, com o objetivo de evitar falhas prematuras nos revestimentos, possibilitando ganho de vida útil dos ativos e redução da frequência de manutenção. 

– Investigação de técnicas anticorrosivas pelo uso de revestimentos ou inibidores de corrosão e biocidas, para combate e redução de incrustações em tubulações e, especialmente, de mexilhão dourado ou outros tipos de molusco. 

– Avaliação do estado de conservação do aço galvanizado utilizado em linhas de transmissão e projeto de caraterísticas técnicas deste material para resistir adequadamente às condições de corrosividade em que está instalado, ampliando a vida útil dos ativos. 

– Desenvolvimento e otimização de inspeção para diagnóstico do estado de corrosão de fundações de torres de linhas de transmissão, através de técnica de injeção de corrente. 

Metalografia 

– Análise de falhas em componente/peças rompidas em serviço. 

– Caracterização metalúrgica em peças metálicas. 

– Inspeção por ultrassom em palhetas do pré-distribuidor de onde?.onde? 

– Medição de espessura por ultrassom e inspeção por ultrassom e LP em vasos de pressão. 

– Medição de espessura por ultrassom em tubulações do sistema de refrigeração, em tubulações de água de selagem. 

– Desenvolvimento de software para monitoração, medição e diagnóstico da condição operacional de turbinas em plantas termelétricas, integrado a metodologias de avaliação de integridade estrutural, permitindo a previsão de vida remanescente ou estágio de dano da turbina em tempo real. 

– Desenvolvimento de metodologia para realização de ensaios de fluência não-destrutivos em corpos de provas muito reduzidos retirados de equipamentos e componentes de alto valor financeiro (como turbinas e geradores) em serviço. O ensaio de fluência permite determinar o grau de envelhecimento do material. Com tal procedimento, reduzem-se os custos de inspeção e de manutenção em equipamentos de geração termelétricas. 

– Medição de vazão, espessura e videoscopia nas tubulações de resfriamento com o objetivo de identificar incrustações que podem diminuir a passagem de água de refrigeração, causando sobreaquecimento nos transformadores, mancais e outros componentes. 

Mecatrônica e Dinâmica de Estruturas 

– Monitoramento e medição de vibrações mecânicas em equipamentos/estruturas, para identificação das frequências e modos naturais de vibração e detecção de anomalias no funcionamento a partir da constatação de alterações nas frequências/modos naturais. 

– Monitoramento e medição de deformação mecânica em equipamentos/estruturas de interesse através de técnicas de extensometria, permitindo a identificação dos locais mais solicitados mecanicamente e, portanto, mais suscetíveis à falha, com a proposição de melhorias para reduzir os esforços mecânicos neles apresentados. 

– Ensaios mecânicos de tensão, flexão e compressão em materiais metálicos, poliméricos, cerâmicos, compósitos, para avaliação da resistência mecânica do material sob carregamento estático e verificação da especificação do material e dos processos de fabricação. 

– Ensaios de fadiga, tanto de alto ciclo em temperatura constante, como de termomecânica em alta temperatura, para avaliação da resistência mecânica do material sob carregamento cíclico e estimativa de vida remanescente à fadiga do equipamento/estrutura. 

– Estimativa de propriedades mecânicas de resistência à fratura de materiais metálicos, permitindo a avaliação da resistência mecânica na presença de trincas e da vida remanescente do equipamento/estrutura. 

– Ensaios de vibração em equipamentos/estruturas (estruturas de até 1.200 kg e 2 m de altura), para avaliação de sua resistência mecânica, quando submetidos a vibrações mecânicas do tipo senoidal, aleatória (random) e transiente ou choque (transient/shock); identificação das frequências naturais do equipamento; e verificação da condição de sua operação em campo (em condição de ressonância ou não). 

– Análise de esforços mecânicos em equipamentos/estruturas, usando código comercial de elementos finitos ANSYS/Workbench, com o detalhamento de esforços mecânicos em equipamentos/estruturas de geometria complexa e gerando simulação do desempenho esperado para as condições de operação em campo. 

– Análise pericial para diagnóstico em equipamentos/estruturas, resultando na identificação das possíveis causas para defeitos/falhas e em recomendações para evitar a ocorrência de defeitos similares no futuro. 

– Desenvolvimento de metodologias e programas computacionais para monitoramento e diagnóstico de defeitos e avaliação de confiabilidade estrutural em equipamentos/estruturas, com objetivo de acompanhar sua deterioração progressiva, quantificar sua ‘saúde’ estrutural de gerar estimativa de confiabilidade e de sua vida remanescente. A pesquisa traz subsídios para planejamento racional das paradas de manutenção (alocação otimizada de recursos); redução de custos de O&M; redução de perdas de receita associadas a multas por indisponibilidade não programada; identificação da(s) causa(s) responsável(is) por perdas de desempenho; minimização de sinistros de grandes proporções. 

–  Monitoramento da Condição Estrutural (Structural Health Monitoring) – desenvolvimento de metodologias computacionais para diagnóstico de defeitos em cabos condutores de linhas áreas de transmissão de energia elétrica e em pás de aerogeradores on-shore de grande porte. Desenvolvimento de sensores inteligentes para aplicação nestes ativos.  

– Avaliação de eficiência de amortecedores em cabos condutores.