[pt] A avaliação não destrutiva ultrassônica é de extrema importância na
indústria de óleo e gás, principalmente para ativos e estruturas sujeitos
a condições que aceleram os mecanismos de falha. Apesar de amplamente
difundidos, os métodos ultrassônicos não destrutivos dependem de uma força
de trabalho especializada, sendo, portanto, suscetíveis a erros e demorados.
Nesse contexto, métodos de reconhecimento de padrões, como o aprendizado de
máquina, se encaixam convenientemente para solucionar os desafios da tarefa.
Assim, este trabalho tem como objetivo a aplicação de técnicas de inteligência
artificial para abordar a interpretação de dados adquiridos por meio de
avaliação não destrutiva ultrassônica no contexto da indústria de óleo e gás.
Para tanto, esta dissertação envolve três estudos de caso. Primeiramente, sinais
de ondas guiadas ultrassônicas são usados para classificar os defeitos presentes
em juntas soldadas de compósito termoplástico. Os resultados mostraram que,
ao usar atributos extraídos com modelos autoregressivos, a acurácia do modelo
de aprendizado de máquina melhora em pelo menos 72,5 por cento. Em segundo lugar,
dados ultrassônicos em formato de imagens são usados para construir um
sistema de diagnóstico de solda automático. A estrutura proposta resultou
em um modelo computacionalmente eficiente, capaz de realizar classificações
com acurácia superior à 99 por cento. Por fim, dados obtidos por simulação numérica
foram usados para criar um modelo de aprendizado profundo visando estimar
a severidade de defeitos semelhantes à corrosão em dutos. Resultados de R2
superiores a 0,99 foram alcançados. / [en] Ultrasonic non-destructive evaluation is of extreme importance in the oil
and gas industry, especially for assets and structures subjected to conditions
that accelerate failure mechanisms. Despite being widely spread, ultrasonic
non-destructive methods depend on a specialized workforce, thus being errorprone and time-consuming. In this context, pattern recognition methods, like
machine learning, fit conveniently to solve the challenges of the task. Hence,
this work aims at applying artificial intelligence techniques to address the
interpretation of data acquired through ultrasonic non-destructive evaluation
in the context of the oil and gas industry. For that purpose, this dissertation
involves three case studies. Firstly, ultrasonic guided wave signals are used to
classify defects present in welded thermoplastic composite joints. Results have
shown that, when using features extracted with autoregressive models, the
accuracy of the machine learning model improves by at least 72.5 percent. Secondly,
ultrasonic image data is used to construct an automatic weld diagnostic system.
The proposed framework resulted in a lightweight model capable of performing
classification with over 99 percent accuracy. Finally, simulation data was used to
create a deep learning model for estimating the severity of corrosion-like defects
in pipelines. R2 results superior to 0.99 were achieved.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:57224 |
| Date | 31 January 2022 |
| Creators | GUILHERME REZENDE BESSA FERREIRA |
| Contributors | HELON VICENTE HULTMANN AYALA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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