Apresentação 2 evolução da QUALIFICAÇÃO

Embed Size (px)

Citation preview

Apresentao do PowerPoint

Estudo de Trincas Induzidas pelo Hidrognio em juntas soldadas em Ao ARBL com o uso dos ensaios de Soldabilidade WIC , CTS e TekkenSO LUS2013KARINNE FERNANDA MENEZES DE FREITAS

ORIENTADOR: Dr. VALDEMAR SILVA LEALINSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIAS E TECNOLOGIADO MARANHO - IFMADEPARTAMENTO DE MECNICA E MATERIAISPROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA DE MATERIAISROTEIROINTRODUOPLANO DE TRABALHOOBJETIVOMATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSREVISO BIBLIOGRFICACRONOGRAMA DE ATIVIDADESRESULTADOS INTRODUOAo ARBLAo APIPetrleoTrincas induzidas por HidrognioResistencia Mecnica e CorrosoMaior Vida tilMaior segurana e reduo do peso

WIC, CTS e TekkenArame Tubular

Fig. 1: Vazamento de leo combustvel no rio Alambari-SP.M.O OBJETIVOEstudar o Comportamento da Soldabilidade do Ao API 5LX80 quanto ao Surgimento de Trincas Induzidas pelo Hidrognio quando soldados pelo processo Arame Tubular utilizando os testes de Soldabilidade CTS, WIC e Tekken.4REVISO BIBLIOGRFICAARBLCaractersticas Boa conformabilidadeAlto limite de ResistenciaBoa tenacidade a baixas Temperaturas Boa soldabilidade Ceq> 0,44%)0,12% C Microligados (0,1% de cada)=0,8%Bai (2011), uma das principais caractersticas do ao apresentar uma menor espessura de parede e menor peso (para uma mesma presso interna). Economia de 7,5% de custos.

REVISO BIBLIOGRFICA

Fig. 2 : Materiais fabricados com aos ARBLSegundo MEESTER (1997), os aos ARBL foram inicialmente projetados para atender as necessidades da indstria de gs e petrleo, embora o seu bom desempenho industrial tenha incrementado seu uso em outros tipos de indstrias como automotiva e de estruturas.REVISO BIBLIOGRFICAAPI 5L X80American Petroleum InstituteLimite de EscoamentoNorma API 5L, 2007Specification For Line Pipe SteelRESISTENTESTENAZESSOLDVEIS7REVISO BIBLIOGRFICA

Evoluo do Ao APIGroTenacidade % CSoldabilidadeFig. 3: Evoluo de Processos de Fabricao dos Aos API Segundo Grimpe, 2004

REVISO BIBLIOGRFICAFig. 4: Micrografia caracterstica de trs aos API, mostrando a evoluo dos tratamentos e tamanho de gro. API X60( Normalizado) ASTM 7/8API X 70 (Termomecnico-TM) ASTM 10/11API X80 (TM + Resf. Acelerado) ASTM 12/13

Segundo Hillenbrand , 2002REVISO BIBLIOGRFICASegundo Hillenbrand, 2002, so usados trs processos de soldagem em tubulaes para transporte de petrleo.MIG/MAG

REVISO BIBLIOGRFICAProcessos de Soldagem (NEVASMAA, 2003)Fig. 6: Relao entre Hidrognio Potencial e Hidrognio na Solda para diferentes processos de soldagem.11REVISO BIBLIOGRFICASoldagem com Arame Tubular

Estabilizar o arcoControle de escriaIncluses de elementos de liga Proteo do MS e da poa de fuso FCAWFCAW-SFCAW-GFig. 5:Processo de Soldagem com Arame Tubular: (A) com proteo gasosa e (B) Auto-protegido.ABCooper Ordez (2004), Soldagem e Caracterizao das Propriedades Mecnicas de Dutos de Ao API 5L-X80 com Diferentes Arames Tubulares vivel a soldagem de dutos API 5L-X80 com arames tubulares autoprotegido e com proteo auxiliar de gs, cumprindo com os requisitos das normas de referncia, no sendo necessrio o uso de temperatura de preaquecimento.REVISO BIBLIOGRFICAAo API 5L X80DBCP: 25mmDimetro: 1,6mmEspessura:20mmAutoprotegido Protea auxiliar 0,61,11,5REVISO BIBLIOGRFICATRINCASTrincas LamelarTrincas a QuenteTrincas por Liquao na ZTATrincas a Frio (ou induzidas por hidrognio)O trincamente assistido por hidrognio foi a denominao dada pela primeira vez por Yurioka & Suziki (1990), mas na literatura encontram-se outros termos: Trincamento a frio, Trincas retardada, Trincas sob o cordo e Trincas na ZTAREVISO BIBLIOGRFICASegundo Modenesi 2006, Trincas a frioREVISO BIBLIOGRFICA

Trincas Induzidas por Hidrognio

Simulao: Mecanismo do surgimento da Trinca a Frio16Tipos de Trincas causadas por Hidrognio

REVISO BIBLIOGRFICAFig.7: Diferentes tipos de trincas a frio na ZTASegundo Kobe Steel, 2011REVISO BIBLIOGRFICAENSAIOS DE FISSURAONORMA AWS B4.02007REVISO BIBLIOGRFICA

Ensaio CTS

NORMA AWS B4.02007Fig.9: Representao esquemtica do ensaio CTSJimy Unfried Silgado (2007), Evaluation of susceptibility of hydrogen induced cracking in microalloyed armor steel welds using a geometry modified implant testao temperado e revenido (T&R): 4,5mm de espessura.Processo de Soldagem: SMAW com um baixo aporte de calorConsumvel: Eletrodo ferrtico 2,4 mm.A susceptibilidade a FIH foi maior na condio que favoreceu uma maior absoro de hidrognio pelo eletrodo;O preaquecimento do MB teve baixa significncia Encontrou-se tamanho mdio de trinca de 0,11 a 3mmREVISO BIBLIOGRFICAREVISO BIBLIOGRFICAEnsaio WIC

NORMA AWS B4.02007

Fig.10: Representao esquemtica do ensaio WICH. J. Quesada a (2011), ENSAYOS DE FISURACIN EN FRIO APLICADOS EN ACEROS DE ALTA RESISTENCIAWIC e TekkenSMAWFCAWGMAWTodas as fissuras se localizaram longitudinal ao cordo de Solda;Para os trs tipos de processos os aos API X60 e X65, precisam ser soldados a uma temperatura de pr-aquecimento de 100C para os dois ensaio WIC e Tekken;O ensaio Tekken mostrou-se mais sensvel quanto as TIHAo API 5L X60 e X65

Es: 0,8 a 1,1 KJ/mmREVISO BIBLIOGRFICA

Ensaio TekkenREVISO BIBLIOGRFICANORMA JIS-Z 3158 2007Fig.11: Representao esquemtica do ensaio TekkenAlexandre S. (2010), Soldabilidade dos Aos de Extra Elevada Resistncia do Tipo 690 Mpa.Tekken CTSSMAWFCAWAo EHS, Le: 690 MPa

Es: 0,34 a 0,56 KJ/mmCTS: Nos dois processos de soldagem este ensaio no apresentou FHI;Tekken: O processo de SMAW (temp. Ambiente) houve fissuras em toda extenso do cordo de solda. Somente a temp. 75 no houve FHI;Tekken : No houve fissuras pelo processo FCAW.REVISO BIBLIOGRFICA24PLANO DE TRABALHO

25Metal de BaseO ao API 5L X80 Encontra-se em forma de chapaFornecido pela USIMINAS

Tabela 1: Composio Qumica e propriedade mecnica , Fonte: USIMINAS0,44 0,25API 5LMATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSMATERIAIS,MTODOS e EQUIPAMENTOSMetal de AdioArame Tubular: E110-CGNorma: AWS 5.28Dimetro de 1,6mmTubularMetal CoredNquel-Molibidnio LE: 690MPaAlta eficincia: (90-95%)Cordo de excelente aspecto,pequenas ilhas de escorias

Gs de Proteo75%Ar + 25% CO2 MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSO gs inerte atua na proteo da regio soldada, alm de auxiliar na abertura e manuteno do arco voltaico. O dixido de carbono mantido baixo tambm (1-3%) para minimizar a captura do carbono e manter uma boa estabilidade do arco. (ESAB, 2005) , aumenta a penetrao da solda e a dureza do cordoFigura 28MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSConstruo dos corpos de prova

Ao API 5LX80

MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSCaracterizao Microestrutural do MBseguindo a classificao adotada pelo IIW.

Caracterizao Microestrutural do MBNital 2%MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSseguindo a classificao adotada pelo IIW.

Suporte para o ensaio WICMATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOS

Solda de TesteNORMA AWS B4.02007

2 mmConstruo dos corpos de prova WIC (y)MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOS

2 mmMATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSConstruo dos corpos de prova WIC (V)

WIC (y)1,080,71,56MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSWIC (V)

MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSSuporte para o ensaio CTSNORMA AWS B4.02007

Solda de FixaoSolda de TesteMATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSConstruo dos corpos de prova CTS

NORMA AWS B4.02007

MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSSuporte para o ensaio TekkenNorma: JIS-Z 3158

Construo do corpo de prova Tekken203 mm152 mmMATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSNorma: JIS-Z 3158

Solda de FixaoSolda de FixaoSolda de TesteMATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSConstruo do corpo de prova TekkenPARAMETRIZAO

DBCPE= Energia de Soldagem [KJ/mm];n= Rendimento do arco;U= Tenso de soldagem [V];I=Corrente de soldagem;V= Velocidade de soldagem [mm/min].MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSEq. 01CPU (V)I (A)Vs (mm/min)E (Kj/mm)DBCPVazoGs117,21522250,71315Ar + 25% CO2218,42042001,12318,01961351,56PARAMETRIZAO MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOSTabela 2: Parmetros de Soldagem adotados na soldagem dos corpos de prova WIC2 ETAPA

Solda de Teste0,71,081,6

MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOS

LABSOLDA (IFMA)

Fig.12: Equipamentos utilizados na usinagem e na soldagem do ao API 5L X80

Fig.13: Equipamentos utilizados na caracterizao do ao API 5L X8012MATERIAIS, MTODOS E EQUIPAMENTOS

Fig. 14: Micrografia do Metal de Base do aco API 5L X80 Ferrita (regio clara) e Perlita (regio escura) e bainita..Caracterizao do Metal BaseRESULTADOSCRONOGRAMA DE ATIVIDADESMeses Tarefas 1 - 67 - 1213 - 1819 - 24Disciplinas a serem cursadasXXReviso BibliogrficaXXXXCorte das chapas e preparo dos chanfrosXXDefesa da Pr-qualificao

XParametrizao da soldagemXDefinio dos parmetros e realizao das soldasXEnsaios de Soldabilidade /2XAnlise Microestruturais e DurezaXQualificaoXDefesa da dissertaoX47REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS ABNT, NBR 15181 Ensaios no destrutivos - Emisso Acstica - Terminologia,Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT, So Paulo, Brasil, 2004.Martins, W. P. et al, Microestrutura e Propriedades Mecnicas de Juntas Soldadas em ao ARBL Corte e Conformao dos Metais, 2011.INTERNATIONAL INSTITUTE OF WELDING, 1988, Guide to the Light Microscope Examination of Ferritic Steel Weld Metals.IIW. Doc. No IX-1522-88 IXJ-123-87 Revision 2, June. AWS B4. 0M:.Standard Methods for Mechanical Testing of Welds, Approved by American National Standards Institute, 2007.CASTI metals black book North American Ferrous Data. Edmonton: CASTI Pub. 2000. 4th ed.Chapter 2 Wrought carbon & alloy steel metallurgy, p. 50-51.

OBRIGADA !49