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Resistência à fadiga de tubo API 5L X65 cladeado e soldado circunferencialmente com eletrodos de Inconel® 625 (2016)

  • Authors:
  • Autor USP: SANTOS, ELIELSON ALVES DOS - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SMM
  • Assunto: FADIGA DOS MATERIAIS
  • Keywords: SOLDA CIRCUNFERENCIAL; PROPAGAÇÃO DE TRINCA POR FADIGA; TUBO CLADEADO
  • Language: Português
  • Abstract: As recentes descobertas de petróleo é gás na camada do Pré-sal representam um enorme potencial exploratório no Brasil, entretanto, os desafios tecnológicos para a exploração desses recursos minerais são imensos e, consequentemente, têm motivado o desenvolvimento de estudos voltados a métodos e materiais eficientes para suas produções. Os tubos condutores de petróleo e gás são denominados de elevadores catenários ou do inglês "risers", e são elementos que necessariamente são soldados e possuem fundamental importância nessa cadeia produtiva, pois transportam petróleo e gás natural do fundo do mar à plataforma, estando sujeitos a carregamentos dinâmicos (fadiga) durante sua operação. Adicionalmente, um dos problemas centrais à produção de óleo e gás das reservas do Pré-Sal está diretamente associado a meios altamente corrosivos, tais como 'H IND.2''S' e 'C''0 IND.2'. Uma forma mais barata de proteção dos tubos é a aplicação de uma camada de um material metálico resistente à corrosão na parte interna desses tubos (clad). Assim, a união entre esses tubos para formação dos "risers" deve ser realizada pelo emprego de soldas circunferenciais de ligas igualmente resistentes à corrosão. Nesse contexto, como os elementos soldados são considerados possuir defeitos do tipo trinca, para a garantia de sua integridade estrutural quando submetidos a carregamentos cíclicos, é necessário o conhecimento das taxas de propagação de trinca por fadiga da solda circunferencial. Assim, neste trabalho, foram realizados ensaios de propagação de trinca por fadiga na região da solda circunferencial de Inconel®625 realizada em tubo de aço API 5L X65 cladeado, utilizando corpos de prova do tipo SEN(B) (Single Edge Notch Bending) com relações entre espessura e largura (B/W) iguais a 0,5, 1 e 2. O propósito central deste trabalho foi de obter a curva da taxa de propagação de trincapor fadiga (da/dN) versus a variação do fator de intensidade de tensão ('delta'K) para o metal de solda por meio de ensaios normatizados, utilizando diferentes técnicas de acompanhamento e medição da trinca. A monitoração de crescimento da trinca foi feita por três técnicas: variação da flexibilidade elástica (VFE), queda de potencial elétrico (QPE) e análise de imagem (Ai). Os resultados mostraram que as diferentes relações B/W utilizadas no estudo não alteraram significantemente as taxas de propagação de trinca por fadiga, respeitado que a propagação aconteceu em condições de escoamento em pequena escala na frente da trinca. Os resultados de propagação de trinca por fadiga permitiram a obtenção das regiões I e II da curva da/dN versus 'delta'K para o metal de solda. O valor de 'delta''K IND.lim' obtido para o mesmo foi em torno de 11,8 MPa.'m POT.1/2' e os valores encontrados das constantes experimentais C e m da equação de Paris-Erdogan foram respectivamente iguais a 1,55x'10 POT.-10' [(mm/ciclo)/(MPa.'m POT.1/2')'POT.m'] e 4,15. A propagação de trinca no metal de solda deu-se por deformação plástica, com a formação de estrias de fadiga
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 06.04.2016
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      SANTOS, Elielson Alves dos; BOSE FILHO, Waldek Wladimir. Resistência à fadiga de tubo API 5L X65 cladeado e soldado circunferencialmente com eletrodos de Inconel® 625. 2016.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-08062016-084524/pt-br.php >.
    • APA

      Santos, E. A. dos, & Bose Filho, W. W. (2016). Resistência à fadiga de tubo API 5L X65 cladeado e soldado circunferencialmente com eletrodos de Inconel® 625. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-08062016-084524/pt-br.php
    • NLM

      Santos EA dos, Bose Filho WW. Resistência à fadiga de tubo API 5L X65 cladeado e soldado circunferencialmente com eletrodos de Inconel® 625 [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-08062016-084524/pt-br.php
    • Vancouver

      Santos EA dos, Bose Filho WW. Resistência à fadiga de tubo API 5L X65 cladeado e soldado circunferencialmente com eletrodos de Inconel® 625 [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-08062016-084524/pt-br.php

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