Avaliação da susceptibilidade à fragilização por hidrogênio de juntas soldadas e metais dissimilares para aplicações submarinas no setor de petróleo e gás.
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
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Resumo: | A presente dissertação teve como objetivo estudar a susceptibilidade à fragilização por hidrogênio de juntas soldadas de metais dissimilares, utilizadas no setor offshore da indústria do petróleo. Para isto foram aplicados previamente cordões de solda sobre segmentos do aço AISI 8630 temperado e revenido utilizado em válvulas submarinas, com duas composições químicas diferentes, (normal e modificado) utilizando o processo GMAW protegido com Ar e automatizado. Como metal de adição foi utilizado o arame AWS ERNiCrMo-3 com 1,2 mm de diâmetro comercialmente denominado Inconel 625, os quais foram posteriormente submetidos à tratamentos térmico de alívio de tensões (TTAT) às temperaturas de 650°C por 3h e 676 °C por 1h. Depois de feito o TTAT as amostras foram submetidas à soldagem de união com o aço ASTM A36 utilizados em tubos para condução de petróleo, utilizando também o arame AWS ERNiCrMo-3 com 1,2 mm de diâmetro. Após a soldagem de união foram usinados corpos de prova de tração para hidrogenação simulando as condições de proteção catódica e para a realização do ensaio de impacto Charpy. Os corpos de provas foram submetidos a sete dias de hidrogenação e, imediatamente em seguida, foram colocados ao ensaio de tração uniaxial para avaliar como o hidrogênio inserido na microestrutura do material afeta as suas propriedades mecânicas. Os resultados obtidos indicaram que o ciclo térmico utilizado para o TTAT tem uma influência significativa sobre os resultados obtidos. Observou-se também que o TTAT de 650°C por 3 horas proporcionou uma maior formação de zonas parcialmente diluídas, tornando a microestrutura da região próxima à linha de fusão mais dura. Os corpos de prova provenientes da junta soldada com o aço AISI 8630 normal, com menor percentual de carbono, apresentaram maior susceptibilidade à fragilização por hidrogênio. |
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MACIEL, Theophilo Moura.MACIEL, T. M.http://lattes.cnpq.br/9476858938351846SANTOS, Marco Antonio dos.VILAR, Eudésio de Oliveira.NASCIMENTO, A. B.http://lattes.cnpq.br/4031797343700787NASCIMENTO, Adriana Bispo do.A presente dissertação teve como objetivo estudar a susceptibilidade à fragilização por hidrogênio de juntas soldadas de metais dissimilares, utilizadas no setor offshore da indústria do petróleo. Para isto foram aplicados previamente cordões de solda sobre segmentos do aço AISI 8630 temperado e revenido utilizado em válvulas submarinas, com duas composições químicas diferentes, (normal e modificado) utilizando o processo GMAW protegido com Ar e automatizado. Como metal de adição foi utilizado o arame AWS ERNiCrMo-3 com 1,2 mm de diâmetro comercialmente denominado Inconel 625, os quais foram posteriormente submetidos à tratamentos térmico de alívio de tensões (TTAT) às temperaturas de 650°C por 3h e 676 °C por 1h. Depois de feito o TTAT as amostras foram submetidas à soldagem de união com o aço ASTM A36 utilizados em tubos para condução de petróleo, utilizando também o arame AWS ERNiCrMo-3 com 1,2 mm de diâmetro. Após a soldagem de união foram usinados corpos de prova de tração para hidrogenação simulando as condições de proteção catódica e para a realização do ensaio de impacto Charpy. Os corpos de provas foram submetidos a sete dias de hidrogenação e, imediatamente em seguida, foram colocados ao ensaio de tração uniaxial para avaliar como o hidrogênio inserido na microestrutura do material afeta as suas propriedades mecânicas. Os resultados obtidos indicaram que o ciclo térmico utilizado para o TTAT tem uma influência significativa sobre os resultados obtidos. Observou-se também que o TTAT de 650°C por 3 horas proporcionou uma maior formação de zonas parcialmente diluídas, tornando a microestrutura da região próxima à linha de fusão mais dura. Os corpos de prova provenientes da junta soldada com o aço AISI 8630 normal, com menor percentual de carbono, apresentaram maior susceptibilidade à fragilização por hidrogênio.This work aimed to study the susceptibility to hydrogen embrittlement of dissimilar welded joints, used in offshore sector of oil industry. For this weld beads were previously deposited in segments of quenched and tempered AISI 8630 steel used in submarine valve, with two different composition (standard and modified) using the automatized GMAW process. AWS ERNiCrMo-3 wire with 1.2 mm diameter commercially known as Inconel 625, was used as filer metal. The segments were subsequently subjected to post welding heat treatment (PWHT) at 650 ° C for 3 hours and 676 ° C for 1h. After this the samples were subjected to welding union, also using the same wire and welding process. After welding union tension samples were drawn for hydrogenation test using the same condition of cathodic protection used in submarine application. The test samples were subjected to hydrogenation by seven days, and then immediately were placed in the tensile test to evaluate as hydrogen inserted into the microstructure affects its mechanical properties. The results showed that thermal cycle of the PWHT promote a significative influence. It was also observed that the PWHT 650 ° C for 3 hours promoted a greater formation of partially diluted areas, making the microstructure of the region next to the fusion line harder. The specimens machined from the standard AISI 8630 showed higher susceptibility to hydrogen embrittlement.Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2022-12-09T21:44:58Z No. of bitstreams: 1 ADRIANA BISPO DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEM CCT 2014.pdf: 2026331 bytes, checksum: d3ad9d3dba2079da586fce859101682b (MD5)Made available in DSpace on 2022-12-09T21:44:58Z (GMT). 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Avaliação da susceptibilidade à fragilização por hidrogênio de juntas soldadas e metais dissimilares para aplicações submarinas no setor de petróleo e gás. 2014. 74f. (Dissertação de Mestrado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2014. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28256info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/28256/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALADRIANA BISPO DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEM CCT 2014.pdfADRIANA BISPO DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEM CCT 2014.pdfapplication/pdf2026331http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/28256/1/ADRIANA+BISPO+DO+NASCIMENTO+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEM+CCT+2014.pdfd3ad9d3dba2079da586fce859101682bMD51riufcg/282562022-12-09 18:46:17.818oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-12-09T21:46:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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