Influência do processo de hidrogenação na tenacidade ao impacto do aço ASTM A182 F22

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo, Paula Rafaella Simão
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
Texto Completo: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/11519
Resumo: Observa-se atualmente a necessidade cada vez maior de captar energia para uso cotidiano, nesse contexto tem-se a área petrolífera, que tem vivenciado rotineiramente desafios, sobretudo aqueles provenientes do pré-sal, que é marcado por elevadas pressões e fluidos agressivos. O desenvolvimento de projetos nessa área, além de vencer esses desafios têm que atender aos requisitos de segurança. Apesar dos elevados critérios de segurança desta área, temse um histórico de falhas, a catástrofe ocorrida no Golfo do México teve grande repercussão devido aos prejuízos gerados, essa falha foi associada a fragilização induzida pelo hidrogênio, em junta de solda que empregava aço AISI 8630. Para juntas soldadas uma das maneiras de aliviar as tensões, e atender aos critérios de dureza necessários as aplicações do sistema petrolífero, corresponde ao emprego de Tratamento Térmico de Alívio de Tensões (TTAT), que visa o aumento da ductilidade, diminuição da dureza tanto da zona fundida quanto da Zona Termicamente Afetada (ZTA), redução de empeno, aumento da resistência à fadiga e o aumento da resistência à corrosão sob tensão. Diante das falhas ocorridas em juntas soldadas compostas pelo aço AISI 8630 e do fato dessas terem sido associadas ao hidrogênio, o presente trabalho fará um levantamento do comportamento de tenacidade do aço ASTM A182 F22 nas condições sem e com proteção catódica. O aço ASTM A182 F22 foi submetido a TTAT com duração de 6 h a temperatura de patamar de 677 ºC. O processo de proteção catódica ocorreu a temperatura ambiente, durante 168 h, com potencial de -1.100 mVERC. A partir do ensaio de dureza Rockwell, observou-se que o TTAT garantiu o atendimento do critério de dureza de 250 HV conforme exigência da norma MR 0175. A influência do hidrogênio no aço ASTM A182 F22 foi analisada por meio do ensaio de impacto Charpy. Os resultados desse ensaio demonstram que a hidrogenação não influenciou na absorção de energia de impacto. As superfícies de fratura, do ensaio Charpy, mostraram-se de natureza dúctil em todos os corpos de prova, assim, notou-se que a hidrogenação não afetou a tenacidade do aço ASTM A182 F22.
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Para juntas soldadas uma das maneiras de aliviar as tensões, e atender aos critérios de dureza necessários as aplicações do sistema petrolífero, corresponde ao emprego de Tratamento Térmico de Alívio de Tensões (TTAT), que visa o aumento da ductilidade, diminuição da dureza tanto da zona fundida quanto da Zona Termicamente Afetada (ZTA), redução de empeno, aumento da resistência à fadiga e o aumento da resistência à corrosão sob tensão. Diante das falhas ocorridas em juntas soldadas compostas pelo aço AISI 8630 e do fato dessas terem sido associadas ao hidrogênio, o presente trabalho fará um levantamento do comportamento de tenacidade do aço ASTM A182 F22 nas condições sem e com proteção catódica. O aço ASTM A182 F22 foi submetido a TTAT com duração de 6 h a temperatura de patamar de 677 ºC. O processo de proteção catódica ocorreu a temperatura ambiente, durante 168 h, com potencial de -1.100 mVERC. A partir do ensaio de dureza Rockwell, observou-se que o TTAT garantiu o atendimento do critério de dureza de 250 HV conforme exigência da norma MR 0175. A influência do hidrogênio no aço ASTM A182 F22 foi analisada por meio do ensaio de impacto Charpy. Os resultados desse ensaio demonstram que a hidrogenação não influenciou na absorção de energia de impacto. As superfícies de fratura, do ensaio Charpy, mostraram-se de natureza dúctil em todos os corpos de prova, assim, notou-se que a hidrogenação não afetou a tenacidade do aço ASTM A182 F22.There is currently an increasing need to capture energy for everyday use, in this context there is the oil area, which has routinely experienced challenges, especially those from the presalt, which is marked by high pressures and aggressive fluids. Project development in this area, in addition to meeting these challenges, must meet security requirements. Despite the high safety criteria in this area, there is a history of failure, the disaster in the Gulf of Mexico had great repercussion due to the damage generated, this failure was associated with hydrogeninduced embrittlement in a weld joint using AISI 8630 steel. For welded joints, one of the ways to relieve stresses, and to meet the hardness criteria required by the petroleum system applications, corresponds to the use of Stress Relief Thermal Treatment (TTAT), which aims at increasing ductility, reducing the hardness of both fused zone as well as the Thermally Affected Zone (ZTA), reduced warping, increased fatigue strength and increased resistance to stress corrosion. Given the failures of welded joints composed of AISI 8630 steel and the fact that they were associated with hydrogen, the present work will survey the toughness behavior of ASTM A182 F22 steel in conditions without and with cathodic protection. ASTM A182 F22 steel was subjected to TTAT lasting 6 h at a plateau temperature of 677 °C. The cathodic protection process occurred at room temperature for 168 h, with a potential of -1,100 mVERC. From the Rockwell hardness test, it was observed that the TTAT ensured compliance with the 250 HV hardness criterion as per MR 0175 requirement. The influence of hydrogen on ASTM A182 F22 steel was analyzed using the Charpy impact test. The results of this test demonstrate that hydrogenation did not negatively influence impact energy absorption. The fracture surfaces of the Charpy test proved to be ductile in all specimens, thus it was noted that hydrogenation did not affect the toughness of ASTM A182 F22 steel.38 f.Centro Multidisciplinar de Caraúbas – CMCBrasilUFERSAUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoSilva, Adiana NascimentoSilva, Adiana NascimentoMendes, Rafael Bezerra AzevedoSilva, Guymmann Clay daAraújo, Paula Rafaella Simão2024-08-30T12:42:55Z2024-08-30T12:42:55Z2019-08-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesispdfapplication/pdfARAÚJO, Paula Rafaella Simão. Influência do processo de hidrogenação na tenacidade ao impacto do aço ASTM A182 F22. 2019. 38 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Caraúbas, 2019.https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/11519CaraúbasAttribution-ShareAlike 3.0 BrazilUFERSAhttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2024-08-30T20:42:55Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/11519Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2024-08-30T20:42:55Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
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