Avaliação da susceptibilidade à corrosão sob tensão do aço duplex 2205 em meio salino contendo H2S

• Autor(a) principal: Kirchner, Rejane Kraemer
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/190200
• topic: Aço inoxidável duplex; Corrosão

No processo de extração de petróleo, o óleo é conduzido do poço até a plataforma por dutos (risers e flowlines) que podem ser rígidos ou flexíveis. Nesta etapa, o óleo que chega até a plataforma está contaminado com água, areia e gases como o CO2 e H2S em variadas concentrações. A carcaça interna de um duto flexível (riser) é constituída pelo aço inoxidável duplex 2205, possuindo alta resistência à corrosão generalizada e localizada. No entanto, sofre com o processo corrosivo do meio eletroquímico, principalmente devido ao contato direto com os gases, das cargas de serviço (operações de extração de petróleo) e/ou tensões residuais (devido ao processo de fabricação e/ou instalação). Neste contexto, o presente trabalho tem como principal objetivo avaliar a susceptibilidade à corrosão sob tensão do aço inoxidável duplex 2205, submetido a meio agressivo de solução A da NACE TM 0177 (2016) contendo sulfeto de hidrogênio (H2S). Para esta avaliação foi empregado o ensaio de tração à baixa taxa de deformação (BTD), que no caso dos ensaios ao ar, foram realizados concomitantemente na máquina de ensaios EMIC/DL-10000 e na máquina de ensaios BTD com capacidade de 1,5 toneladas projetada pela empresa SOURTEC, a fim de avaliar o desempenho desta. Os ensaios realizados ao ar fornecem as propriedades do material para realização de comparação qualitativa com ensaios em meio agressivo. Através dos dados obtidos do ensaio de BTD foi possível plotar a curva tensão versus deformação aparente. Após o ensaio calculou-se a redução de área, alongamento e tempo de ruptura do corpo de prova. Adicionalmente, foram obtidas imagens no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e no Microscópio Óptico (MO) para análise das fraturas das amostras e possíveis trincas secundárias, respectivamente. Foi constatado que o aço duplex 2205 apresenta susceptibilidade à corrosão sob tensão em presença de H2S, através da fragilização pelo hidrogênio. Esse fenômeno foi identificado pela queda do limite de resistência, do alongamento e do tempo até a fratura comparados aos ensaios realizados ao ar na mesma taxa de deformação, além da fratura frágil caracterizada pela fratura transgranular. As fissuras atravessam tanto os grãos da fase ferrita como da austenita.