Metodologia de abertura de pré-trinca por fadiga para polietileno de alta densidade (PEAD)

• Autor(a) principal: Sequeira, Thais Pereira de
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/14251
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; pré-trincas por fadiga; polímeros; viscoelasticidade; PEAD; risers

A mecânica de fratura é uma metodologia muito utilizada para avaliar a integridade de grandes estruturas na presença de defeitos planos. A metodologia requer a presença de uma pré-trinca que para metais é introduzida por fadiga. Para polímeros, recomenda-se o corte por lâmina que resultará numa alteração no raio de curvatura e no valor de tenacidade resultante. No Brasil, com a descoberta das novas reservas de petróleo e gás do pré-sal e condições de serviço mais severas, diversos materiais poliméricos são utilizados em componentes estruturais. Para risers flexíveis, há camadas poliméricas tanto na barreira de pressão quanto na capa protetora externa, fabricados de polietileno de alta densidade (PEAD), por exemplo. A existência de trincas pode comprometer a vida em serviço desses componentes. Porém, não há na literatura uma metodologia clara de abertura de pré-trinca por fadiga para polímeros, devido ao comportamento viscoelástico. Assim, neste trabalho se busca a elaboração de uma metodologia de abertura de pré-trinca por fadiga para o PEAD, seguido da avaliação da tenacidade à fratura do material no estado plano de deformação. Os resultados mostram que a metodologia obteve êxito para a confecção da pré-trinca sendo aberta numa frequência cujo comportamento viscoelástico é quase nulo (próxima à transição vítrea). O melhor resultado foi obtido com razão entre carga mínima e máxima de 0.1, com menor efeito de tunelamento. Um valor de KIC de 0.57 MPa.m1/2 foi calculado.