O ESTUDO DAS PROPRIEDADES DA JUNTA SOLDADA TIPO “DUPLA-CALHA” UTILIZADA EM REPARO DE DUTOS EM SERVIÇO DE AÇO MICROLIGADO GRAU X65 PELA VARIAÇÃO DA ENERGIA DE SOLDAGEM

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O risco de perfuração está presente em soldagem de dutos com baixa espessura e, no caso da trinca, em dutos de elevada dureza com presença de hidrogênio e tensões. Em ambos os casos, o controle da energia de soldagem é de suma importância, pois a determinação correta dos parâmetros que a compõem fará com que os riscos sejam minimizados. Além da troca de calor por condução entre os materiais de base, há a influência do fenômeno de convecção, já que o fluxo interno de produto retira calor da soldagem, o que aumenta a taxa de resfriamento e a dureza do material. A energia de soldagem deve ser alta suficiente para diminuir a taxa de resfriamento, porém baixa o bastante para evitar perfurações.

1.1. Objetivos

Este tópico foi dividido em dois subtópicos para melhor compreensão dos objetivos abordados por este trabalho.

1.1.1 Objetivo Geral

O objetivo deste trabalho é analisar os efeitos causados pela variação da energia de soldagem aplicada a reparo de dutos API 5L Grau X65 em operação pelo método dupla-calha quanto às propriedades mecânicas e metalúrgicas da junta soldada a fim de mitigar os dois principais fatores problemáticos que podem ocorrer neste processo: trinca à frio induzida pelo hidrogênio e perfuração da parede do duto.

1.1.2 Objetivos Específicos

- Disponibilizar recursos para execução da soldagem de três amostras de teste, cada uma com um valor de energia de soldagem, sendo baixa, média e alta;

- Determinar e realizar ensaios nas amostras de teste a fim de conhecer as propriedades resultantes da utilização das energias de soldagem pré-determinadas;

- Comparar os dados obtidos pelos ensaios nas três amostras de teste;

- Determinar para a situação específica abordada, qual o valor ideal de energia de soldagem a satisfazer o objetivo geral deste trabalho.

1.2. Justificativas

A parada dos dutos (interrupção do fluxo de produto) representa um alto prejuízo às indústrias envolvidas na comercialização dos produtos por eles transportados e às comunidades receptoras/consumidoras; por este motivo há numerosos estudos para desenvolvimento de novos métodos de reparo e aperfeiçoamento daqueles já existentes a fim de não haver necessidade de parada de fornecimento.

A soldagem deste tipo de reparo é extremamente particular e exige a atuação de pessoal qualificado. Os principais riscos que podem ocorrer devido à soldagem são: perfuração do duto e trincas à frio induzidas pelo hidrogênio. A Petrobrás (Petróleo Brasileiro S.A.) realiza esse serviço em dutos transportadores de combustíveis, neste caso a ocorrência de falha durante o processo pode causar explosão e resultar em perdas materiais e pessoais. Todos os parâmetros devem ser muito bem definidos através de estudos de engenharia baseados em normas técnicas consagradas e softwares desenvolvidos para simulação térmica. Os soldadores devem ser qualificados assim como o inspetor de soldagem; todos conforme norma de referência apropriada ao serviço.

O estudo será baseado na variação da energia de soldagem e sua influência sobre as propriedades mecânicas e metalúrgicas da junta soldada.