Técnicas e cuidados na soldagem de tubulações e equipamentosinspebras.com.br/materiais/APRESENTACAO_PETROBRAS_IERB.pdf · direto do metal líquido em um grande molde. Estrutura

Técnicas e cuidados na soldagem de tubulações e equipamentos

Agenda

1. Metais e soldagem

2. Estudo básico da soldagem

3. Pré e pós-aquecimento

4. Controle de temperatura durante a soldagem

5. Tratamentos térmicos

6. Medidas de controle

7. Possíveis problemas

8. Conclusões

Agenda








8. Conclusões

1. Metais e Soldagem

• O que são metais e como é a estrutura dos metais ?

• Como a soldagem atua ?

• O que pode provocar ?



• São elementos químicos que formam aglomerados com caráter metálico e que possuem:

• Brilho metálico: formam sólidos com brilho metálico (reflexão de luz) característico;

• Plasticidade: podem ter sua geometria alterada radicalmente por forças externas (conformação);

• Resistência: podem apresentar uma alta resistência mecânica.

• Condutibilidade: apresentam excelente capacidade de condução térmica e elétrica;

• Tenacidade: conseguem absorver muita energia antes de serem rompidos.






• Os metais são formados de átomos que se agrupam formando uma estrutura cristalina.

• Um componente metálico normalmente é formado por uma grande quantidade de cristais microscópicos.

• Veja como isso ocorre...


Componentes Metálicos: dutos, tubos, válvulas e conexões.


.

Visão dos cristais formadores de um metal (exemplo aço inoxidável normalizado).




Arranjos de átomos formadores dos

cristais.




• Porém os átomos dos metais podem se organizar de formas diferentes

Arranjos de átomos formadores dos

cristais.


Possíveis formas de arranjos dos átomos formadores das estruturas cristalinas dos metais.


• Diferentes tipos de mecanismos e estruturas alteram suas características em função do tipo de processamento efetuado.

• Exemplo do aço SAE 1045, processado de formas diferentes...


SAE 1045 Fundido.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

Resistência Plasticidade Tenacidade

Obtenção: resfriamento direto do metal líquido em um grande molde.

Estrutura Dendrítica


0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00


SAE 1045 Laminado a quente (barra ou tubo)

Obtenção: laminação em temperaturas entre 1000 e 1200°C.

Estrutura Ferrítica-Perlítica(pró eutetóide).


SAE 1045 Normalizado.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00


Obtenção: tratamento térmico de normalização a 850°C durante 30 min.

Estrutura Ferrítica-Perlítica

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00



SAE 1045 Esferoidizado.

Obtenção: tratamento térmico de esferoidizaçãoa 700°C durante 20 horas.

Estrutura ferrítica com carbonetos esferoidizados

http://www.asminternational.org/Template.cfm?Section=Bookstore&template=Ecommerce/ProductDisplay.cfm&ProductID=10974

http://www.asminternational.org/Template.cfm?Section=Bookstore&template=Ecommerce/ProductDisplay.cfm&ProductID=10974

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00



SAE 1045 Austemperado.

Obtenção: tratamento térmico de austêmpera a 400°C durante 10min.

Estrutura Bainítica

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00



SAE 1045 Temperado.

Obtenção: tratamento térmico de têmpera em água.

Estrutura Martensítica.


• Diferentes diagramas permitem avaliar e prever características dos metais em função do tipo de processamento ocorrido :

Em função da composição e temperatura

Em função da taxa de resfriamento

Em função do ciclo térmico


• Resumidamente:

• Os metais apresentam grande diversidade de propriedades físicas e químicas, conforme a pressão, temperatura e outras variáveis.

• As variações de características dos metais podem ser quantificadas através da análise do processo e das propriedades do metal em questão.


• Como a solda atua ?

• A soldagem é um método de união localizada de materiais.

• Objetiva-se que a união ocorre de forma semelhante à existente no restante do material.



• A soldagem pode envolver ou não a fusão localizada do material, mas geralmente sempre envolve calor.




• A soldagem pode envolver ou não a fusão localizada do material, mas geralmente sempre envolve calor.



• Na maioria dos casos, a produção de uma solda envolve o uso de calor e/ou deformação plástica.

• O objetivo é manter a continuidade de propriedades e desempenho entre solda e metal de base.

• Mas na prática é gerada uma estrutura metalúrgica sensivelmente diferente da estrutura do metal base.

• Soldas podem, também, apresentar descontinuidades como vazios, trincas, material incluso, etc.



• Calor é empregado na soldagem:



• Calor é empregado na soldagem:



• O calor é transmitido através da peça:

500°C 700°C 1000°C 1300°C

Os metais conduzem calor

muito bem !!



• Este calor altera a estrutura dos metais envolvidos...

500°C 700°C 1000°C 1300°C

Alteração da estrutura cristalina para o caso do aço-carbono


• ...e o resfriamento não é igual !


500°C 700°C 1000°C 1300°C

Radiação




500°C 700°C 1000°C 1300°C

RadiaçãoConvecção Convecção




CONDUÇÃOCONDUÇÃO

RADIAÇÃOCONVECÇÃOCONVECÇÃO

Meio Ambiente


• A condução pelo metal é a principal forma de dissipação do calor da solda:


PEÇA SOLDADA

Radiação

Condução(maior parte do calor)

Convecção

Restante da Estrutura


• Resumidamente:

• A soldagem introduz alterações nos metais sendo unidos, especialmente devido ao aporte térmico.

• O calor envolvido na soldagem é transmitido pelo metal através da condução.

Agenda








8. Conclusões

2. Fundamentos básicos da Soldagem

• Diagrama de Repartição Térmica – junta soldada

• Ciclo Térmico - junta soldada



• Os gráficos de repartição térmica ilustram a história térmica de uma junta

soldada.

• A história térmica de

uma junta soldada é

composta pela

repartição térmica que

ocorre no diferentes

ciclos térmicos da

soldagem.



• A história térmica é determinada:

• pelas propriedades físicas do material;

• pela temperatura inicial do metal de base;

• pela a geometria da junta (introdução e extração do calor);

• pela energia de soldagem líquida e

• pelo formato da fonte de calor.


. A (t1)

. A (t2)

. A (t3)

. A (t4)

Tempo

. t1

. t2

. t3

. t4

Temp

o

Temperatura


• Construção da curva em um ponto:

. A (t4)

. A (t5)

. A (t6)

. A (t7)

. A (t1)

. A (t2)

. A (t3)

Tempo

. t1

. t2

. t3

. t4

Temperatura

Temp

o

. t7

. t6

. t5





• Casos:


• Ciclo Térmico

• A descrição da região soldada é possível associando-se:

• A histórica térmica (gráficos de repartição térmica)

• Os diagramas de análise dos metais (diagramas de fase, CCT, etc.)

Diagramas de repartição

térmica

Diagramas de fases, TTT,

etc...

Características da junta soldada


Aço carbono tipo SAE 1010

• Ciclo Térmico


Alteração do tamanho dos cristais do alumínio puro soldado

Região do metal depositado Região intensamente afetada pelo calor

Restante do componente

• Ciclo Térmico


Aço inox Supermartensítico

Tem

per

atu

ra d

e P

ico

Distância da linha de fusão

Tem

per

atu

ra (

°C)

%Cromo

%Níquel


Aço inox Dúplex

• Ciclo Térmico


Super Duplex UNS S32750

Região do metal depositado

Região intensamente afetada pelo calor

Restante do componente


580 594664

511

664 665 713636

A B C D

SLE SLR

27,227,8 27,6

31,1

A B C D

%Along

• Ciclo Térmico.

• Testes feitos em amostras de aço API (soldável) retiradas nas regiões transformadas pelos ciclos de repartição térmica:


• Resumidamente:

• É possível descrever a história térmica de uma junta soldada.

• Associando-se a história térmica com diagramas conhecidos para os metais é possível prever qual é o tipo de estrutura formada.

• A estrutura formada dita as propriedades da junta e o desempenho da união soldada.

Agenda








8. Conclusões

3. Pré e Pós Aquecimento

• Pré aquecimento.

• Introdução de calor adicional à peça sendo soldada.

• Visa diminuir a velocidade de resfriamento de uma junta soldada.

Préaquecido

Não préaquecido

3. Pré e Pós AquecimentoPré

aquecidoNão pré

aquecido

SOLDAGEM


Distância da linha de fusãoDistância da

linha de fusão

Temperatura

Resfriamento mais rápido e heterogêneo:

• Geração de Tensões térmicas• Maior presença de tensões residuais• Transformação de fases• Distorções

Resfriamento lento e homogeneizado:

• Menor geração de Tensões• Desidrogenação• Redução nas variações de

propriedade mecânica


• Resultados do Pré aquecimento:

• Reduzir as alterações de dureza na ZTA;

• Favorecer a desidrogenaçãode aços;

• Diminuir as tensões térmicas e residuais (reduzir o risco de trincas);

• Facilitar as operações de soldagem (metais bons condutores de calor);

• Remover a umidade se estiver presente quando a solda estiver sendo

executada;



• Os principais parâmetros empregados para

definir um pré aquecimento:

• composição química e condições metalúrgicas do metal,

• a espessura da peça,

• o processo de soldagem e seu aporte de energia e,

• o nível de restrição a que a junta está sendo submetida.


Um metal base é considerado

facilmente soldável pelo

processo SMAW (ER).

Deve-se usar pré-aquecimento para juntas com espessura acima de 20 mm.

Absolutamente necessário pré-aquecimento a uma temperatura elevada para todos os casos.

0,40%

%CEQ (CARBONO EQUIVALENTE)

0,60%

0,90%


• Valores típicos para o Pré aquecimento para ligas ferrosas:

Mai

s q

uen

te


• Maiores espessuras precisam de um pré-aquecimento em

torno de 100°C.

• Temperaturas maiores podem ser utilizadas para

juntas complexas com pequena

liberdade de movimento (alta restrição).


• Recomendação das temperaturas de pré-aquecimento e de

interpasse para aços de alta resistência e baixa liga (HSLA)

Processos com

baixo hidrogênio.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 20 40 60 80 100 120

Pré

aq

uec

imen

to (

°C)

Espessura (mm)

Mai

s q

uen

te

Mais espesso


• Recomendação das temperaturas de pré-aquecimento e de

interpasse para aços liga comuns :

Média: 225°C Média: 267°C Média: 292°C

Mais espesso

Mais quente


• As temperaturas também dependem do aporte térmico

dos processos de soldagem:

Aporte térmico do processo em

kJ/mm



• O uso da alta temperatura de pré-aquecimento levanta os

custos da soldagem devido ao aumento do uso de energia para

aquecer a peça de trabalho.

• É possível minimizar este custo usando materiais com maior

capacidade de soldagem ou processos mais eficientes ou bem

controlados.


• Pós aquecimento

• Tratamento de eliminação de hidrogênio (desidrogenação) em aços

carbono e de baixa liga.

• Aquecimento da junta soldada aprox. de 150°C a 300°C;

• Duração de algumas horas;

• Feito imediatamente após a soldagem e

• Aproveitando o pré-aquecimento.


• Aquecimento por chama:

• Menor eficiência (< 50%);

• Aquecimento heterogêneo;

• Imprecisão no controle da temperatura

(superfícies internas x externas);

• Restrições de uso em determinados ambientes;


• Aquecimento por chama:

• Geração de resíduos (óxidos, fumos, fuligem);

• Envolvimento de temperaturas elevadas;

• Necessidade de habilidade para uso.


• Aquecimento por resistência:

• Boa eficiência térmica ao envolver a junta a ser aquecida;

• Depende da disponibilidade de uma fonte de energia, sem

grandes restrições do ambiente;

• Gera muito menos desconforto térmico na região de trabalho;

• Permite o controle automático da temperatura;

• Aquece de forma

mais homogênea;


• Aquecimento por resistência:


• Aquecimento por indução:

• Processo muito eficiente;

• Os dispositivos de aquecimento

(bobinas) não se aquecem;

• Aquecimento interno no próprio material;

• Maior segurança e menor impacto nos operadores;

• Maior habilidade de obter e manter a temperatura desejada.



• Resumidamente:

• A distribuição do calor e a história térmica podem ser alterados pelo pré e pós aquecimento.

• Um pré e pós aquecimento adequados melhoram a homogeneidade da junta e o seu desempenho final.

• A quantidade de calor aplicada depende da temperatura a ser atingida que é função da espessura, geometria e composição química da junta.


PRÉ AQUECIMENTO

• Técnicas para Tubulações:

• ASM B 31.3

• N-133

• N-115

• Técnicas para Equipamentos:

• ASME VIII Div. 2


PÓS AQUECIMENTO

• Técnicas para Tubulações:

• ASM B 31.3

• Técnicas para Equipamentos:

• ASME VIII Div. 2



Agenda








8. Conclusões

4. Controle de Temperatura durante a soldagem

• Trincas podem ocorrer durante a soldagem

• Em ligas de composição química sensível ao trincamento.

• Em seções espessas ou com muitas juntas.


• Alguns metais que apresentam mudança de fase durante a

soldagem, introduzem alterações e/ou distorções geométricas

na junta soldada levando a trincas.

• Adicionalmente fases frágeis geradas na transformação de fases

do metal podem gerar trincas durante ou após a soldagem.

• Martensita nos aços carbono

• Ferrita delta nos aços inoxidáveis,


• Para prevenir trincas durante a soldagem a temperatura de

pré-aquecimento e interpasse deve estar:

• acima da temperatura de formação da martensita;

• abaixo da temperatura de formação da ferrita delta.

• O controle da temperatura de pré-aquecimento e

interpasse deve ser tal que evite a transformação de

microestruturas frágeis durante o resfriamento da solda.


• Sensibilidade dos aços carbono e liga ao trincamento:

Diagrama de GRAVILLE

Mapa de soldabilidade dos aços em função do CEQ e do

conteúdo em C.


• Aços inoxidáveis são um pouco mais difíceis de soldar que aços de baixo carbono.

• Estas dificuldades variam com o tipo de aço:

diagrama de

SCHAEFFLER

Permite prever a

microestrutura da ZF.


diagrama de

SCHAEFFLER

Permite prever a microestrutura da ZF.

Formação de trincas por solidificação ou perda de

ductilidade acima de 1250°C


diagrama de

SCHAEFFLER


Fragilização por formação de fases intermetálicas por aquecimento entre

450 a 900°C


diagrama de

SCHAEFFLER


Fragilização por crescimento de grão


diagrama de

SCHAEFFLER


Fragilização e fissuração por formação de martensita


• Seções com grande quantidade de metal apresentam

grande tendência à formação de trincas.

• Nestes casos, ocorre uma rápida perda de calor por

condução no metal.

• A condução é favorecida em peças mais espessas ou com

grande quantidade de juntas. Lembrando: os metais conduzem calor muito bem !!


• Extração de calor em diferentes

tipos de juntas (ref. A):

A .

tempo

Temperatura no ponto A

CALOR CALOR

Junta relativamente fina




A .

tempo


CALOR CALOR

Junta relativamente espessa




A .

tempo


CALOR CALOR

CA

LOR

Junta relativamente espessa com junção




tempo


A .

CALOR CALOR

Junta relativamente espessa com váriasjunções


• Resumidamente:

• Um bom controle de temperatura impede a ocorrência de eventos indesejáveis nos metais sendo soldados.

• A temperatura envolvida não depende apenas do metal, mas também das condições geométricas (espessura e número de juntas) da solda.

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8. Conclusões

5. Tratamentos Térmicos

• O Tratamento Térmico em metais tem como objetivo melhorar suas propriedades ou conferir-lhes características pré-determinadas.

• Constituem-se em um conjunto de operações envolvendo:

• aquecimento,

• permanência em determinadas temperaturas e,

• Resfriamento...

...sob condições controladas.


• Os principais tratamentos térmicos associados às operações de soldagem são:

• Recozimento

• Normalização

• Têmpera

• Revenimento

• Solubilização

• Alívio de tensões


• Pré e Pós aquecimento: realizado para controlar o aquecimento e resfriamento.

• Objetivos:

• minimizar distorções pela dilatação e contração;

• reduzir a taxa de resfriamento, evitando transformações de fase;

• promover desidrogenação;


• Desidrogenação: pós aquecimento feito a temperaturas relativamente baixas (de 150 a 300°C) durante um curto período de tempo (30min. a 2 horas).

• Objetivos:

• promover a retirada o hidrogênio;

• evitar o trincamento da junta;

• melhorar o desempenho da solda.


• Alívio de tensões: aquecimento em uma temperatura relativamente baixa em um período de tempo proporcional à espessura, seguido de um resfriamento lento.

• Objetivos:

• reduzir as tensões residuais;

• melhoria da ductilidade;

• melhorar as condições da ZTA.

• Consiste no tratamento mais empregado para juntas soldadas.


• Normalização: aquecimento dos aços até a uma temperatura um pouco acima da austenitização e resfriamento ao ar.

• Objetivos:

• refinar o grão;

• homogeneizar a estrutura e as propriedades e;

• melhorar a tenacidade.

(outros similares ao recozimento).


• Recozimento: aquecimento da peça até uma temperatura onde haja recristalização e/ou transformação em uma nova fase seguida de resfriamento lento.

• Objetivos:

• reduzir a dureza;

• melhorar a usinabilidade;

• remover o encruamento;

• aliviar as tensões internas;

• homogeneizar a microestrutura.


• Solubilização: aquecimento do metal até uma temperatura que solubilize os elementos de liga presentes na forma de precipitados.

• O tratamento ocorre em um tempo suficientemente longo para permitir a dissolução e distribuição homogênea dos elementos de liga na matriz.

• Este tratamento é tipicamente seguido de uma têmpera para manter a dissolução obtida em temperaturas nas quais os elementos estariam precipitados.

• Objetivos:

• dissolver elementos de liga precipitados no metal (exemplo carboneto de cromo no aço inox);


• Têmpera: resfriamento brusco após solubilização de uma liga (no caso dos aços austenitização).

• Objetivos:

• obter elementos de liga dissolvidos no metal (exemplo cobre no alumínio ou cromo no aço inox);

• nos aços em particular - obter estruturas endurecidas como a martensita (especialmente) ou a bainita.


• Revenimento: aquecimento de uma peça de aço anteriormente temperada entre 450 e 750°C durante um tempo de 30 minutos a 4 horas, seguido de resfriamento controlado.

• Objetivos:

• aliviar tensões internas produzidas por têmpera;

• diminuir a fragilidade e aumentar a tenacidade.

• Chama-se beneficiamento ao conjunto de operações de têmpera seguida de revenimento.


• Envelhecimento: aquecimento de ligas solubilizadas até uma temperatura e durante um tempo suficientemente longo para permitir a precipitação de compostos químicos na estrutura do metal.

• Objetivos:

• estabilizar as propriedades mecânicas;

• aumentar a resistência e dureza;

• melhorar a tenacidade.



• Os métodos de soldagem envolvem calor e causam dilatações e retrações diferenciadas do metal durante o ciclo de aquecimento e resfriamento.

Compressão residual Tração

residual



• Estas dilatações e retrações localizadas induzem tensões residuais e distorção.

• A distorção pode representar um grande problema, já que o produto final não apresenta a forma desejada.



• Redução da quantidade de distorção angular e contraçãolateral por:

a) redução do volume do metal de solda;




b) soldagem de passe único;




c) soldagem feitas próximas ao eixo neutro;




d) solda balanceada;

BalanceadaNão balanceada


• Resumidamente:

• Tratamentos térmicos podem ser executados de forma a alterar e adaptar as propriedades mecânicas dos metais.

• Em juntas soldadas, os tratamentos térmicos podem corrigir variações das propriedades mecânicas.

• O alívio de tensões e a normalização são os tratamentos mais empregados.

Agenda








8. Conclusões

6. Medidas de Controle

• Para verificar a qualidade da solda são empregados

métodos para analisar:

• a execução da soldagem;

• o aspecto externo da solda;

• a continuidade interna da solda;

• a integridade metalúrgica da solda e do metal soldado.


• A verificação pode empregar os seguintes testes:

6. Correntes Parasitas ou Eddy Current (ED);

7. Teste Hidrostárico (TH)

8. Radiografia (Rx);

9. Dureza (HV);

10. Ensaios Mecânicos.

1. Visual de ajuste (VA);

2. Visual de solda (VS);

3. Líquidos penetrantes (LP);

4. Partículas Magnéticas (PM);

5. Ultra Som (US);


1. Visual de Ajuste (VA)

• Visa garantir que todas as condições estabelecidas no

procedimento de soldagem serão cumpridas.

• Ocorre diretamente na obra executando o controle e

acompanhando da junta a ser soldada durante todo o seu

processo.

• O exame é baseado nos parâmetros estabelecidos nas

instruções da execução e inspeção de soldagem.

• Este exame evita retrabalho e condições inseguras durante e

após a operação de soldagem.


• Para sua execução torna-se necessário:


• boa condição superficial (limpeza);

• preparação da superfície adequada;

• iluminação suficiente;

• instrumentos necessários;

• envolvimento do pessoal.



• A medição e comprovação das dimensões determina o grau de

precisão na fabricação de peças

• Desta forma, ajuda a revelar os erros e prevenir possíveis

defeitos.


2. Visual de Solda (VS)

• Tem por finalidade, o controle de qualidade imediatamente e após

qualquer operação de soldagem.

• Todos os outros ensaios não destrutivos devem ser executados após

uma boa inspeção visual, que pode ser feito:

• à vista desarmada,

• com auxilio de lupa ou

• com aparelhos ou instrumentos para inspeção remota.

• Para este tipo de ensaio, a Petrobrás através da norma N-1597, fixa

condições exigíveis para a realização deste tipo de ensaio.



• Ensaio importantíssimo, através do qual uma solda pode ser

desqualificada com rapidez e economicidade.

• Com isso ganha-se tempo e poupa-se recursos nos ajustes ou

retrabalho para obter uma solda com qualidade aceitável.

• Entretanto a inspeção visual não tem capacidade de avaliar a

continuidade interna da peça ou sua integridade metalúrgica.



• Exemplo de defeitos que podem ser detectados:

• Desalinhamentos e distorções

• Trincas (Rx, PM e LP);

• Falta de fusão (Rx);

• Falta de penetração (Rx);

• Mordeduras, assimetrias (Rx);

• Respingos;

• Porosidades e inclusão de escórias (Rx).

• Entre parêntesis as outras técnicas que poderiam ser empregadas.




















• Mordeduras e assimetrias (Rx);




• Mordeduras e assimetrias (Rx);




• Respingos;














• Exame Visual de Ajuste visa garantir que todas as




• Desalinhamentos




• Mordeduras (Rx);

• Porosidades (Rx).


3. Líquidos Penetrantes

• O ensaio por meio de líquido penetrante é relativamente

simples, rápido e de fácil execução.

• Utilizado na detecção de descontinuidades abertas para a

superfície de materiais sólidos não porosos.

• A detecção das descontinuidades independem do tamanho,

orientação, configurações da descontinuidade e da estrutura

interna ou composição química do material.


4. Partículas Magnéticas

• Utilizado para localizar descontinuidades superficiais e sub-superficiais em

peças de material ferromagnéticos, tais como, as ligas de ferro e níquel.

• O método consiste na aplicação de uma corrente de magnetização , ou de um

campo magnético à peça inspecionada.

• A presença de descontinuidades superficiais ou sub-superficiais irá produzir

campos de fuga na região da descontinuidade.

• Esta perturbação no campo magnético

é acusada pelas disposição de partículas

ferromagnéticas aplicadas sobre a peça

durante


5. Ultra som

• O ensaio por ultra-som usa a transmissão do som a freqüências acima

da faixa audível.

• A técnica pulso-eco usa pulsos de alta freqüência, emitidos por um

transdutor, que caminham através do material.

• Estes pulsos refletem quando encontram uma descontinuidade ou

uma superfície do material.

• Esta energia mecânica (som) é recebida de volta pelo cristal, que

transforma o sinal mecânico em sinal elétrico, que é visto na tela do

aparelho.


6. Correntes Parasitas (Eddy Current)

• Como se trata de um ensaio que emprega indução

eletromagnética, não necessita de contato entre a sonda e a peça,

requerendo apenas, que o material seja condutor elétrico.

• Técnica baseada na introdução da corrente elétrica

no material e observação da interação entre

correntes e um material condutor delgado.

• As correntes parasitas são geradas por meio de

bobinas eletromagnéticas que têm impedância

continuamente monitorada.


7. Teste Hidrostático

• Teste hidráulico para verificação de possíveis vazamentos em

tubulações, vasos, trocadores, juntas e vedações.

• O teste é realizado nos equipamentos de acordo com sua classe

de pressão e aplicação.

• Antes de se iniciar o teste de pressão de qualquer sistema de

tubulação, deve ser realizado um exame visual de todas as linhas

que compõem o sistema e adotadas medidas de segurança.


8. Radiografia

• O ensaio radiográfico utiliza os raios X ou raios gama para

‘enxergar’ descontinuidades internas ao material.

• O método baseia-se na capacidade que os raios X e gama

possuem de penetrar em sólidos.

• Esta capacidade depende de vários fatores, tais como

comprimento da onda da radiação, tipo e espessura do material.

• Quando menor for o comprimento de onda, maior é a capacidade

de penetração da radiação.


8. Radiografia

• Parte da radiação atravessa o material e parte é absorvida.

• A quantidade de radiação absorvida depende da espessura do

material.

• Onde existe um vazio ou descontinuidade há menos material para

absorver a radiação.

• Assim, a quantidade de radiação que atravessa o material não é a

mesma em toda as regiões.

• A radiação após atravessar o material irá impressionar um filme,

formando uma imagem do material.


8. Radiografia


9. Dureza

• Resistência à deformação permanente.

• Também pode ser associado à resistência ao risco, abrasão ou corte.

• Quantifica o comportamento mecânico localizado de um material.

• Ensaio mecânico relativamente simples.

• Diferentes formas de se quantificar a dureza:

• Penetração;

• Rebote (escleroscópico);

• Ultrasom.


9. Dureza

• Penetração


9. Dureza

• Escleroscópica


9. Dureza

• Ultrasom


9. Dureza

• Mapeamento de durezas Vickers (HV) em juntas soldadas de tubulação de aço P91:


9. Dureza



9. Dureza



9. Dureza



• Resumidamente:

• A inspeção visual e acompanhamento dos procedimentos de solda é a principal técnica que garante um desempenho adequado e condições de uso seguro da solda.

• Vários ensaios podem ser empregados para verificar a integridade interna da solda e da estrutura metalúrgica do metal.

• O resultado dos ensaios documentam as condições reais da junta soldada.

Agenda








8. Conclusões


• Nem sempre o que parece certo é seguro !

Esta solda vai deixar a ximbica

segura !


• Acidente no Golfo do México

• No dia 20 de abril de 2010, uma explosão na plataforma

Deepwater Horizon da British Petroleum, no Golfo do México,

matou 11 pessoas e rompeu tubulações no fundo do oceano.

• Desde então, uma quantidade estimada entre 3 e 4 milhões de

barris de petróleo vazou, fazendo deste o maior acidente

ambiental da história dos Estados Unidos.

• Em 15 de julho, a petroleira anunciou que o vazamento, enfim, foi

estancado.


• Acidente no Golfo do México

• Entre 2,1 e 4,3 milhões de barris de petróleo foram vazados para o mar.

• Foram coletados menos de 1 milhão de barris.

• Com a diferença seria possível:

• abastecer com gasolina 3 milhões de veículos populares ou;

• suprir toda a necessidade de petróleo do Brasil por um dia.




19/Set./2010: com uma descarga final

de cimento, a British Petroleum (BP)

"selou" permanentemente o poço

Macondo no Golfo do México.


• Estaleiro Canadense

• Eram empregados processos MIG e Arame Tubular para soldar as

fragatas da Marinha.

• Os poucos engenheiros e inspetores de solda disponíveis não

eram autorizados a dizer aos soldadores o que fazer.

• O resultado final foi a qualidade da solda estaleiro e da

produtividade ficou nas mãos dos soldadores.

FONTE: http://www.weldreality.com/SHIP%20YARD%20DATA.htm


• Estaleiro Canadense

FONTE: http://www.weldreality.com/SHIP%20YARD%20DATA.htm


• Casos similares se repetem ao longo dos anos...

Década de 40Alguns meses atrás


• Ayrton Senna

Em 1994 Ayrton Senna, piloto

profissional da Fórmula 1 veio a óbito

após perder o controle da sua Willians

FW16, em Ímola, na Itália

E um dos motivos aponta para uma

“solda” mal planejada executada na

barra de direção do carro.


• Ayrton Senna

• Os especialistas que conduziram o caso foram tão

catedráticos que, surpreendidos, não imaginavam

que uma pequena “solda” poderia causar

tamanho estrago na barra de direção do carro.


• Bondinho de Santa Tereza

Ele serve de meio de transporte diário para

os moradores da região, além de encantar

quem faz o trajeto pela primeira vez

Há mais de cem anos, o bondinho de Santa

Teresa executa seu percurso pelo tradicional

bairro boêmio do Rio de Janeiro.


• Bondinho de Santa Tereza

27 de agosto de 2011: Seis pessoas morreram e outras 57

ficaram feridas depois que um bonde de

Santa Teresa descarrilou e tombou.

A perícia no sistema de frenagem dos veículos

deixou claro que houve uma mistura de peças

novas com antigas, inclusive recuperadas com

solda...”


• Elevador...

Agenda








8. Conclusões

8. Conclusões

• A segurança e confiabilidade de uma junta soldada

dependem de procedimentos desenvolvidos em função das

diversas variáveis envolvidas na soldagem.

• A inspeção e acompanhamento dos trabalhos são formas

importantes de garantir a boa execução dos serviços.

• O retrabalho ou um acidente causam muito mais perdas de

tempo e recursos do que uma prática rápida mal embasada.

8. Conclusões

• A segurança e confiabilidade de uma junta soldada

dependem de procedimentos desenvolvidos em função das

diversas variáveis envolvidas na soldagem.

• Cumprimento dos padrões, inspeção e verificação dos

trabalhos são as formas de garantir a boa execução dos

serviços.

• O retrabalho ou um acidente causam muito mais perdas de

tempo e recursos do que uma prática rápida mal embasada.

Obrigado e boa tarde !

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Técnicas e cuidados na soldagem de tubulações e equipamentosinspebras.com.br/materiais/APRESENTACAO_PETROBRAS_IERB.pdf · direto do metal líquido em um grande molde. Estrutura