Aços ferríticos baixa liga do tipo CrMo



  1. Resumo
  2. Introdução
  3. Caracteristicas gerais dos aços FBL ao CrMo
  4. Transformações microestruturais nos aços FBL ao CrMo
  5. Influência das transformações microestruturais no desempenho em condições de fluência
  6. Defeitos em serviço nas juntas soldadas circunferenciais de tubulações de vapor
  7. Comportamento em fluência do reparo por soldagem em tubulações de vapor após tempos longos de serviço
  8. Citas bibliográficas

RESUMO

Considerando as tendências atuais pela procura de critérios quanto ao desempenho de tubulações de vapor de aços Ferríticos Baixa Liga ao CrMo (aços FBL ao CrMo) - reparadas por soldagem após longos períodos de serviço - e baseado no interesse da Indústria Petroquímica pelo assunto, foi desenvolvido o presente trabalho visando definir as caraterísticas gerais, assim como quais mudanças que, do ponto de vista microestrutural e do desempenho em seviço, estão associadas com o reparo por soldagem destes componentes.

1. INTRODUÇAO

Grande parte dos componentes industriais, nos setores de geração de energia e de processamento de petróleo, estão operando a mais de vinte anos e seus componentes críticos têm ultrapassado o tempo de vida útil calculado no projeto.

Razões econômicas e justificativas técnicas contribuíram na decisão de prolongar o tempo de serviço destes componentes, por períodos superiores a vinte anos. Segundo Viswanahathan [ 1 ], cálculos preliminares indicam que, o custo da prolongação da vida útil dos componentes críticos representa somente 20 a 30 % do custo da fabricação de uma planta nova.

Nestas indústrias, os componentes fabricados com aço Ferrítico Baixa Liga do tipo CrMo ( aço FBL ao CrMo ) após vários anos de serviço e como resultado das complexas condições de trabalho, sofrem deterioração metalúrgica e mecânica. Frequentemente, esta deterioração pode implicar em substituição parcial ou total dos componente.

Visto que não é economicamente atrativo o encerramento da operação de uma unidade sem que esta tenha realmente esgotada sua vida útil, além das dificuldades em seguir as exigências dos órgãos governamentais quanto ao serviço após uma falha, parte-se para a realização da avaliação da vida residual e de reparos por soldagem. Neste caso, o objetivo fundamental é aumentar o período de trabalho com segurança garantida ao nível das exigências estabelecidas nos códigos e regulamentos de desenho, fabricação e manutenção.

Como destaca Viswanahatan [ 1 ], muitas vezes o reparo por soldagem torna-se o único procedimento viável que, do ponto de vista econômico e tecnológico, permite reduzir os tempos de parada durante a manutenção.

Atualmente não existem procedimentos ou normas específicas para a seleção da tecnologia de reparo por soldagem dos componentes deteriorados em serviço, nem para o prognóstico da vida residual após o reparo. De acordo com Viswanahatan [ 1 ], isto de alguma forma, pode trazer as seguintes consequências:

  • ? insegurança durante o serviço após o reparo e risco de acidentes fatais,

  • ? dificuldades na programação das paradas de manutenção,

  • ? aumento da quantidade de paradas não previstas, devidas a falhas, associadas a consideráveis perdas econômicas que podem atingir US$ 500 mil por dia [ 1 ].

Os fenômenos ligados à deterioração mecânica e metalúrgica destes componentes têm sido amplamente estudados, tanto em materiais diretamente expostos ao serviço, como através de ensaios de envelhecimento acelerado que simulam as condições de serviço. No entanto, segundo Shiga e colaboradores [ 2 ], é pouca a quantidade de trabalhos publicados sobre estudos nesta área visando particularmente a região da junta soldada, e menos ainda de trabalhos referentes à solda de reparo.

Trabalhos recentes apresentam resultados que comprovam a influência não prejudicial do reparo por soldagem em tubulações de vapor de FBL ao CrMo após tempos longos de serviço. Entretanto, de acordo com Gandy e colaboradores [ 3 ], o assunto tem que ser tratado com precaução para não se generalizar resultados que foram obtidos em condições particulares.

Por tal motivo, atualmente desperta-se o interesse para a realização de estudos visando obter resultados que permitam registrar, caraterizar e compreender, com fundamento científico, os fenômenos que determinam a vida útil das instalações submetidas a condições de fluência. Estudos desta natureza têm sido conduzidos no Brasil por Silva e Payão [ 4 ], Meneses e Guimarães [ 5 ] e Levi e colaboradores [ 6 ].

2. CARACTERISTICAS GERAIS DOS AÇOS FBL AO CrMo


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