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Type: Dissertação
Title: Ensaios e metodologias de análise de integridade para equipamentos em aço baixa liga sujeitos à fragilização por hidrogênio
Author(s)/Inventor(s): Ferreira, Daniel Correia Freire
Advisor: Castrodeza, Enrique Mariano
Abstract: O trabalho apresenta inicialmente uma revisão de mecanismos de trincamento assistidos pelo meio, com foco em fragilização por hidrogênio de aços baixa liga. A aplicação de metodologias de análise de integridade e adequação ao uso baseadas em mecânica da fratura neste cenário é apresentada junto com diversas metodologias de ensaio para obtenção dos parâmetros de interesse. Ensaios crescentes em patamares (incrementais) foram utilizados para caracterizar a tenacidade à fratura de um aço baixa liga AISI 4340 temperado e revenido com limite de escoamento de 780 MPa em solução salina com proteção catódica. Os resultados obtidos foram discutidos frente à literatura disponível, onde foi demonstrada a boa correlação. Em seguida, foram utilizados na execução de uma análise de integridade conforme a norma de adequação ao uso British Standard 7910 (2013). Foram destacadas as vantagens da metodologia para avaliação de integridade de componentes e equipamentos sujeitos à fragilização por hidrogênio. A capacidade de realizar avaliações de integridade com dados confiáveis de tenacidade em meio permite garantir a continuidade operacional de equipamentos de difícil inspeção ou reparo (ex. submarinos), evitando paradas de produção, riscos ambientais ou intervenções de alto custo.
Abstract: This research work presents initially a review of environmentally assisted cracking mechanics, especially hydrogen embrittlement of low alloy steels. Applicability of structural integrity and fitness for service techniques based on fracture mechanics for this scenario is discussed together with different testing methodologies in order to obtain useful parameters. Rising step loading tests were performed to obtain fracture toughness values of a 780 MPa yield strength quenched and tempered AISI 4340 low alloy steel in brine solution with cathodic protection. Results obtained were discussed vis à vis available literature, showing good correlation. They were then employed in a structural integrity analysis according to fitness for service standard British Standard 7910 (2013), proving the suitability of this methodology to evaluate the integrity of equipment and components subject to hydrogen embrittlement. The capability to perform fitness for service evaluations in aggressive environments with reliable fracture toughness data allows the safe operation of hard-to-inspect/repair equipment (namely subsea), thus avoiding production losses, environmental hazards and costly interventions.
Keywords: Engenharia metalúrgica e de materiais
Fragilização por hidrogênio
Aços baixa liga
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Metalúrgica e de Materiais

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