Estudo da variação da porosidade ao longo do cordão em soldas subaquáticas molhadas

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

Em todo o mundo existem construções projetadas e executadas para atender as mais diversas necessidades da produção humana. Uma parcela significativa dessas estruturas está imersa em ambientes aquáticos, utilizadas principalmente pelas indústrias de gás e petróleo. Também chamadas de plataformas offshore, tais estruturas são projetadas para suportar aos mais diversos tipos de danos, mantendo-se seguras para os operadores e para o meio ambiente por longos períodos (25 100 anos). Para tanto, é de suma importância que a manutenção e reparo de tais plataformas atenda as exigências da engenharia estrutural. Devido ao ambiente no qual se encontram, o processo de reparo e manutenção torna-se difícil, exigindo procedimentos especiais que vem sendo desenvolvidos e aplicados pela indústria petrolífera ao longo dos anos. Mesmo com a evolução alcançada, as técnicas de reparo implementadas não têm atendido as exigências das normas que as regem. A soldagem molhada com eletrodo revestido (SMER) é o processo de reparo e manutenção que tende a apresentar o melhor custo-benefício porque apresenta vantagens em relação aos outros métodos disponíveis. Mesmo sendo aplicado com sucesso em algumas situações, esse processo apresenta problemas que ainda precisam ser resolvidos. Devido à influência da água, esse tipo de solda apresenta propriedades mecânicas inferiores às soldas feitas ao ar. A porosidade, por exemplo, aumenta com o aumento da profundidade e é mais difícil para o soldador/mergulhador produzir as soldas devido às condições impostas pelo ambiente. Na tentativa de minimizar os problemas, várias alterações no processo vêm sendo testados como, soluções químicas, que estudam a aplicação de elementos especiais no revestimento do eletrodo, métodos operacionais e uso de equipamentos especiais. A redução da porosidade em SMER é de vital importância para a evolução do processo de modo que as soldas sejam melhor classificadas e, conseqüentemente, aplicadas em situações de maior responsabilidade e não só em emergências ou reparos simples como é feito na maioria das vezes hoje em dia. Estudos realizados em soldas feitas ao ar com eletrodos revestidos mostraram que ocorrem variações na composição química do metal de solda ao longo do cordão. Essas alterações foram relacionadas à mudança na transferência metálica durante a soldagem. Com o objetivo de detectar variações na porosidade ao longo do cordão e prováveis relações com variação na transferência metálica e na composição química do metal de solda testou-se diferentes tipos de eletrodos (E6013 e E7018 comerciais e um eletrodo tubular revestido rutílico experimental), polaridades e juntas em profundidades simuladas de 50 e 100m. Os resultados mostraram que a porosidade é fortemente dependente do tipo de revestimento do eletrodo, da polaridade da corrente (para os eletrodos rutílicos) e que a mesma reduz ao longo do cordão de solda. A análise química do metal de solda e dos sinais de corrente e tensão revelou que essas variações na porosidade estão fortemente relacionadas à oxidação do carbono (formação de CO) e à ocorrência do modo de transferência metálica por curto-circuito. Além disso, observou-se que o eletrodo E6013 produz soldas molhadas com menor porosidade em relação às soldas feitas com o eletrodo E7018. Este trabalho também discute, de modo introdutório, a influência dos fatores que podem causar maior formação de CO no início do cordão em relação ao final do mesmo e propõe um modelo que relaciona esses fatores ao surgimento e variações da porosidade nas soldas molhadas.

ASSUNTO(S)

engenharia mecânica teses. processos de fabricação teses.

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