Anais do Congresso Internacional de Transporte Aquaviário, Construção Naval e Offshore
Anais do 28º Congresso Internacional de Transporte Aquaviário, Construção Naval e Offshore

O trabalho apresenta estudo experimental dos problemas de distribuição e redistribuição com o tempo das tensões residuais provenientes da operação de soldagem durante realização dos serviços de manutenção das tubulações e dutos. Reparo por solda é um procedimento utilizado amplamente tanto durante a fabricação das peças novas como em trabalhos de manutenção nos diferentes setores da indústria (petroquímica, química, nuclear, hidroelétrica, naval). Este procedimento altera o estado das tensões da peça, o que consequentemente influi na sua capacidade de carga, vida útil, resistência à fadiga, corrosão sob tensão e outros parâmetros críticos.

Reparo em dutos e vasos de pressão são regulados basicamente por duas normas, ASME B31.1-2016 e ASME PCC-2-2018. Observa-se que a deposição de solda é indicada segundo estas normas para reparo da superfície do duto danificado pela corrosão externa e/ou interna, arrancamento mecânico de material, erosão, trincas externas rasas e/ou profundas (porém, não vazadas). Enquanto o procedimento da solda de junção está amplamente estudado através dos métodos experimentais, numéricos e teóricos, a solda de reparo começou a ser assunto das pesquisas recentemente. Assim, além da solda circunferencial (utilizada na substituição dos trechos de dutos), depósito de metal por solda (remediação da superfície do duto) e solda sobreposta (reparo por luva e reforço), apresentam também interesse nos estudos de maneiras alternativas de reparo, especificamente, reparo dos entalhes e/ou furos, vazados e/ou cegos realizado por deposição direto de metal por solda.

Os corpos de prova foram preparados usando tubo de 7 polegadas de aço X-60. Duas primeiras partes formas soldadas com solda circunferencial, formando o corpo de prova 1. O corpo de prova 2 contém reparo de entalhe vazado na direção circunferencial. O corpo de prova 3 contém reparo de entalhe vazado na direção longitudinal. A solda de topo foi realizada utilizando processo de soldagem a arco com arame tubular. Os valores das tensões residuais foram medidos utilizando método de difração de raios-X com equipamento portátil RAYSTRESS. Mapeamento do estado das tensões residuais foi realizado utilizando método de magnético com equipamento portátil STRESSVISION. As medições e o mapeamento das tensões residuais foram realizados para todos os três corpos de prova no dia da soldagem, após uma semana e após duas semanas de realização do procedimento de solda.

Foi observado o fenômeno de redistribuição com tempo dos valores das tensões residuais após término da soldagem. Foi observado que as direções longitudinais e circunferências não são necessariamente as direções principais para tensões residuais de soldagem. Foi observada a diferença em comportamento com tempo das tensões no metal depositado e metal base próximo ao cordão de solda dependendo da direção em que foi realizado o preenchimento do entalhe. Foram obtidos dados experimentais que permitem análise completa dos reparos estudados do ponto de vista de caracterização das tensões residuais induzidas pelo procedimento de soldagem.