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Avaliação do efeito da deformação plástica sobre a permeabilidade ao hidrogênio de dois tubos API 5L X65 em meio sour (2017)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: FIORI, MARCO AURELIO PEREIRA - EP
  • USP Schools: EP
  • Subjects: CORROSÃO; HIDROGÊNIO; AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA
  • Language: Português
  • Abstract: Atualmente tubos de aço microligados são utilizados na construção de oleodutos e gasodutos para exploração e condução de petróleo e gás natural em águas profundas. Estas aplicações demandam a utilização de ligas metálicas que apresentem elevada resistência mecânica, boa soldabilidade e excelente resistência às falhas associadas ao hidrogênio devido ao trabalho em ambientes sour. O hidrogênio atômico oriundo da corrosão do aço entra na microestrutura do material através da superfície, devido à ação do H2S do meio que inibe a reação de recombinação do hidrogênio (H0+H0=H2) e sua consequente dissipação para o meio em forma de bolhas. O hidrogênio atômico permeia através do material se movendo por difusão através do reticulado cristalino onde interage com defeitos microestruturais denominados traps, tais como inclusões, precipitados, contornos de grão e discordâncias impedindo que este continue a se movimentar. O acúmulo de hidrogênio atômico nestes traps, ao atingir a concentração crítica, leva a ocorrência de falhas seja pela redução localizada da força de coesão dos átomos do reticulado, seja pela formação de tensões internas oriundas da formação de hidrogênio molecular. Diferenças microestruturais influenciam o mecanismo de difusão e aprisionamento do hidrogênio atômico, bem como a concentração crítica de hidrogênio molecular necessária para ocorrência das falhas associadas ao hidrogênio. A deformação plástica, inerente ao processo de conformação de tubos, gera discordâncias que atuam como traps de hidrogênio causando seu aprisionamento e influenciando, portanto, a difusão através do reticulado. O objetivo do presente trabalho é avaliar o efeito da deformação plástica sobre a permeabilidade ao hidrogênio em dois tubos API 5L X65, os quais se diferenciam, principalmente, por apresentaremdiferentes teores Mn, levando a diferença microestruturais significativas. Para tanto foram empregados ensaios de permeabilidade de hidrogênio, utilizando metodologia adaptada do trabalho de Devanthan e Stachursky (1962), em amostras não deformadas e deformadas até 1% e 6% de alongamento. Os exames microestruturais mostraram diferenças na fração de perlita e no tamanho médio de grão entre os dois aços. Os resultados para as amostras não deformadas mostram que a permeabilidade e a difusividade aparente do hidrogênio são menores no aço com menor teor de Mn. A deformação plástica reduziu a difusividade aparente de hidrogênio nos dois materiais, sendo esta mais acentuada para o aço com maior teor de Mn. Entretanto, a permeabilidade de hidrogênio após deformação de 1% comportou-se de maneira distinta nos dois aços estudados. Este fato evidencia a influência da composição química e, consequentemente, da microestrutura, na permeabilidade e difusividade aparente de hidrogênio nos materiais submetidos à deformação plástica.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.10.2017
  • Acesso online ao documento

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    EPBC31200050615FD-7063 versão corr.
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    • ABNT

      FIORI, Marco Aurélio Pereira; MELO, Hercílio Gomes de. Avaliação do efeito da deformação plástica sobre a permeabilidade ao hidrogênio de dois tubos API 5L X65 em meio sour. 2017.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-08012018-113400/pt-br.php >.
    • APA

      Fiori, M. A. P., & Melo, H. G. de. (2017). Avaliação do efeito da deformação plástica sobre a permeabilidade ao hidrogênio de dois tubos API 5L X65 em meio sour. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-08012018-113400/pt-br.php
    • NLM

      Fiori MAP, Melo HG de. Avaliação do efeito da deformação plástica sobre a permeabilidade ao hidrogênio de dois tubos API 5L X65 em meio sour [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-08012018-113400/pt-br.php
    • Vancouver

      Fiori MAP, Melo HG de. Avaliação do efeito da deformação plástica sobre a permeabilidade ao hidrogênio de dois tubos API 5L X65 em meio sour [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-08012018-113400/pt-br.php

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