Estudo das propriedades mecânicas de aços microligados produzidos por laminação controlada seguida de resfriamento acelerado para tubos API/DNV usado no projeto pré-sal
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Data
2011-06-29
Autores
Salani, Marcelo Re [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Com os novos desafios impostos pelas condições cada vez mais severas dos poços de petróleo offshore a necessidade de materiais mais modernos e com melhores propriedades mecânicas tem sido um desafio constante. Neste trabalho foi realizada a caracterização mecânica de tubos fabricados a partir de chapas de aço laminadas a quente, seguido de resfriamento acelerado. Os valores reportados são resultados de testes de laboratório aplicados em corpos de prova retirados do metal de base, de solda e da zona termicamente afetada. A utilização destes aços na fabricação de tubos soldados por processo arco-submerso em dois passes, utilizando arcos múltiplos, tem apresentado resultados de tenacidades confiáveis e superiores aos obtidos a partir de chapas laminadas pelo processo de laminação controlada sem resfriamento acelerado, principalmente em espessuras de 16 mm e superiores. Os requisitos do teste de tenacidade especificados pela norma DNV-OS –F101 aplicados em tubos fabricados de acordo com a norma API 5L, são considerados críticos. A criticidade é função dos valores mínimos a serem obtidos e também da freqüência estabelecida para ser aplicada em cada corrida de aço utilizada na produção de cada item de fabricação. Com isso nota-se uma enorme vantagem do uso dos aços com o processo de resfriamento acelerado, visto que os mesmos tiveram uma melhor homogeneidade nos resultados de limite de escoamento, com um ganho significativo no alongamento e apenas uma pequena redução no limite de resistência. O fato de usarem menores teores de carbono, também favoreceu muito a tenacidade no metal de base e ao longo da ZTA, tendo diferenças extremamente significativas de ganho no teste de impacto e CTOD
The main of this work is the mechanical properties characterization of pipes made from steel plates produced using hot rolling with accelerated cooling. The values reported are laboratory tests results, applied on samples taken from the base metal, weld and heat affected zone. The use of these steel plates in the manufacture of pipes by submerged arc welding process using multiple arcs has shown toughness and elongation results superior to those obtained by using hot rolled steel plates without accelerated cooling, particularly in thicknesses of 16 mm and higher. The toughness test requirements specified by DNV-OS-F101 applied for pipes manufactured aiming offshore application are considered critical. The criticality is function of the minimum values required set the sampling frequency to be applied in every steel heat used in the production of each product. Because of this the use of accelerated cooling process shows a significant advantage, since it provides a better homogeneity in yield strength results, with a significant gain in elongation and only a small reduction in tensile strength. The use of smaller amounts of carbon also greatly fostered toughness in base metal and along HAZ, with significant improvement in the impact test and CTOD. Results due to these enhanced properties the use of steels with accelerated cooling technology is essential in order to face technological challenges imposed by new requirements of submarines pipelines
The main of this work is the mechanical properties characterization of pipes made from steel plates produced using hot rolling with accelerated cooling. The values reported are laboratory tests results, applied on samples taken from the base metal, weld and heat affected zone. The use of these steel plates in the manufacture of pipes by submerged arc welding process using multiple arcs has shown toughness and elongation results superior to those obtained by using hot rolled steel plates without accelerated cooling, particularly in thicknesses of 16 mm and higher. The toughness test requirements specified by DNV-OS-F101 applied for pipes manufactured aiming offshore application are considered critical. The criticality is function of the minimum values required set the sampling frequency to be applied in every steel heat used in the production of each product. Because of this the use of accelerated cooling process shows a significant advantage, since it provides a better homogeneity in yield strength results, with a significant gain in elongation and only a small reduction in tensile strength. The use of smaller amounts of carbon also greatly fostered toughness in base metal and along HAZ, with significant improvement in the impact test and CTOD. Results due to these enhanced properties the use of steels with accelerated cooling technology is essential in order to face technological challenges imposed by new requirements of submarines pipelines
Descrição
Palavras-chave
Ação Católica Operária (Brasil), Pré-sal, Steel pipes, Accelerated cooling
Como citar
SALANI, Marcelo Re. Estudo das propriedades mecânicas de aços microligados produzidos por laminação controlada seguida de resfriamento acelerado para tubos API/DNV usado no projeto pré-sal. 2011. 80 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2011.