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Tipo de Documento: Dissertação
Título: Análise quantitativa de danos por corrosão sob tensão em arames de armadura de tração de risers flexíveis submetidos a corrosão por frestas em meio doce
Autor(es): Trindade, Matheus Porto
Data do documento: 18-Fev-2020
Orientador: Griza, Sandro
Resumo: A falha de componentes de risers flexíveis pode ocorrer, dentre diversos fatores, em decorrência do colapso de suas armaduras de tração fabricadas em arames de aço carbono trefilado. Esses arames possuem elevada susceptibilidade a corrosão a água oceânica que, quando associada a tensionamento elevado, altas pressão e temperatura, saturação em CO2 e ocorrência de frestas, incrementa a propensão a corrosão por pites. Esse mecanismo de corrosão, denominado corrosão sob tensão associado a corrosão por frestas em meio doce ocasiona falhas prematuras dos componentes de armadura, o que desperta grande interesse da indústria petroquímica de produção offshore. Neste trabalho foi quantificada a influência das frestas entre camada polimérica e metálica, próprias da região do anular dos dutos riser, na severidade de corrosão por pites em dois perfis de arames intensamente deformados a frio de aço carbono distintos. Foram realizados de ensaios de corrosão por imersão, submetendo os arames a flexão em três pontos e expondo-os a solução salina sob pressão atmosférica (1 bar) e temperatura ambiente (25 ºC) e a 20 bar e 60 ºC. Avaliou-se posteriormente os efeitos da corrosão puntiforme por microscopia ótica e espectroscopia Raman. Os ensaios de polarização eletroquímica e imersão a 1 bar e 25 ºC não apresentaram diferenças significativas. A ocorrência de frestas e energia interna apresentaram-se como significativo potencializador da corrosão por pites, enquanto que o teor de carbono não se mostrou distintivo, demonstrado por maior número de ocorrências e profundidade dos pites, além da disposição dos depósitos de corrosão em amostras com frestas.
Abstract: The failure of components of flexible risers can occur, among several factors, due to the collapse of their tensile armor, which are manufactured from drawn carbon steel wires. These wires have a high susceptibility to corrosion to ocean water which, when associated with high tension, high pressure and temperature, CO2 saturation and occurrence of crevices, increases the propensity to pitting corrosion. This corrosion mechanism, called stress corrosion associated with sweet crevice corrosion, causes premature failure of the armor components, which arouses great interest in the offshore petrochemical industry. In this study, the influence of the crevices between the polymeric and metallic layer, typical of the annular region of the riser ducts, was quantified in the severity of pitting corrosion in two distinctly cold-formed carbon steel wire profiles. Immersion corrosion tests were carried out, subjecting the wires to three points bending and exposing them to a saline solution under atmospheric pressure (1 bar) at room temperature (25 ºC) and 20 bar at 60 ºC. The effects of pitting corrosion were subsequently evaluated by optical microscopy and Raman spectroscopy. The electrochemical polarization and immersion tests at 1 bar and 25 ºC showed no significant differences. The occurrence of crevices and internal energy presented itself as a significant enhancer of pitting corrosion, while the carbon content was not distinctive, demonstrated by the greater frequency and depth of the pits and the arrangement of corrosion deposits in samples with crevices.
Palavras-chave: Engenharia
Ciência dos materiais
Oleodutos submarinos
Tubulações - Corrosão
Aço - Corrosão
Anticorrosivos
Risers
Crevice corrosion
Stress corrosion
Tensile armor wires
área CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Agência de fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Idioma: por
Sigla da Instituição: Universidade Federal de Sergipe
Programa de Pós-graduação: Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Citação: TRINDADE, Matheus Porto. Análise quantitativa de danos por corrosão sob tensão em arames de armadura de tração de risers flexíveis submetidos a corrosão por frestas em meio doce. 2020. 97 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2020.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/14746
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