Análise e Desenvolvimento de Técnicas Inovadoras para Soldagem In-Service
Autor: Kauê Correa Riffel
Orientador: Prof. Régis H.Gonçalves e Silva, Dr. Eng.
Coorientador: Jose Antonio Ramirez Londoño, (Ohio State University)
Data: 13/12/2019; Horário: 14h30min
Local: Auditório do POLO CTC/UFSC - Bloco A (2° Andar) Campus Trindade, Florianópolis/SC
Resumo
A soldagem de tubulações em operação (in-service) consiste de uma operação realizada normalmente para reparos de tubulações ou componentes em que há a presença de fluído em circulação no interior do mesmo. Atualmente, além de operações corriqueiras de recuperação das dutovias já existentes, casos de furtos e vandalismos em equipamentos da PETROBRAS aumentam a demanda por tal aplicação no país. A soldagem in-service tem como característica sua maior complexidade devido a condições de elevado resfriamento da solda, presença de hidrogênio, tubos com parede reduzida por corrosão, pressão elevada (em algumas situações) e líquidos inflamáveis. Por estes motivos, dois pontos são identificados como críticos na soldagem in-service: as trincas induzidas por hidrogênio (TIH) e a possibilidade de perfuração do componente. Neste contexto, este trabalho visa atender a um projeto de pesquisa e desenvolvimento (P&D) da PETROBRAS com o LABSOLDA, focando no desenvolvimento de novas técnicas de soldagem com o processo MIG/MAG e método de pré-aquecimento indutivo para maior controle maior segurança e robustez em reparos de “linha viva”, além de prospectar a automação desta aplicação. Devido à necessidade de um controle em termos de aporte térmico, taxa de resfriamento e da transferência metálica para aplicações fora da posição plana, este trabalho traz como alternativas para a soldagem em operação quatro variantes do processo MIG/MAG: o pulsado com corrente alternada (MIG/MAG-PCA) com alternância da corrente em frequência da transferência metálica; o MIG/MAG com polaridade variável (MIG/MAG-PV) com a variação da corrente em sincronismo com oscilações da tocha; o MIG/MAG com alimentação dinâmica (MIG/MAG-AD), comercialmente conhecido como CMT; e o MIG/MAG com rotação do eletrodo, também conhecido comercialmente como SPINARC. A técnica de aquecimento indutivo também é abordada como alternativa à métodos tradicionais como a chama e a resistência elétrica para controle do resfriamento e manutenção do aquecimento de forma online à soldagem. Este doutoramento também será executado com período sanduíche nos EUA junto à Ohio State University (OSU) no Departamento de Engenharia de Soldagem onde pretende-se realizar análises metalúrgicas dos depósitos realizados previamente com diferentes condições no LABSOLDA, além de prospectar-se uma etapa de simulação térmica em soldagem, com o modelamento de ciclos térmicos e distribuição de temperaturas voltado à soldagem in-service, utilizando software e máquinas de simulação. Ensaios preliminares realizados no LABSOLDA com as variantes MIG/MAG citadas anteriormente são apresentados e discutidos nesta qualificação, destacando os benefícios que cada técnica pode trazer para a aplicação objetivada. Ensaios preliminares com uma fonte de aquecimento indutivo Miller Pro Heat 35 kW também são apresentados com o objetivo de verificar-se as características por trás do método. Por fim, uma previsão financeira e um cronograma a ser seguido durante o tempo de doutoramento são apresentados.
Palavras-chave: Soldagem em operação; MIG/MAG pulsado com corrente alternada; MIG/MAG com alimentação dinâmica; MIG/MAG com rotação do eletrodo; Pré-aquecimento indutivo.